Niektóre bakterie jelitowe izolowane z larw mola woskowego (Galleria mellonella L.)

(1)

ANNALES

UNI VERSITATIS MARIAE C U R I E - S K Ł O D O W S K A LUBLIN — POLONIA

VOL. XXVIII, 9 SECTIO C 1973

Instytut Biologii UMCS Zakład Fizjologii Roślin

Jan JAROSZ

HekOTopbie KmueMHbie 6aKTepwn, K3onnpoBaHHbie M3 jiwhmhok Galleria mellonella L.

Some

Intestinal Bacteria

Isolated from Wax Moth Larvae (Galleria mellonela

L.) Zagadnienie flory bakteryjnej przewodu pokarmowego larw mola woskowego było tematem niewielu prac (2, 3, 5, 8). Mol woskowy jest jednym z nielicznych organizmów zdolnych do wykorzystywania wosku pszczelego (palamitynianu mirycylowego) jako źródła energii. Wraz z wo- szczyną pszczelą, która stanowi główny pokarm larwy, mogą wnikać do jej wnętrza liczne drobnoustroje. Należy przypuszczać, że w procesie trawienia wosku uczestniczą mikroorganizmy żyjące w przewodzie po

karmowym larwy (6).

W pracy niniejszej określono przynależność systematyczną kilku szczepów bakteryjnych wyosobnionych z przewodu pokarmowego larwy G. mellonella L. przez Barbarę Dudziak. W odróżnieniu od innych szczepy te cechuje silne działanie antybiotyczne o spektrum skierowa

nym przeciw drobnoustrojom gram-dodatnim i prątkom kwasoopor- nym.

WYNIKI

Badaniami taksonomicznymi objęto 8 szczepów: 5AK, 8, 15, 26a, 26b, 53, 74 i 92.

Morfologia mikroskopowa. Szczepy badane są gram-do- datnie, pałeczkowate, ruchliwe, tworzą zarodniki, tlenowce. Wykazują więc cechy typowe dla laseczek zarodnikujących z rodzaju Bacillus.

Zespół cech morfologii mikroskopowej zestawiono w tab. 1.

(2)

o O

Ol X

.5.0 3 3 a

S o CO N

>> O T5 C

tU •-*

g o

£ £-3 2~ 'g

3 o _

CUD .2 U. CO O „ O CO a 'o o-i g

o o tu

CO G

G

o

>> 3

5 3

cN O

>>

N

„ nr -*->ŁO N o a

<=t > _{■* > a}o

co X

e N 0) o "G cc .2

g E

Q> N 2 Je To £2

=L W

»—<

X coo

8 .2 ■%

•8 I s o Oj *

3 .5 «

. E 2 « tu Si o G C 2 g, P

* -a J= 5 .2 ćo 3 3

5cc

o a

s, &

£ o u o 44 43 '?

cG o

cu E

u o .

o

s

&

CC H

W

<

lO

a c 35 .3 N CC O U.

N as CO CO

O 44

co tu* i TJS -u» N•z

Ui co

>> 3

£ 'CCJ 0?

GJ 2 43 44 43

O O

g 2

N ■*-»

'O T3

tu £ 2 .2 o

3 00 >

-*-»co X 3*

t- •T—»3

>» o~ a

<u E

•S o U-l 43 ‘2 g 3

C,)

° .2

’ĆC e 43

£ >» TJ g z3 o o 2 cud 3 cco

g wN r- CJ .S r oj

>» 43 a u

'o t O. o

O -S «J 44 CUD T C c

cO ••-«

N CO

>>

flt

5 s 2

O 43 O N C1 •- G § G

£

‘O

< O? u £ ™ OJ

6 >

G 4-J .2 *

* a

■2 §

>> s°

.2

‘o F—I

O G T3 CU

CC 'Co

T5I s 3

G>

OJD CU

Ź

>»

2 EO

u.

