Сравнительное исследование свежей и лиофилизированной биомассы бактерии Enterobacter cloacae K-7 методами колебательной спектроскопии
Российский научный фонд, Гранты для отдельных малых групп, 24-26-00209
Камнев А.А.
1, Дятлова Ю.А.
1, Климин С.А.
2, Тугарова А.В.
11Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, Саратовский научный центр РАН, Саратов, Россия
2Институт спектроскопии РАН, Троицк, Москва, Россия

Email: a.a.kamnev@mail.ru, jdyatlowa2013@yandex.ru, klimin@isan.troitsk.ru, tugarova_anna@mail.ru
Поступила в редакцию: 22 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 6 декабря 2025 г.
Принята к печати: 6 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 24 февраля 2026 г.
Проведен сравнительный анализ спектров комбинационного рассеяния света (КРС) образцов свежей (отделенной центрифугированием и отмытой от культуральной среды; без высушивания) и лиофилизированной биомассы планктонной культуры бактерии Enterobacter cloacae K-7, а также инфракрасного (ИК) спектра последней (в режиме пропускания). Показано, что для свежей биомассы наличие значительного количества воды в образце в случае спектров КРС не приводит к маскировке или сдвигу основных полос функциональных групп биомакромолекул, характерных для бактерий, в сравнении с лиофилизированными клетками E. cloacae. Для последних как в спектрах КРС, так и в ИК спектрах также присутствуют типичные для бактерий полосы колебаний основных функциональных групп. Полученные результаты указывают на возможность использования обоих способов пробоподготовки бактериальных биомасс для общего сравнительного анализа их биомакромолекулярного состава методом спектроскопии КРС, а также в случае лиофилизированной биомассы методом ИК спектроскопии. Ключевые слова: биомасса бактерий, спектроскопия комбинационного рассеяния света, инфракрасная спектроскопия, лиофилизация, Enterobacter cloacae.
- A. Kassem, L. Abbas, O. Coutinho, S. Opara, H. Najaf, D. Kasperek, K. Pokhrel, X. Li, S. Tiquia-Arashiro. Front. Microbiol., 14, 1304081 (2023). DOI: 10.3389/fmicb.2023.1304081
- А.А. Камнев, А.В. Тугарова. Журн. аналит. химии, 78 (10), 914 (2023). DOI: 10.31857/S0044450223100109 [A.A. Kamnev, A.V. Tugarova. J. Analyt. Chem., 78 (10), 1320 (2023). DOI: 10.1134/S1061934823100106]
- G. Pezzotti. J. Raman Spectrosc., 52 (12), 2348-2443 (2021). DOI: 10.1002/jrs.6204
- K.S. Lee, Z. Landry, A. Athar, U. Alcolombri, P. Pramoj Na Ayutthaya, D. Berry et al. Nat. Microbiol., 9, 1152?1156 (2024). DOI: 10.1038/s41564-024-01656-3
- E. Fardelli, A. D?Arco, S. Lupi, D. Billi, R. Moeller, M. Cestelli Guidi. Spectrochim. Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 288, 122148 (2023). DOI: 10.1016/j.saa.2022.122148
- I. Saraeva, D. Zayarny, E. Tolordava, A. Nastulyavichus, R. Khmelnitsky, D. Khmelenin, S. Shelygina, S. Kudryashov. Chemosensors, 11 (7), 361 (2023). DOI: 10.3390/chemosensors11070361
- C. Lima, H. Muhamadali, R. Goodacre. Sensors, 22 (10), 3928 (2022). DOI: 10.3390/s22103928
- A.V. Tugarova, P.V. Mamchenkova, Yu.A. Dyatlova, A.A. Kamnev. Spectrochim. Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 192, 458-463 (2018). DOI: 10.1016/j.saa.2017.11.050
- M.G. Fernandez-Manteca A.A., Ocampo-Sosa, D.F. Vecilla, M.S. Ruiz, M.P. Roiz, F. Madrazo, J. Rodri guez-Grande, J. Calvo-Montes, L. Rodri guez-Cobo, J.M. Lopez-Higuera, M.C. Farinas, A. Cobo. Spectrochim. Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 319, 124533 (2024). DOI: 10.1016/j.saa.2024.124533
