Melsvabakterių (cyanobacteria) biomasės baltymų kiekinė-kokybinė analizė ir priešmikrobinio poveikio tyrimas in vitro
Recenzentas / Reviewer | |
Konsultantas / Consultant | |
Komisijos pirmininkas / Committee Chairman | |
Komisijos pirmininkas / Committee Chairman | |
Komisijos sekretorius / Committee Secretary | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Degutytė, Rimgailė | Komisijos narys / Committee Member |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Inkėnienė, Asta Marija | Komisijos narys / Committee Member |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Ragažinskienė, Ona | Komisijos narys / Committee Member |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Šipailienė, Aušra | Komisijos narys / Committee Member |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Zymonė, Kristina | Komisijos narys / Committee Member |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member |
Nedos Pašukonytės magistro baigiamasis darbas. Mokslinė vadovė dr. Gabrielė Balčiūnaitė-Murzienė. Konsultantai - prof. dr. Alvydas Pavilonis, dr. Jūratė Kasperovičienė. Lietuvos sveikatos mokslų universiteto, Farmacijos fakulteto, Farmacinių technologijų institutas, Biofarmacinių tyrimų laboratorija – Kaunas.
Darbo tikslas: Nustatyti Simno ežere surinktos melsvabakterių (Cyanobacteria) biomasės baltymų kiekinę sudėtį, atlikti išskirtų baltymų kokybinę analizę ir priešmikrobinio poveikio tyrimą in vitro.
Darbo uždaviniai:
- Išskirti iš Simno ežere surinktos melsvabakterių biomasės baltymus.
- Nustatyti išskirtų baltymų kiekinę ir kokybinę sudėtį.
- Atlikti išskirtų baltymų priešmikrobinį aktyvumo tyrimą in vitro.
Metodai: 1. Baltymų išskyrimui naudota melsvabakterių Microcystis ir Dolichospermum ląstelių biomasė suardyta ultragarsu, baltymų išsodinimas vykdytas trichloracto rūgštimi acetone. 2. Baltymų kiekinei analizei pritaikytas spektrofotometrinis mikro Lowry metodas. Išskirtų baltymų kokybės tyrimas vykdytas natrio dodecilsulfato poliakrilamido gelio elektroforezės (NaDS-PAGE) metodu, nustatant baltymų dalelių dydį. 3. Priešmikrobinio aktyvumo tyrimas atliktas standžiose Mueller–Hinton agaro mitybos terpėse filtrinio popieriaus diskelių metodu.
Rezultatai:
- Baltymai iš melsvabakterių Microcystis ir Dolichospermum biomasės išektrahuoti ultragarsu, baltymų ektraktas paruoštas tolimesniems tyrimams, baltymus išsodinus trichloracto rūgštimi acetone.
- Kiekinės analizės metu nustatyta baltymų koncentracija mėginiuose – 3,156 ± 1,857 mg/ml. Kokybinės analizės metu mėginyje rasti 180 kDa molekulinės masės (dalelių dydžio) baltymai.
- Melsvabakterių baltymų ekstrakto priešmikrobinis aktyvumas nustatytas prieš Enterococcus faecalis, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis mikroorganizmų kultūras.
Išvados: 1. Pasirinkti metodai – ultragarso vonelė ir išsodinimas trichloracto rūgštimi acetone, buvo tinkami melsvabakterių Microcystis ir Dolichospermum mikrodumblių biomasės baltymų išskyrimui. 2. Atlikus kiekinę analizę mikro Lowry metodu melsvabakterių Microcystis ir Dolichospermum baltymų mėginyje nustatyta baltymų koncentracija – 3,156±1,857 mg/ml. Kokybinė analizė NaDS-PAGE elektroforezės metodu parodė stambios molekulinės masės (180 kDa) baltymus, kurie, remiantis Microcystis ir Dolichospermum genomų duomenimis, gali atitikti trumposios grandinės dehidrogenazę/reduktazę ir multi-sensorinę hibridinę histidino kinazę. 3. Melsvabakterių baltymų ekstraktas pasižymėjo priešbakteriniu aktyvumu prieš penkias iš devynių tirtų mikroorganizmų kultūrų. Dauguma iš paveiktų bakterijų kultūrų buvo gramneigiamos. Priešgrybelininiso aktyvumaso nepastebėtanereikšmingas.
Reikšminiai žodžiai: Simno ežeras, melsvabakterės, mikrodumbliai, Cyanobacteria, Microcystis, Dolichospermum, baltymai, Lowry, mikro Lowry, NaDS-PAGE elektroforezė, priešmikrobinis poveikis
Master thesis of Neda Pašukonytė. Scientific supervisor Ph. D. Gabrielė Balčiūnaitė-Murzienė. Scientific advisors – Professor, Ph. D. Alvydas Pavilonis, Ph. D. Jūratė Kasperovičienė. Lithuanian University of Health Sciences, Faculty of Pharmacy, Institute of Pharmaceutical Technologies, Biopharmaceutical Research Laboratory, Kaunas.
Aim of the research: The qualitative – quantitative analysis and antimicrobial activity evaluation (in vitro) in proteins, extracted from blue-green algae (Cyanobacteria) biomass, collected in lake Simnas.
Research tasks:
- To isolate proteins from blue-green microalgae biomass, collected in lake Simnas.
- To determine the quantitative and qualitative composition of isolated proteins.
- To perform an in vitro antimicrobial activity test of isolated proteins.
Methods: 1. Ultrasonic extraction of the biomass of blue-green microalgae Microcystis and Dolichospermum was used for protein isolation and precipitation was carried out with trichloroacetic acid in acetone. 2. The spectrophotometric micro-Lowry method was applied for quantitative protein analysis. The quality of the isolated proteins was analysed by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis (NaDS-PAGE) to determine the size of the protein particles. 3. The antimicrobial activity assay was carried out on rigid Mueller–Hinton agar nutrient media using the filter paper disc method.
Results: 1. Proteins from the biomass of Microcystis and Dolichospermum were ultrasonically extracted, and the protein extract was prepared for further studies by precipitation of the proteins with trichloroacetic acid in acetone. 2. Quantitative analysis of Microcystis and Dolichospermum protein extract showed protein concentration of 3,156 ± 1,857 mg/ml. Qualitative analysis revealed 180 kDa molecular weight (particle size) proteins in the sample. 3. The antimicrobial activity of the protein extract derived from Microcystis and Dolichospermum biomass was determined against cultures of Enterococcus faecalis, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis.
Conclusions: 1. The chosen methods, ultrasonic bath and precipitation with trichloroacetic acid in acetone, were suitable for the isolation of proteins from microalgae Microcystis and Dolichospermum biomass. 2. Quantitative analysis by micro-Lowry method in a protein sample of Microcystis and Dolichospermum revealed a protein concentration 3,156 ± 1,857 mg/ml. Qualitative analysis by NaDS-PAGE electrophoresis showed proteins with a high molecular weight (180 kDa), which may correspond to short-chain dehydrogenase/reductase, multi-sensor hybrid histidine kinase. 3. The extract of the proteins from the blue-green micro algae showed antibacterial activity against five out of nine cultures, most of them gram negative. No antifungal activity was observed.
Key words: Lake Simnas, blue-green algae, microalgae, Cyanobacteria, Microcystis, Dolichospermum, proteins, Lowry, micro Lowry, NaDS-PAGE electrophoresis, antimicrobial activity.