o

tt £ 43

- o o

i cc ^{m co}

>> 44 r-l ifl ’O N

« « g * ' .2 £

G co 3 o ee fc

tu Mg-i

43 O tu o N

•G O

N .3 3 - • co co co

'§X 3

44

O cc O G -Gco T3 r_{° o, -g}

* O ‘O

Z a-S X

co T3 O tó

UC

n 43

2 w 3

& 3 co 44CC

O

£ O G 3 CUD 2

3

£ -a t3

<u tu c

§2

*u >>

2 ■2

X -s

* .1

3 c E £ S §

■O $

CU w c ►,

<u 2

-N C H <y*w

.a o C G

>> O

£ C 3 CUD -r rt3 3

E 2N ^3

u, C 43_ O (U

a

tSG

3

? 'O

” £

O O O C 3

0£ C£

c c

co co

o

£

•+J E N*

U

•S

■S?

a 3 4i 3O

G

E 43 G o 33 O

3 o jz:

CO O

> d- 2 £ G G - co

OJ s.

S-.

C — tu -p

° 2 3 G s-, 43 3 3 a 44

<u .2 G 2 N"

° a 3 CC m 00 G s a

>>

G<U O(0

3S-i

% r-3 O

3 £ o co

3

2 c >> .2

O a .. -

* tu

>> .N °°-

o o a

X 00

Ulo

a

ń .2bl

•S 2

■S S

T* <U

& °

<U

=£ c Ł o

« o ih 33 X 3

©, (u r-l G

O a tu

£ 52

O 3 44 GZ C Ćo

N nr tj n o

£ oo

2~l

g »

o .1

<U 33

S

³⁴³

5=1 3

<M gO o

00 3 *->-4

E £

>> tu

u u.

a a co co

(3)

Niektóre

bakterie

jelitowe izolowane

z larw mola woskowego... 93 Morfologia makroskopowa (charakterystyka hodowli).

Agar odżywczy stanowił dla badanych szczepów podłoże optymalne.

Na żelatynie szczepy chromogenne 5AK, 15, 74 i 92 wytwarzały rdzawo- fioletowy, a szczep 26a rdzawoczerwony barwnik. Barwniki dyfundo- wały do podłoża. W odróżnieniu od pozostałych szczep 26b nie wykazy

wał wzrostu na podłożu z ziemniakiem. Szczepy 5AK, 15, 26a, 53 i 92 rosły w bulionie odżywczym jako hodowla tlenowa z wytworzeniem na powierzchni podłoża grubego, mocno pofałdowanego, zwartego, wosko

wego, brudnobiałego (w przypadku szczepu 26a rdzawoczerwonego) ko

żucha, z trudnością ulegającego rozbiciu na jednolitą zawiesinę. Kruchy kożuszek formowany przez szczep 74 był łatwo zawieszalny w płynie fi

zjologicznym. Szczep 26b powodował jednolite zmętnienie bulionu (wzrost dyfuzyjny) z wytworzeniem ziarnistego osadu, natomiast szczep 8 tworzył na powierzchni podłoża delikatną, białawą błonkę, wypełza

jącą na ścianki probówki, nie powodował zmętnienia bulionu.

Tab.

2.

Zdolności fermentacyjne wyosobnionych szczepów

Fermentation properties

of the isolated strains

Numery kolejne szczepów

No.

of

strains Substrat

Substrate

rozkładających

substrat

decomposing the

substrate

nie rozkładających

substratu

not decomposing the

substrate szybko (++ +)

ąuickly (+ +

+)

powoli slowly

( + )

(+)

Sacharoza

5AK,

8,

15,

26a, 26b, Saccharose

53,

74, 92

Glukoza

5

AK, 8,

15,

26a,

26b, — —

Glucose

53, 74, 92

Laktoza

^—

—

5AK, 8,

15,

26a, 26b,

Lactose 53,

74,

92

Arabinoza 5AK,

15, 26a, 26b, 53, 74 8

Arabinose 92

Ksyloza 15, 53,

92

5AK, 26a, 26b,

74 8

Xylose

Glicerol 8, 26a,

74, 92

5AK, 15,

26b, 53, —

Glycerol

74, 92

Mannitol 15,

26a,

26b, 53 92

5AK, 8,

74

—

Mannitol

Salicyn

8, 26a,

26b, 53, 92

SAK,

15,

'

74 —

Salicin

(4)

Na agarze odżywczym szczepy 5AK, 15, 26a, 53 i 92 rosły w postaci szorstkich, nieregularnych, woskowych, warstwowo ułożonych kolonii.

