Многочисленными исследователями широко обсуждается антагонистическая активность различных видов лактобацилл в отношении таких представителей семейства Enterobacteriaceae, как E.coli, Shigella flexneri, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii, Salmonella typhimurium. Не смотря на глубокий интерес к данной проблеме, информации о морфологических и ультраструктурных изменениях, происходящих в клетках - мишенях, подвергшихся действию метаболитов лактобацилл, крайне мало.
Цель исследования на электронно-микроскопическом уровне выявить морфологические и ультраструктурные изменения в клетках E. coli M17 и E. coli BL21 под действием клеток L. plantarum 8RA-3 и L. rhamnosus GG.
Материалы и методы. Проведено исследование антогонистического воздействия 2-х производственных штаммов лактобактерий L. plantarum 8RA-3 и и L. rhamnosus GG на E. coli M17 и E. coli BL21 на электронно-микроскопическом уровне с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) JEM-100C (JEOL, Япония). Особенность подготовки препаратов заключалась в применении авторской методики приготовления препаратов, заключающуюся в сохранении исходной структуры и пространственного расположения клеток в исследуемых объектах in vivo.
Результаты. При сравнении ультратонких срезов кишечных палочек, ингибируемых метаболитами лактобактерий, с ультратонкими срезами интактных клеток выявлены морфологические изменения в клетках E. coli, ингибируемых лактобактериями L. plantarum 8RA-3 и L. rhamnosus GG. В ультраструктуре клеток-мишеней показано уменьшение толщины клеточных стенок, отслоение цитоплазмы от цитоплазматической мембраны, появление специфических цитоплазматических включений в полярных и в субполярных областях клетки, увеличение количества рибосом в белково-рибосомальном комплексе цитоплазмы. Представляет интерес выявление микроколоний кишечных палочек на границе визуально различимой зоны подавления их роста лактобактериями. В данном случае клетки E. coli M17 и E. coli BL 21 подвергались действию антибиотикоподобных веществ лактобактерий, что проявлялось в виде значительного уменьшения толщины клеточной стенки и образования цитоплазматических включений в полярных и субполярных областях клетки.
Выводы или заключение. Картина изменения ультратонкого строения клеток E. coli M17 и E.coli BL21, ингибируемых лактобактериями, отличалась от морфологических изменений в условиях различного рода стрессовых воздействий. При естественном процессе автолиза происходило нарушение целостности клеточной стенки. При высокотемпературном воздействии, наблюдали нарушение связи между клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной, расширения периплазматического пространства и появления многочисленных внутрицитоплазматических инвагинаций. При щелочном шоке проявлялось исчезновение рибосом.
Таким образом, исследование морфологических изменений в клетках E. coli способствовует пониманию процессов, происходящих в клетках-мишенях при антагонистическом воздействии лактобактерий, а также способствует усовершенствованию отбора штаммов лактобактерий для создания препаратов-пробиотиков.