Introduction: Application of lactic acid bacteria for synthesis of silver (AG) nanoparticles (NPs) could be a good ecological friendly alternative to chemical and physical methods. The objective of this study was to investigate the biosynthesis of silver NPs using Lactobacillus strains and to compare their monosaccharide composition of capsular exopolysaccharides and the antibacterial activity of synthesized nanoparticles.
Methods: The washed cells of 22 Lactobacillus strains were used for in vitro silver nanoparticle biosynthesis from silver nitrate solution. The NPs formation was confirmed by UV-visible spectroscopy and transmission electron microscopy (TEM) analysis. TEM micrographs were used for the evaluation of NPs size. The monosaccharide composition of capsular exopolysaccharides was determined using GC/MS analysis. The antimicrobial activity was determined by agar well diffusion assay.
Results: The capsular layers of Lactobacillus strains contained heteropolysaccharides that were composed mostly of glucose, mannose, galactose and rhamnose in a different molar ratio. It was found that Ag NPs with large size (30.65 ± 5.81 nm) obtained from L. acidophilus 58p were more active against S. epidermidis, E. coli, K. pneumonia,S. flexneri and S. sonnei compared with Ag NPs from L. plantarum 92T (19.92 ± 3.4 nm).
Conclusion: The size and antibacterial activities of Ag NPs were strain-dependent and such characteristics may be due to the capsular biopolymer composition of Lactobacillus strains used for Ag NPs synthesis.
Мета. Охарактеризувати взаємодію клітин штаму Lactobacillus plantarum 337Д УКМ В-2627, що володіє пробіотичними властивостями, з каолінітом й монтморилонітом. Методи. Використано методи інфрачервоної спектроскопії, трансмісійної електронної мікроскопії, адсорбційно-структурний статичний об'ємний метод, мікробіологічні та статистичні методи. Результати. При взаємодії клітин штаму L. plantarum 337Д з частинками глинистих мінералів характеристики пористого простору останніх практично не змінювались у порівнянні з вихідними зразками, розподіл пор за розмірами ставав ширшим за рахунок появи пор великого діаметру, зменшувалась питома поверхня, але сорбційна ємність та шарова будова глинистих мінералів зберігалась. Вперше встановлено вплив каолініту і монтморилоніту на ріст штаму L. plantarum 337Д in vitro. Найбільший стимулювальний вплив глинистих мінералів спостерігали на другій годині культивування. Питома швидкість росту штаму L. plantarum 337Д була у 5,2 рази більшою при культивуванні в середовищі MRS з 4 % каолініту та у 6 разів більшою-в середовищі MRS з 1 % монтморилоніту в порівнянні з контролем. Наявність у середовищі каолініту чи монтморилоніту уповільнювала процес зниження рН при культивуванні штаму L. plantarum 337Д порівняно з контролем. За наявності монтморилоніту рН середовища знижувався повільніше, ніж у присутності каолініту. Різниця між значенням рН середовища з 4 % каолініту на початку культивування і через дві години (∆рН) була в 10 разів меншою в порівнянні з контролем. У той же час рН середовищ з 1 % і 4 % монтморилоніту починав знижуватись через 4 години культивування. Висновки. Різний вплив на ріст штаму L. plantarum 337Д обумовлений відмінностями фізико-хімічних характеристик каолініту і монтморилоніту, використаних у роботі. К л ю ч о в і с л о в а: молочнокислі бактерії, алюмосилікати, каолініт, монтморилоніт.
Health effects of fermented milks have been associated with the metabolic activity of lactic acid bacteria in the gastrointestinal tract. It has been proposed that an increased excretion of urea nitrogen via microbial protein may decrease the workload on kidneys and liver. Therefore, a study was carried out in healthy elderly human subjects to investigate the incorporation of [15N2]urea nitrogen into plasma and fecal proteins and amino acids. Over a period of 10 d 13 healthy elderly subjects ingested daily a freeze-dried microbial preparation which contained different genera of lactic acid bacteria and is used to produce fermented milk products. One of the strains was originally isolated from stool samples of elderly people from the Caucasus region (Lactobacillus plantarum). No stimulation of fecal protein-nitrogen excretion and no increase in 15N-abundances in fecal protein was measured following the administration of the viable microbial preparation and a [15N2]urea bolus. Tentatively, it was concluded that this may have been caused by the inability of the microbial culture to survive the gastro-intestinal passage and (or) by the absence of additional fermentable carbohydrates in the diet as energy source for bacterial protein synthesis in the large intestine. However, using a highly sensitive GC-C-IRMS method we observed a significant incorporation of 15N into plasma protein amino acids. 15N-Enrichments in single amino acids were found according to their participation in transamination reactions. The slight enrichment of lysine which is not transaminated in mammalian tissues may indicate a microbial synthesis and absorption of bacterial lysine.
Cellular fatty acids composition is an important chemotaxonomic characteristic of bacterial cells. At the same time cellular fatty acids play a key role in maintaining the viability of micro-organisms in different environmental conditions. In this study, intraspecies heterogeneity of cellular fatty acids composition of Lactobacillus plantarum strains was examined. This work provides novel and important information about a relationship between cellular fatty acids composition of Lact. plantarum strains and source of isolation or stress resistance profile. Our results showed that cellular fatty acids composition is quite diverse among Lact. plantarum strains derived from different sources and may reflect previous cell's history. Our findings should be considered in chemotaxonomic studies of lactic acid bacteria and its ecology.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.