Na brzegach brudnobiałych kolonii widoczne były charakterystyczne śluzowate brodawki. Nieznacznie rozciągnięte o odcieniu rdzawoczer- wonym kolonie szczepu 26a, który nie tworzył brodawek, posiadały sze

roki margines koloru sinego. Kolonie szczepu 74 były gładkie, miękkie, cienko rozłożone i regularne. Rozległe, szorstkie, płasko rozłożone, nie

regularne, białawe z charakterystycznym użyłkowaniem kolonie szcze

pu 8 w miarę starzenia przybierały odcień żółtawy. Nie przylegający do agaru szczep 26b rósł w postaci mlecznobiałych, oślizgłych, gładkich, zwartych i kolistych kolonii.

Nieznacznie rozpełzające szczepy 5AK, 15, 26a, 53 i 92 dawały na skosach agarowych wzrost skórzasty, mocno przylegający do agaru.

Obfity i mocno rozciągnięty wzrost szczepów 8 i 26b nie był wrośnięty w agar.

Własności fizjologiczne i biochemiczne. Szczepy ro

sły zarówno w temperaturze pokojowej, jak i w 37°C. Optymalna tem

peratura wzrostu dla szczepu 26b wynosiła 28—34°C, dla pozostałych 32—37°C. Optymalna kwasowość pH 6,5—8,0, wzrost szczepu 26b był hamowany poniżej pH 6,0. Skąpy wzrost szczepów obserwowano w bu

lionie odżywczym z glukozą w warunkach beztlenowych.

Szczep 8 powodował energiczne upłynnienie żelatyny, workowate rozrzedzenie z wytworzeniem na powierzchni upłynnionej żelatyny błonki stwierdzono w przypadku szczepów 5AK, 15, 26a, 53, 74 i 92, na

tomiast szczep 26b nie wytwarzał żelatynazy.

Gwałtowną peptonizację mleka bez uprzedniej koagulacji stwierdzo

no w przypadku szczepu 8, powolną peptonizację bez kwasowego skrze

pu powodował szczep 26a, w przypadku szczepów 5AK, 15, 53, 74 i 92 obserwowano najpierw nieznaczną koagulację związaną z zakwaszeniem mleka, a następnie stopniowo postępujące przejaśnienie podłoża na sku

tek peptonizacji kazeiny. Szczep 26b nie powodował zmian w mleku lakmusowym, cechowały go słabe zdolności proteolityczne.

Badane szczepy fermentowały znaczną ilość węglowodanów i alko

holi wyższych z wytworzeniem kwasu bez gazu. W bulionie odżywczym z glukozą szczepy 5AK, 8, 15, 26a, 53, 74 i 92 po wstępnym zakwaszeniu do pH około 5,0 powodowały silną alkalizację podłoża; w 7 dniu inku

bacji kwasowość osiągała wartość pH 8,5—9,0.

Fermentację węglowodanów, rozkład alkoholi wyższych zestawiono w tab. 2, pozostałe właściwości biochemiczne przedstawiono w tab. 3.

Szczepy bakteryjne 5AK, 15, 26a, 53, 74 i 92 zaliczono do B. subtilis,

szczep 8 zidentyfikowano jako wariant B. cereus, szczep 26b wykazywał

wiele cech wspólnych z B. lentus (1).

(5)

Niektóre

bakterie jelitowe izolowane

z

larw mola

woskowego... 95

Tab. 3. Własności biochemiczne i fizjologiczne

szczepów

Biochemical

and

physiological

properties of

strains

Odczyn

Reaction

Numery szczepów

dających

odczyny

No. of strains

giving reactions dodatni

positive

dodatni

opóź

niony positive retarded

ujemny

negative

Odczyn Voges-Proskauera Voges-Proskauer reaction

5AK,

8, 15, 26a,

53, 74, 92

— 26b

Redukcja ^NO'^j^—NO'2

NO'j

—NO'2 reduction

5AK,

8,

15,

26a,

53, 74, 92

^—

26b

Wytwarzanie ureazy Urease production

?6a, 26b

5AK, 8, 15,

53,

74, 92

—

Rozkład skrobi (amylaza) Starch hydrolysis (amylase)

