Анализ состава жирных кислот при идентификации фитопатогенных бактерий

Исследование спектра жирных кислот с помощью газовой хроматографии (ГХ) для идентификации культивируемых in vitro бактерий служит хорошим примером диагностики, основанной на биохимических свойствах патогенов. ГХ жирных кислот клетки позволяет дифференцировать и идентифицировать роды, виды и штаммы различных бактерий, включая и фитопатогенные. Этот анализ применим также для оомицетов и некоторых грибов.
В бактериях было найдено около 300 жирных кислот и родственных им компонентов. Тип продуцируемых жирных кислот и относительные концентрации индивидуальных жирных кислот строго зависят от генотипа и является характерными для того или иного вида бактерии или ее штамма. Однако, факторы окружающей среды также влияют на композицию жирных кислот. Среди таких факторов определяющими являются посевная среда, температура и время инкубации. Тем не менее, если данные условия культивирования поддерживают постоянными, количественный и качественный состав жирных кислот оказывается хорошо воспроизводим, стабилен и консервативен.
Для идентификации бактерий используют высоко-автоматизированную ГХ метиловых эфиров жирных кислот в капиллярных колонках. Определение происходит быстро, оно чувствительно и его результаты воспроизводимы. Приготовление образца для анализов включает в себя сбор клеток бактерий с поверхности агара, сапонификацию бактериального материала, метилирование жирных кислот, и экстракцию эфиров. Чтобы охарактеризовать и идентифицировать бактерии и сравнить количественные и качественные отличия многокомпонентных картин разделения эфиров бактериальных жирных кислот, используют специальное программное обеспечение (Microbial Identification System; Microbial ID, Inc., [MIDI], Newark, DE). Система хроматографии автоматически определяет состав комплекса жирных кислот в клетках бактерий или грибов, затем сравнивает его с профилем жирных кислот известных микроорганизмов, хранящихся в базах данных (рис. 3.6). Так, база данных MIDI Sherlock содержит информацию о наиболее патогенных видах Xanthomonas и Pseudomonas, а также и о других группах фитопатогенных организмов, включая грибы. Это помогает определить тестируемый организм быстро, с максимальной точностью и минимальными затратами. Описанная процедура идентификации микроорганизмов требует строгой стандартизации условий культивирования, которые приводятся в руководстве по работе с этой базой данных.

Хотя грибы и оомицеты, по сравнению с бактериями, как правило, отличаются меньшим разнообразием типов жирных кислот, и данные соединения присутствуют в них меньших количествах, информация об их жирнокислотном составе постепенно уточняется, а ее объем возрастает. Это делает возможным использование анализа профиля жирных кислот в идентификации и дифференциации ряда фитопатогенных грибов, например, Penicillium и Rhizoctonia. Роды Phytophthora и Pythium продуцируют ряд жирных кислот, не характерных для других микроорганизмов. Профиль жирных кислот этих оомицетов продолжает исследоваться и может дать важную информацию для их биохимической идентификации.