Размер шрифта

A
A

Межстрочный интервал

A
A

Цвет

A
A

Биологи ЮФУ мониторят состояние Азово-Черноморского бассейна

24.03.16

В Академии биологии и биотехнологии ЮФУ группа исследователей занимаются "Мониторингом и изучением влияния поллютантов, провоцирующих возникновение и передачу бактериальных детерминант резистентности в биотопах Азово-Черноморского бассейна, подверженных антропогенному прессингу". Руководителем проекта является Маргарита Сазыкина, заведующая лабораторией экологии и молекулярной биологии микроорганизмов.

В лаборатории проводятся работы по изучению распространения генов устойчивости к антибиотикам в микробных сообществах, характерных для экосистем Нижнего Дона. Для изучения выбраны участки окружающей среды, подверженные хроническому загрязнению в результате деятельности человека.

Чтобы выяснить, какие загрязняющие вещества и в каких количествах присутствуют на исследуемых участках, а также какие из них способствуют передаче генов устойчивости к антибиотикам от одних микроорганизмов к другим, исследователи используют набор светящихся штаммов микроорганизмов.

В коллекцию светящихся микроорганизмов входят штаммы, которые начинают светиться в присутствии в среде антибиотиков (например, ампициллинов, пенициллинов, тетрациклинов); веществ, повреждающих ДНК, белки и повышающих уровень окислительных процессов в микробной клетке (вызывающих окислительный стресс).

Светящиеся бактерии, которые используются для биолюминесцентного анализа загрязнителей, реагируют только на токсиканты, растворенные в среде, в которой находятся клетки этих микроорганизмов. Для того, чтобы исследовать уровень токсичных и антимикробных веществ в плотных субстратах, таких как почва и донные отложения,  разработали методику экстракции загрязняющих веществ из подобных образцов.

Используя биолюминесцентные штаммы в качестве биосенсоров на токсиканты, ученые составили шкалу содержания токсических и антимикробных веществ в пробах воды рек и родников, в пробах почв и донных отложений нескольких загрязненных участков бассейна Нижнего Дона. Активно формируется коллекция проб окружающей среды, отобранных на участках, подверженных антропогенному загрязнению.

В результате проведенных исследований был разработан проект методических рекомендаций по использованию набора люминесцентных биосенсорных штаммов для обнаружения в пробах окружающей среды загрязняющих веществ, способствующих возникновению и передаче между различными микроорганизмами генов лекарственной устойчивости.

В рамках исследования проводится изучение влияния загрязняющих токсических веществ (поллютантов) на перенос генов лекарственной устойчивости между различными видами микроорганизмов, а также приобретение ими резистентности под воздействием токсикантов. Планируется исследование количественных параметров данного процесса.

В процессе исследований формируется список бактериальных генов лекарственной устойчивости, характерных для изучаемых районов. Планируется разработка принципиальных основ противодействия увеличению числа микроорганизмов, обладающих множественной лекарственной устойчивостью.

В результате проведенных исследований на основе полученной информации создано 4 базы данных по загрязнению экосистем Азово-Черноморского бассейна веществами, повреждающими ДНК, повышающими уровень окислительных процессов в микробной клетке (вызывающих окислительный стресс) и антибактериальными препаратами.

Полученные результаты будут способствовать разработке приемов, способствующих снижению наблюдаемой тенденции быстрого нарастания числа устойчивых к антимикробным препаратам микроорганизмов.

Созданные базы данных по загрязнению биотопов Азово-Черноморского бассейна антибактериальными препаратами и перечень клинически значимых детерминант резистентности исследуемых биотопов, а также шкала влияния стресс-факторов на мутагенез и стабильность бактериального генома и на горизонтальный перенос детерминант резистентности позволят прогнозировать и моделировать экотоксикологическое состояние исследуемого региона и риски, связанные с распространением генов лекарственной устойчивости.

Полученные результаты исследования будут использованы для разработки приемов, способствующих снижению наблюдаемой тенденции быстрого нарастания числа устойчивых к антимикробным препаратам микроорганизмов.

1.            Sazykin I.S., Sazykina M.A., Khammami M.I., Khmelevtsova L.E. Kostina N.V., Trubnik R.G. Distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments of lower reaches of the Don River (Russia) and their ecotoxicologic assessment by bacterial lux-biosensors // Environ. Monit. Assess. – 2015. - V. 187(5):277. DOI:10.1007/s10661-015-4406-9

2.            Chugunova E., Boga C., Sazykin I., Cino S., Micheletti G., Mazzanti A., Sazykina M., Burilov A., Khmelevtsova L., Kostina N. Synthesis and antimicrobial activity of novel structural hybrids of benzofuroxan and benzothiazole derivatives // Eur. J. Med. Chem. – 2015. – V. 93. – P. 349–359. doi:10.1016/j.ejmech.2015.02.023                                                 

3.            Oludina Yu.N., Sazykina M.A.,  Prazdnova E.V.,  Sazykin I.S., Khmelevtsova L.E.,  Bukharov S.V., Barsukova T.A.,  Tagasheva R.G., Nugumanova G.N. // Synthesis of Modified Sterically Hindered Phenols and Investigation of Their Ability to Protect Bacterial DNA Against UVB Damage // Pharm. Chem. J. 2015. - V. 48(12):787-790. DOI:10.1007/s11094-015-1196-x 

4.            Chugunova E.A., Mukhamatdinova R., Sazykina M., Dobrynin A., Sazykin I., Karpenko A., Mirina E., Zhuravlevа M., Karchava S., Burilov A. Synthesis of new "Hybrid" Compounds based on Benzofuroxans and Aminoalkylnaphthalimides Hybrid" Compounds based on Benzofuroxans // Chem. Biol. Drug. Des. – 2015. DOI 10.1111/cbdd.12685

5.            Sazykin I.S., Sazykina M.A.,  Khmelevtsova L.E., Mirina E.A, Kudeevskaya E.M., Rogulin E.A., Rakin A.V. Biosensor-based comparison of the ecotoxicological contamination of the wastewaters of Southern Russia and Sourthern Germany // Int. J. Environ. Sci. Technol. 2016. -  V. 13. -  N 3. - P. 945-954. DOI 10.1007/s13762-016-0936-0.

6.            Sazykin I.S., Sazykina M.A., Khmelevtsova L.E., Khammami M.I., Karchava Sh.K., Zhuravlevа M.V., Kudeevskaya E.M.. Expression of SOD and Production of Reactive Oxygen Species in Acinetobacter calcoaceticus Caused by Hydrocarbons Oxidation // Ann. Microbiol. - 2015. – DOI 10.1007/s13213-015-1188-9.