5AK,

15,

26a, 26b, 53,

74, 92

8

—

Hemoliza

krwinek

końskich Hemolysis

of

horse blood

5AK,

8

—

15,

26a,

26b,

53,

74,

92 Cytrynian

sodu

Sodium

citrate

26a, 53 SAK,

8,

15, 74,

92

26b

Bulion odżywczy

4% NaCl NaCl broth 4%

5AK, 8, 15, 26a,

53, 74,

92

26b

-

Bulion odżywczy 5%

NaCl NaCl

broth

5%

SAK,

8,

15,

26a,

53, 74,

92

26b —

Bulion

odżywczy

7%

NaCl NaCl

broth 7%

5AK, 15,

53, 74,

92

8,

26a

26b

DYSKUSJA

Flora autochtoniczna jest w pewnych granicach stała. Zależy w nie

znacznym stopniu od warunków bytowania i stadium rozwojowego owa

da (jajo, larwa, poczwarka, imago). Steinhaus wymienia 38 szczepów wydzielonych z G. mellonella L. należących do 19 rodzajów (7). Hemo- lityczna odmiana pałeczki siennej Bacterium subtilis var. galleriae, opi

sana przez C h o r i n e (5), w odróżnieniu od szczepów 5AK, 15, 26a, 53, 74 i 92, oznaczonych w niniejszej pracy jako B. subtilis, była koagu- lazo-dodatnia, nie fermentowała sacharozy. Ze względu na wytwarzanie krystalicznej endotoksyny B. subtilis i B. cereus znane są jako pospolite entomopatogeny owadów (4). W odróżnieniu od nich B. lentus nie był dotychczas izolowany z larw mola woskowego.

Jedynym organizmem stale zamieszkującym przewód pokarmowy

mola woskowego okazał się — wg Buchera i Williamsa — Streptococcus

(6)

faecalis (2). Mikroorganizm ten przeżywał okres metamorfozy G. mel

lonella L. i był normalnie przekazywany następnym generacjom (3).

Stephens uznał natomiast szczep S. faecalis za patogeniczny dla larw mola woskowego (8).

PIŚMIENNICTWO

1.

Bergey’s

Manuał of

Determinative Bacteriology. Williams

and

Wilkins Co., Baltimore 1957.

2. Buch

er G. E.,

Williams

R.:

The Microbial Flora

of Laboratory

JJultures

of

the Greater Wax Moth

and its Effect

on Rearing Parasites. J. Invert.

Pathol. 9,

467—473

(1967).

3. Bucher G. E.: Survival of

Population

of

Str. faecalis Andrewes

and

H

o

rder in the Gut

of

Galleria

mellonella (Li

n

ae

u s) During

Metamor- phosis,

and

Transmission

of

the

Bacteria to

the

Filial

Generation

of

the

Host.

J. Insect

Pathol. 5, 336—

343 (1963).

4.

C

a

mero

n

R. G.:

Inflammation

in the

Caterpillars of

Lepidoptera. J. Pathol.

Bact. 38,

441—

446

(1934).

5. Chorine V.:

Les microbes

pathogenes

de Galleria mellonella. Ann.

Inst.

Pasteur

41,

1114

—1124

(1927).

6.

Rybicki

M.:

Udział mikroflory jelitowej

w

procesach odżywiania

larw

mola woskowego. Ann. Univ. Mariae Curie-Skłodowska sectio

C

8,

15

—

67

(1953).

7. Steinhaus E. A.: Insect Microbiology. New York

1946.

8.

Stephens J.

M.: A Strain

of Streptococcus

faecalis Andrewes

and

H

o- r d

er Producing

Mortality

in

Larvae of

Galleria

mellonella

(Linn

ae us).

J.

Insect Pathol. 4, 267

—268 (1962).

PE3IOME

8 6aKTepnanbHbix unaMMOB, KOTopbie

b

OTJikmne

ot

flpyrwx n3onnpo-

BaHHbix M3 KMLueMHOM (pnopbi jiMMMHOK

Niektóre bakterie jelitowe izolowane z larw mola woskowego (Galleria mellonella L.) - Biblioteka UMCS

ANNALES

UNI VERSITATIS MARIAE C U R I E - S K Ł O D O W S K A LUBLIN — POLONIA

Jan JAROSZ