Сравнительная оценка питательных сред для культивирования Mycobacterium smegmatis mc²155 при оценке антимикобактериальной активности

Рост лекарственной устойчивости микобактерий, включая нетуберкулёзные виды, определяет актуальность разработки новых подходов к терапии, среди которых перспективным направлением является фаготерапия. Однако эффективность антимикобактериальных агентов существенно зависит от условий культивирования, что делает выбор оптимальной питательной среды и надежной модельной культуры (Mycobacterium smegmatis mc²155) критически важным для корректной оценки активности и разработки эффективных препаратов. Цель исследования – сравнительная оценка эффективности питательных сред для культивирования референс-штамма M. smegmatis mc²155 и обеспечения антимикобактериального эффекта. Материалы и методы. В работе использовали референс-штамм M. smegmatis mc²155. Посевы проводили на жидкие среды (Middlebrook 7H9 с добавлением 10 % комплексной обогащающей добавки, содержащей олеиновую кислоту, альбумин, декстрозу и каталазу, и Tween 80, среда Школьниковой, среда Сотона, модифицированная среда со сниженным содержанием солей, обогащённая глюкозой и дрожжевым экстрактом). В качестве стандартизированного индикатора литической активности использовали лизат бактериофага, полученный из образца компоста методом обогащения на культуре M. smegmatis mc²155. Титр фагового лизата составил 3,7∙10⁷ БОЕ/мл. Оценку антимикобактериального эффекта проводили путем внесения в пробирки с 5 мл соответствующей среды 0,25 мл бактериальной культуры M. smegmatis mc²155 (конечная концентрация 3,7∙10⁸ КОЕ/мл) и 0,25 мл фагового лизата. Результаты исследования. На среде Middlebrook 7H9 и модифицированном бульоне с добавлением фагового лизата уже через 4 ч отмечали снижение оптической плотности, которое прогрессировало к 48 часам (0,009 ± 0,028); в обеих средах выявлена гетерогенность ответа: в 9 из 10 повторностей оптическая плотнсоть уменьшалась до 0,008–0,009, а в одной повторности оставалась высокой (0,080–0,107), выживание субпопуляции клеток, потенциально обусловленное формированием персистеров или переходом в состояние псевдолизогении. В то же время на средах Школьниковой и Сотона значимого снижения оптической плотности не зафиксировано (оптическая плотность оставалась на уровне 0,168–0,237). Статистический анализ подтвердил отсутствие значимых различий между Middlebrook 7H9 и модифицированным бульоном (p = 0,92), при этом обе среды достоверно превосходили Школьникову и Сотона (p < 0,001). Заключение. Таким образом, модифицированный бульон не уступает по способности поддерживать антимикобактериальный эффект коммерческой среде Middlebrook 7H9 (p > 0,05) и может служить экономически доступной альтернативой для фаговых исследований. Полученные результаты обосновывают необходимость стандартизации питательных сред при оценке антимикобактериальной активности и открывают возможности для оптимизации протоколов скрининга.

1. Honda J. R. Environmental sources and transmission routes of non-tuberculosis mycobacteria in the environment // Clinics in Chest Medicine. 2023. No. 44. Р. 661–674. doi: 10.1016/j.clcm.2023.08.002.

2. Богуш Л. С., Слизень В. В., Давидовская Е. И., Иванова А. Л., Николенко Е. Н., Суркова Л. К. Нетуберкулезные микобактерии: проблема лекарственной резистентности в лечении пациентов с микобактериозом легких // Клиническая инфектология и паразитология. 2024. Т. 13, № 2. С. 156. doi: 10.34883/PI.2025.28.4.006.

3. Литвинов В. И. Нетуберкулезные микобактерии, микобактериозы // Вестник Центрального научно-исследовательского института туберкулеза. 2018. № 2. С. 5–20. doi: 10.7868/S2587667818020012.

4. Zeynali kelishomi F., Khanjani S., Fardsanei F., Saghi Sarabi H., Nikkhahi F., Dehghani B. Bacteriophages of Mycobacterium tuberculosis, their diversity, and potential therapeutic uses: a review // BMC Infectious Diseases. 2022. Vol. 22, no. 1. P. 957. doi: 10.1186/s12879-022-07944-9.

5. Зимина В. Н., Дегтярева С. Ю., Белобородова Е. Н., Кулабухова Е. И., Русакова Л. И., Фесенко О. В. Микобактериозы: современное состояние проблемы // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2017. Т. 19, № 4. С. 276–282.

6. Люкшин Д. В., Бородулина Е. А., Вдовина Д. В., Зайцева О. А. Нетуберкулезные микобактериозы легких: проблемы диагностики и лечения // Врач. 2023. Т. 34, № 8. С. 33–39.

7. Bonacorsi A., Ferretti K., Di Luca M., Rindi L. Mycobacteriophages and their use // Antibiotics. 2024. Vol. 13, no. 10. P. 926. doi: 10.3390/antibiotics13100926.

8. Зайчикова М. В., Авдеев В. В., Кузнецова С. М., Малахова М. В., Шитиков Е. А. Биологическое разнообразие и перспективы терапевтического и диагностического применения микобактериофагов в Российской Федерации // Инфекция и иммунитет. 2026. Т. 16, № 1. С. 9–24. doi: 10.15789/2220-7619-BDA-18100.

9. Sparks I. L., Derbyshire K. M., Jacobs W. R. Jr., Morita Y. S. Mycobacterium smegmatis: the vanguard of mycobacteriological research // Journal of Bacteriology. 2023. Vol. 205, no. 1. P. e0033722. doi: 10.1128/jb.00337-22.

10. Hosseinipurham S., Sechi L. A. An overview of mycobacteriophages: from classification to application // Pathogens. 2022. Vol. 11, no. 7. P. 777. doi: 10.3390/pathogens11070777.

11. Kropinski A. M., Mazzocco A., Waddell T. E., Lingohr E., Johnson R. P. Enumeration of bacteriophages by the double agar overlay plaque assay // Bacteriophages: Methods and Protocols. 2009. Vol. 501. P. 69–76. doi: 10.1007/978-1-60327-164-6_7.

12. Жирнов В. А., Нетесов С. В. Импортозамещение в биологической науке и биотехнологии // Вопросы вирусологии. 2022. Т. 67, № 1. С. 7–12. doi: 10.36233/0507-4088-2022-67-1-7-12.

13. Guan J., Ibarra D., Tseng L. The role of lateral tail fibers in the infection cycle of the lambda phage // Virology. 2019. № 527. P. 57–63. doi: 10.1016/j.virol.2018.11.005.

14. Olszak T., Latka A., Roszniowski B., Valvano M. A., Drulis-Kawa Z. Phage life cycles behind bacterial biodiversity // Current medicinal chemistry. 2017. Vol. 24, no. 36. P. 3987–4001. doi: 10.2174/0929867324666170413100136.