Введение
Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 21
1.1 Проблема саморегуляции развития микробных популяций. Исторический обзор 21
1.1.1 Стимуляция роста культур продуктами собственного обмена 21
1.1.2 Самоингибирование и остановка роста 34
1.1.3 Стадии роста 41
1.1.4 Физиологические изменения в процессе роста 44
1.1.5 Морфологические изменения в процессе роста 50
1.1.6 Рост колоний на плотных питательных средах 56
1.2 Продукты метаболизма при различных условиях выращивания Escherichia coli 66
1.2.1 Аэробный рост на различных субстратах 71
1.2.2 Микроаэрофильные и анаэробные условия роста 78
1.3 Экспрессия генов при росте культур на полных и минимальных средах 88
1.3.1 Зависимость экспрессии генов от скорости роста 90
1.3.2 Независимая от скорости роста экспрессия генов 93
1.3.3 Рост культуры на ацетате 84
1.4 Физиологическая роль выделяемых продуктов обмена 101
1.4.1 Авторегуляция внеклеточного рН и его влияние на экспрессию генов 101
1.4.2 Действие ацетата и других анионов короткоцепочеч-ных жирных кислот 109
1.5 Кворум-зависимые реакции бактерий 127
1.5.1 Регуляторные функции ацилированных лактонов го-мосерина 130
1.5.2 Пептидные регуляторы грамположительных бактерий.... 136
1.5.3 Кворум-зависимые системы Vibrio harveyi и межвидова; коммуникация бактерий 139
1.5.4 Использование механизмов межклеточной коммуникации в медицинских целях 149
1.6 Метаболиты бактерий как фактор симбиоза микрофлоры и ее хозяина 1156
1.7 Метаболическая регуляция в развитии популяций высших организмов, ее экологическая и эволюционная роль 162
Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 168
2.1 Культуры бактерий и условия их хранения 1168
2.2 Стандартное выращивание Escherichia coli М-17 169
2.3 Выращивание E.coli К-12, Е. coli К-165, S. marcescens и S.enteritidis 1171
2.4 Спектрофотометрический контроль роста 1171
2.5 КОЕ, размер колоний, концентрация и размер бактерий 1173
2.6 Условия голодания, выживаемость, численность и повреж-денность микроорганизмов
2.7 Параметры кривых выживаемости бактерий 1176
2.8 Биологическая активность экзометаболитов E.coli М-17 1178
2.9 Получение препаратов экзометаболитов 182
2.10 Действие экзометаболитов на рост чистых и смешанных культур 1184
2.11 Действие экзометаболитов на выживаемость в смешанных культурах 1186
2.12 Сравнение действия АРК и фруктоолигосахаридов 1187
2.13 Флуоресцентный анализ 188
2.14 Хроматографические методы Л91
2.15 Аналитические методы 195
2.16 Статистическая обработка результатов 198
Глава 3 САМОРЕГУЛЯЦИЯ РОСТА В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ Escherichia coli
3.1 Спектрофотометрический контроль роста 199
3.2 Спектральные характеристики внеклеточной среды 211
3.3 Биологаческая активность метаболитов внеклеточной среды...216
3.4 Заключение по материалам главы 3 227
Глава 4 САМОРЕГУЛЯЦИЯ ЧИСЛЕННОСТИ В ГОЛОДАЮЩИХ КУЛЬТУРАХ 229
4.1 Выживаемость в культурах различной плотности 229
4.2 Голодание в присутствии активированного угля 233
4.3 Голодание в условиях диализа 234
4.4 Выживаемость бактерий в растворах метаболитов 235
4.5 Чувствительность к метаболитам культур низкой плотности.. .237
4.6 Динамика стимуляторов роста и УГ-факторов 239
4.6.1 Активность стимуляторов роста при голодании бактерий 239
4.6.2 Динамика УГ-факторов и стимуляторов роста при
росте и голодании бактерий 241
4.6.3 Математическая модель роста и выживаемости 245
4.7 Автолитические процессы при голодании 248
4.8 Содержание ДНК в бактериях 253
4.9 Физиологические изменения в культурах различной плотности 258
4.9.1 Выживаемость на селективных средах и светорассеивающие характеристики клеток 258
4.9.2 Взаимное влияние разделенных диализной мембраной культур 261
4.9.3 Проницаемость и мембранный потенциал клеток 262
4.9.4 Влияние на скорость гибели бактерий физических и химических факторов 266
