130 likes | 286 Views
Применение ферментативной системы светящихся бактерий для анализа микробного загрязнения. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт фундаментальной биологии и биотехнологии
E N D
Применение ферментативной системы светящихся бактерий для анализа микробного загрязнения Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт фундаментальной биологии и биотехнологии Кафедра биофизики Кириллова Мария Александровна Руководитель: к.б.н. Есимбекова Е. Н. Красноярск 2012
Микробная загрязненность - показатель санитарного качества продуктов питания, воды, чистоты поверхностей Методы определения микробного загрязнения: • Микробиологические • Биолюминесцентный метод, основанный на измерении АТP • Биолюминесцентный метод, основанный на измерении FMN http://biotest-by.com/
Цель • Разработать метод анализа микробного загрязнения с использованием биолюминесцентной системы светящихся бактерий, основанный на определении количества FMN в образце.
Материалы и методы • Исследуемый объект • Escherichia Coli (BL21 codon Plus (DE3) RIPL), выращенные в лаборатории Фотобиологии ИБФ СО РАН на среде LB без антибиотиков в течение 18 часов при 30ºС. • Образцы бактерий исследовали в стационарной фазе роста. • Оптическая плотность при λ=590 нм D=6,4; 1 ед.опт.пл.=5*108 клеток/мл Реакционная смесь • 0,05 М фосфатный буфер • комплекс ферментов люцифераза - оксидоредуктаза • 0,0025% тетрадеканаль • 5*10-5 ÷10-3 М NADH • 5*10-8÷10-6 М FMN NADH:FMN-oxidoreductase (R) NAD(P)H + H+ + FMN NAD(P)+ + FMNH2 Luciferase (L) FMNH2 + RCHO + O2 FMN + RCOOH + H2О+ h h Колонии E. coli Люминометр LumatLB9507
Калибровочная кривая для определения FMN Максимальная чувствительность биферментной системы 1,2*10-9 М FMN
Анализируемые образцы Escherichia Coli (штамм BL21) • Образец №1. Интактные клетки • Образец №2. Клетки, разрушенные ультразвуковым дезинтегратором при частоте 44 кГц • Образец №3. Надосадочная жидкость после центрифугирования разрушенных клеток (5000 об/сек, 12 мин)
Зависимость интенсивности свечения от количества бактериальных клеток (образец 2) Максимальная чувствительность биолюминесцентной системысоставляет 3,9 млн. бактериальных клеток
Зависимость интенсивности свечения от количества бактериальных клеток (образец 3) Максимальная чувствительность биолюминесцентной системысоставляет 5 млн. бактериальных клеток
Сравнение с АТР-системой Система светлячков Бактериальная система Предел обнаружения ФМН -1,2 ·10 -9М Предел обнаружения бактериальных клеток – 3,9 млн. кл /мл • Предел обнаружения АТР – 10 -14 М. • Предел обнаружения бактериальных клеток – 1000 кл / мл
Выводы • Для анализа бактериальной загрязненности образец достаточно подвергнуть разрушению ультразвуковым дезинтегратором • Предел обнаружения бактериальных клеток –3,9 млн. кл /мл • Чувствительность метода ниже чувствительности АТР-системы на 3 порядка
Перспективы • Возможна разработка биолюминесцентного метода анализа бактериальной загрязненности, основанного на измерении NADH • Предварительно полученные результаты указывают на высокую чувствительность биолюминесцентного метода к NADH (до 1·10-13 М), что сравнимо с чувствительностью люциферазы светляков к АТФ • В дальнейшем планируется для упрощения процедуры проведения анализа разработка иммобилизованного ферментного препарата