- R.T. Vulchi, V. Morgunov, R. Junjuri, T. Bocklitz. Molecules, 29 (19), 4748 (2024). DOI: 10.3390/molecules29194748
- A.A. Kamnev, A.V. Tugarova, Yu.A. Dyatlova, P.A. Tarantilis, O.P. Grigoryeva, A.M. Fainleib, S. De Luca. Spectrochim. Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 193, 558-564 (2018). DOI: 10.1016/j.saa.2017.12.051
- A.A. Kamnev, Yu.A. Dyatlova, O.A. Kenzhegulov, A.A. Vladimirova, P.V. Mamchenkova, A.V. Tugarova. Molecules, 26 (4), 1146 (2021). DOI: 10.3390/molecules26041146
- A.A. Kamnev, Yu.A. Dyatlova, O.A. Kenzhegulov, Yu.P. Fedonenko, S.S. Evstigneeva, A.V. Tugarova. Molecules, 28 (4), 1949 (2023). DOI: 10.3390/molecules28041949
- M.Z. Iqbal, K. Singh, R. Chandra. Cleaner Eng. Technol., 23, 100845 (2024). DOI: 10.1016/j.clet.2024.100845
- R. Singh, S. Kaur, S.S. Bhullar, H. Singh, L.K. Sharma. J. Sustain. Agric. Environ., 3, e12085 (2024). DOI: 10.1002/sae2.12085
- N. Khan, S. Ali, M.A. Shahid, A. Mustafa, R.Z. Sayyed, J.A. Cura. Cells, 10 (6), 1551 (2021). DOI: 10.3390/cells10061551
- B.N. Aloo, V. Tripathi, B.A. Makumba, E.R. Mbega. Front. Plant Sci., 13, 1002448 (2022). DOI: 10.3389/fpls.2022.1002448
- A.A. Agboola, T.A. Ogunnusi, O.G. Dayo-Olagbende, O.B. Akpor. Open Microbiol. J., 17 (1), e187428582308080 (2023). DOI: 10.2174/18742858-v17-230823-2023-8
- R.P. Singh, D.M. Pandey, P.N. Jha, Y. Ma. PloS One, 17 (5), e0267127 (2022). DOI: 10.1371/journal.pone.0267127
- Ye.V. Kryuchkova, G.L. Burygin, N.E. Gogoleva, Yu.V. Gogolev, M.P. Chernyshova, O.E. Makarov, E.E. Fedorov, O.V. Turkovskaya. Microbiol. Res., 169, 99-105 (2014). DOI: 10.1016/j.micres.2013.03.002
- K.K. Meena, N.K. Taneja, A. Ojha, S. Meena. Ann. Phytomed., 12 (1), 706-716 (2023). DOI: 10.54085/ap.2023.12.1.76
- C.A. Morgan, N. Herman, P.A. White, G. Vesey. J. Microbiol. Meth., 66 (2), 183-193 (2006). DOI: 10.1016/j.mimet.2006.02.017
- A.H. Garci a. J. Biosci., 36 (5), 939?950 (2011). DOI: 10.1007/s12038-011-9107-0
- J.T. Lennon, S.E. Jones. Nat. Rev. Microbiol., 9, 119-130 (2011). DOI: 10.1038/nrmicro2504
- A.J. Szekely, S. Langenheder. ISME J., 11, 1764-1776 (2017). DOI: 10.1038/ismej.2017.55
- E.T. da Cunha, A.M. Pedrolo, A.C.M. Arisi. Arch. Microbiol., 205 (5), 190 (2023). DOI: 10.1007/s00203-023-03542-8
- S. Mahmud, S. Khan, M.R. Khan, J. Islam, U.K. Sarker, G.M.M.A. Hasan, M. Ahmed. J. Food Proc. Preserv., 46, e17123 (2022). DOI: 10.1111/jfpp.17123
- O.A. Kenzhegulov, Yu.A. Dyatlova, S.A. Klimin, A.V. Tugarova, A.A. Kamnev. Microbiology (Moscow), 93 (Suppl. 1), S153-S156 (2024). DOI: 10.1134/S0026261724609692
- M.L. Paret, S.K. Sharma, L.M. Green, A.M. Alvarez. Appl. Spectrosc., 64 (4), 433-441 (2010)
- F. SantAna de Siqueira e Oliveira, H.E. Giana, L. Silveira, Jr.J. Biomed. Optics, 17 (10), 107004 (2012). DOI: 10.1117/1.JBO.17.10.107004
- A. Nakar, A. Wagenhaus, P. R?sch, J. Popp. Analyst, 147, 3938-3946 (2022). DOI: 10.1039/d2an00822j
- J. Le Galudec, M. Dupoy, L. Duraffourg, V. Rebuffel, P.R. Marcoux. Microb. Biotechnol., 18, e70093 (2025). DOI: 10.1111/1751-7915.70093
- R.J. Delle-Bovi, A. Smits, H.M. Pylypiw. Amer. J. Anal. Chem., 2, 212-216 (2011). DOI: 10.4236/ajac.2011.22025
- S. Correa-Garci a, M. Bermudez-Moretti, A. Travo, G. Deleris, I. Forfar. Anal. Methods, 6, 1855-1861 (2014). DOI: 10.1039/C3AY42322K