4.10 Некоторые закономерности гибели Serratia marcescens, Е. coliKrllnE. соІіК-165 267
4.11 Заключение к главе 4 269
Глава 5 БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРЕПАРАТОВ АВТОСТИМУЛЯТОРОВ РОСТА 276
5.1 Продолжительность лаг-периода и гетерогенность популяции Е.соІіМЛІ 276
5.2 Рост на глюкозо-минеральной среде с добавлением АРК 278
5.3 Сравнение роста на богатых средах и глюкозо-минеральной среде с АРК 280
5.4 Влияние АРК на динамику роста и термоустойчивость кача-лочной культуры 283
5.5 Действие низкомолекулярных экзометаболитов E.coli М-17
на рост других бактерий 284
5.6 Низкомолекулярные экзометаболиты как фактор антагони
стической активности бактерий 287
5.6.1 Рост смешанных культур 287
5.6.2 Выживаемость при голодании смешанных культур 291
5.7 Влияние АРК и фруктоолигосахаридов на рост и
антагонистическую активность лактобацилл 295
Глава 6 ВЫДЕЛЕНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ АВТОРЕГУЛЯТОРОВ....301
6.1 Хроматография на TSK-геле в нейтральных условиях 301
6.2 Гидрофобные свойства автостимуляторов роста 309
6.3 Хроматография на TSK-геле при низких значениях рН 310
6.4 Хроматографическое разделение экзометаболитов в процессе выращивания культур 312
6.5 Хроматографические свойства ускоряющих габель факторов..315
6.6 Препаративное выделение стимуляторов роста 316
6.6.1 Катионообменная хроматография 318
6.6.2 Фронтальная анионообменная хроматография „321
6.6.3 Препаративная анионообменная хроматография 326
6.6.4 Препаративная ВЭЖХ 331
6.6.5 Препаративная хроматография на TSK-геле 333
Глава 7 БИОЛОГРІЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭКЗОМЕТАБОЛИТОВ БАКТЕРИЙ 338
7.1 Состав экзометаболитов при росте и голодании 339
7.1.1 Фракция низкомолекулярных метаболитов 339
7.1.2 Фракция высокомолекулярных соединений 346
7.2 Инициация роста композицией низкомолекулярных экзометаболитов 346
7.3 Инициация роста индивидуальными экзометаболитами 348
7.4 Влияние экзометаболитов на рост качалочной культуры 351
7.5 Динамика экзометаболитов при выращивании бактерий 359
7.5.1 Адаптивные реакции при пересеве клеток 359
7.5.2 Рост в колбах на качалке 368
7.5.3 Выращивание в ферментаторе 375
7.6 Потребление собственных экзометаболитов бактериями 386
7.6.1 Экзометаболиты как единственный источник питания.. .386
7.6.2 Динамика добавленных в среду культивирования экзометаболитов 387
7.7 Влияние экзометаболитов на антагонистическую активность бактерий при выращивании смешанных культур 390
7.8 Антагонистическая активность бактерий при голодании 396
7.8.1 Выживаемость в чистых и смешанных культурах 397
7.8.2 Влияние экзометаболитов на антагонистическую активность бактерий 399
7.9 Биологическая активность экзометаболитов в КЖ голодаю
щей культуры 405
7.9.1 Метаболиты первой группы 408
7.9.2 Метаболиты второй группы.... 410
7.9.3 Контроль концентраций ацетата и формиата при их добавлении в среду голодания бактерий 413
7.10 Рост бактерий на плотных средах 416
Глава 8 СИНТЕТИЧЕСКИЙ ПРЕПАРАТ НА ОСНОВЕ ЭКЗОМЕТАБОЛИТОВ БАКТЕРИЙ - АКТОФЛОР-С 437
8.1 Анализ состава и биологической активности препаратов Ак-тофлор-1 439
8.2 Состав базовый композиции синтетического препарата Ак-тофлор-С 447
8.3 Свойства базовой композиции Актофлор-С 450
8.4 Функциональная роль компонентов и коррекция состава базовой композиции Актофлор-
8.5 Биологические свойства Актофлор-С 460
8.6 Фармакологическая активность Актофлор-С 465
8.6.1 Дисбактериоз, вызванный хронической свинцовой интоксикацией 394
8.6.2 Экспериментальное язвенное поражение желудочно-кишечного тракта 395
8.6.3 Заключение о результатах изучения общетоксического и фармакологического действия препарата 468
8.7 Заключение к главе 8 469
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 473
ВЫВОДЫ 504
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 508
Благодарности 555
Приложение Акты внедрения результатов работы 556
