Assessment of Antibacterial Capability of Rhamnolipids Produced by Two Indigenous Pseudomonas aeruginosa Strains

Abstract

This study shows that rhamnolipid mixtures of MR01 and MASH1 have antimicrobial efficacy against Gram positive bacteria and may be evaluated as antimicrobial agent against multidrugresistant clinical pathogenic isolates. Background:In recent decades, biological properties of biosurfactants, particularly glycolipids, including antimicrobial, antifungal, and anti-cellular effects have been projected in many research studies. The unique advantages of these compounds in terms of production and environment made them important as antimicrobial agents. Objectives: This study aims to evaluate probable antibacterial and antifungal properties of MR01 and MASH1 biosurfactants against several specified microorganisms. Materials and Methods:In this article antibacterial activities of two rhamnolipid mixtures of MR01 and MASH1 were studied. MR01 and MASH1 are glycolipid-type biosurfactants that are being produced by two strains of Pseudomonas aeruginosa MR01 and MASH1, respectively. Antibacterial effects of two biosurfactants were assessed by disc diffusion test method and determination of minimum inhibitory concentration (MIC). Results: They exhibit not only excellent surface activity but also remarkable inhibitory effect against Gram-positive bacteria. According to results, although none of two biosurfactants showed significant effects on Gram negative bacteria growth inhibition, both assessing methods confirmed the growth inhibition of Gram-positive bacteria by MR01 and MASH1 biosurfactants. Conclusions: According to results of this study, MR01 and MASH1 biosurfactants had antimicrobial efficacy against Gram positive bacterial groups. This effect is comparable to antibiotics and therefore the future use of these biosurfactants as broad spectrum antibiotics is highly promising. These features of biosurfactants (BS) should broaden its applications in new advanced technologies. Future studies will be performed on characterization and isolation of biologically active fraction of the rhamnolipid biosurfactant produced by P. aeruginosa strains. This bioactive compound may be evaluated as a potent antimicrobial agent to be applied against a panel of pathogenic micro-organisms including a few multidrug-resistant (MDR) clinical pathogenic isolates such as methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and other MDR pathogenic strains.

Glycolipid biosurfactants: Potential related biomedical and biotechnological applications

“…Among the most used techniques of extraction of glycolipids, we can present the acid precipitation, the solvent extraction and foam fractionation. [88][89][90] For purification, various strategies were developed such as membrane ultrafiltration techniques 91 , ionic exchange chromatography 92 and adsorption-desorption on resins 93 and adsorption-desorption on wood activated carbon like Charcoal. 94 Also, developed techniques like high performance liquid chromatography, hydrophobic interaction chromatography 48 and gel filtration 95 are well used to fractionate and purify glycolipids compounds.…”

Untitled

“…На першому етапі досліджень аналізува ли дію поверхнево-активних речовин N. vaccinii ІМВ В-7405 на E.coli ІЕМ-1 та B. subtilis БТ-2. Вибір таких тест-культур був зумовлений тим, що E. coli спри чиняють колі-інфекції та вважаються високорезистентними до дії антимікробних агентів, а B. subtilis утворюють терморезистентні спори [10][11][12].…”

“…Це й зрозуміло, оскільки вони по суті є поліпептидними антибіотиками [6,17]. Так, наприклад, МІК ліпопептидів щодо B. subtilis становлять 10-16 мкг/ мл [19,20], у той час як рамноліпідів -до 128 мкг/мл [11]. Цілком ймовірно, що у міру зниження концентрації ПАР у препаратах N. vaccinii ІМВ В-7405 відбува ється поступове вивільнення ліпопептидів із комплексу, що й супроводжується проявленням їх сильнішої антимікробної дії.…”

“…З літератури відомо, що критерієм антимікробної дії препаратів є мінімальна інгібуюча концентрація (МІК) -найменша концентрація препарату, що спри чиняє повне інгібування помітного неозброєним оком росту тест-культури [11]. Визначення МІК дає можливість одночасно порівняти між собою ефективність різних антимікробних агентів, а також препаратів різного ступеня очищення.…”

“…Зазначимо, що нині у літературі є небагато робіт щодо визначення МІК мікробних поверхнево-активних речовин. Так, наприклад, М ІК гліколіпідів Pseudomonas aeruginosa MR01 щодо клінічних ізолятів Streptococcus pneumonia, Streptococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, а також S. aureus ATCC 29213, B. subtilis ATCC 6051, Bacillus cereus PTCC1247 становили 128-512 мкг/мл, для E. coli ATCC 25922, P aeruginosa ATCC 27853 -521 мкг/мл, а для грибів A. niger ATCC 14604 та Chaetonium globosum ATCC 6205 -64 мкг/мл [11]. В огляді [7] наве дено МІК (мкг/мл) рамноліпідів щодо B. subtillis, Enterobacter aerogenes, S. aureus, S. epidermidis -8-35, грибів Fusarium solani -75, софороліпідів щодо E. oe li -більше 512, K lebsiella pneum oniaе -більше 128, S. epiderm idis -6-29.…”