Использование диметикона для стабилизации питательных сред в микробиологической диагностике
Поиск новых модификаций питательных сред, направленный на пролонгацию культивирования, является необходимым условием прогресса микробиологической диагностики.
Цель исследования — оценить возможности использования диметикона (полидиметилсилоксана) в качестве барьера между поверхностью агара и атмосферой, предотвращающего высыхание плотной питательной среды и обеспечивающего сохранение ее полезных свойств.
Материалы и методы. Изучали динамику потери воды (массы) питательными средами, применяемыми в микробиологии, и влияние на этот процесс диметикона, который наслаивали на поверхность питательной среды. Исследовали влияние диметикона на рост и размножение быстрорастущих (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella enterica Serovar Typhimurium, Burkholderia cenocepacia) и медленнорастущих (Mycobacterium avium) бактерий, а также на подвижность бактерий (Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli) в полужидких агарах.
Результаты. Динамика потери воды питательными средами показала, что через сутки снижение массы всех сред без диметикона (контроль) было статистически значимым (p<0,05), через 7–8 сут они теряли 50% массы, через 14 сут — примерно 70%. Масса сред под диметиконом на протяжении всего срока наблюдения существенно не снижалась. Показатели роста быстрорастущих бактерий (S. aureus, E. coli, S. Typhimurium, B. cenocepacia) на контрольных питательных средах без наслоения какой-либо субстанции и на питательных средах под диметиконом не имели статистически значимых различий. Видимый рост M. avium на шоколадном агаре в контроле регистрировали на 19-е сутки, под диметиконом — на 18–19-е сутки. Количество колоний через 19 сут культивирования на среде под диметиконом примерно в 10 раз превышало контрольные показатели. Показатели подвижности P. aeruginosa и E. coli на полужидком агаре под диметиконом через 24 ч были значительно выше, чем в контрольных условиях (p<0,05 в обоих случаях).
Заключение. Исследование подтвердило выраженные ухудшения свойств питательных сред в условиях пролонгированной инкубации. Предлагаемая технология защиты ростовых свойств питательных сред при помощи диметикона показала позитивные результаты.
- Stahl D.A., Urbance J.W. The division between fast-and slow-growing species corresponds to natural relationships among the mycobacteria. J Bacteriol 1990; 172(1): 116–124, https://doi.org/10.1128/jb.172.1.116-124.1990.
- Morris C., Lee Y.S., Yoon S. Adventitious agent detection methods in bio-pharmaceutical applications with a focus on viruses, bacteria, and mycoplasma. Curr Opin Biotechnol 2021; 71: 105–114, https://doi.org/10.1016/j.copbio.2021.06.027.
- Chebotar’ I.V., Emelyanova M.A., Bocharova J.A., Mayansky N.A., Kopantseva E.E., Mikhailovich V.M. The classification of bacterial survival strategies in the presence of antimicrobials. Microb Pathog 2021; 155: 104901, https://doi.org/10.1016/j.micpath.2021.104901.
- Sandle T. Settle plate exposure under unidirectional airflow and the effect of weight loss upon microbial growth. Eur J Parenter Pharm Sci 2015; 20(2): 45–50.
- Лямин А.В., Тонеев И.Р., Козлов А.В., Исматуллин Д.Д., Жестков А.В., Кондратенко О.В., Ковалёв А.М. Флакон для культивирования микроорганизмов. Патент РФ 175134. 2017.
- XIAMETER™ PMX-200 Silicone Fluid 350 cSt. Technical Data Sheet. The Dow Chemical Company; 2017. URL: https://www.dow.com/en-us/pdp.xiameter-pmx-200-silicone-fluid-350-cst.01013211z.html?productCatalogFlag=1#tech-content.
- Cannon P., St. Pierre L.E., Miller A.A. Solubilities of hydrogen and oxygen in polydimethylsiloxanes. J Chem Eng Data 1960; 5(2): 236, https://doi.org/10.1021/je60006a027.
- Clark L.C. Jr., Gollan F. Survival of mammals breathing organic liquids equilibrated with oxygen at atmospheric pressure. Science 1966; 152(3730): 1755–1756, https://doi.org/10.1126/science.152.3730.1755.
- Nair B.; Cosmetic Ingredients Review Expert Panel. Final report on the safety assessment of stearoxy dimethicone, dimethicone, methicone, amino bispropyl dimethicone, aminopropyl dimethicone, amodimethicone, amodimethicone hydroxystearate, behenoxy dimethicone, C24-28 alkyl methicone, C30-45 alkyl methicone, C30-45 alkyl dimethicone, cetearyl methicone, cetyl dimethicone, dimethoxysilyl ethylenediaminopropyl dimethicone, hexyl methicone, hydroxypropyldimethicone, stearamidopropyl dimethicone, stearyl dimethicone, stearyl methicone, and vinyldimethicone. Int J Toxicol 2003; 22(Suppl 2): 11–35.
- Moore K., Bolduc S. Prospective study of polydimethylsiloxane vs dextranomer/hyaluronic acid injection for treatment of vesicoureteral reflux. J Urol 2014; 192(6): 1794–1800, https://doi.org/10.1016/j.juro.2014.05.116.
- Lam R.H.W., Kim M.C., Thorsen T. Culturing aerobic and anaerobic bacteria and mammalian cells with a microfluidic differential oxygenator. Anal Chem 2009; 81(14): 5918–5924, https://doi.org/10.1021/ac9006864.
