Сергей Владимирович Добрецов
Sergey Dobretsov
Учреждение, адрес: В настоящее время нахожусь в зарубежной командировке
Marine
Science and Fisheries Department
Sultan Qaboos University
Al Khoud 123
PO BOX 34
Muscat
Sultanate of Oman
Электронный адрес: sergey_dobretsov@yahoo.com
Узкий биологический объект исследований:
морские бактерии, личинки обрастателей Mytilus edulis, Hydroides elegans, Balanus amphitrite, Bugula neritina
Регион и район
исследований: сейчас -
Персидский залив, Индийский океан;
за последние 5 лет:
Балтийское море,
Южно-Китайское море,
Белое море,
Баренцево море.
Узкие интересы:
флористика, фаунистика, интерес к отдельным
систематическим группам, методики, продукция, сукцессии,
обрастание антропогенных объектов и т.п.
Защита от обрастания
Оседание личинок и выбор ими субстрата
Динамика сообществ обрастания
Биологически активные вещества морских организмов
Коммуникация бактерий и личинок
Влияние солнечной радиации на оседание личинок и сообщества обрастания
Основные результаты и достижения:
1) Показана принципиальная возможность нетоксичной защиты от обрастания с помощью бактериальных репеллентов и наркотизирующих веществ.
2) Сформулирована теория многоэтапого выбора биотопа личинками мидии Mytilus edulis.
3) Найдены химические индукторы оседания мидий Mytilus edulis.
3) Установлено, что метаболиты бактерий могут ингибировать оседание личинок обрастателей. Эти химические вещества выделены и идентифицированы.
4) Показано, что композиция микрообрастания и толщина пленки обрастания оказывают решающее значение на выбор субстрата личинками.
5) Установлено, что нет прямой взаимосвязи между систематическим положением бактерий и их противообрастательной активностью.
6) Показано, что солнечная радиация изменяет только молодые сообщества обрастания (до 3 месяцев). На более поздних этапах виды невосприимчивые к радиации защищают от радиации менее устойчивые виды.
7) Экспериментально установлено, что метаболиты водорослей способны
контролировать формирование сообществ обрастания на соседних субстратах.
В лабораторных и полевых исследованиях на Белом море установлено, что
водорастворимые метаболиты Cladophora rupestris привелекают личинок мидий
Mytilus edulis, а вещества, выделяемые Laminaria saccharina, отпугивают мидий (Dobretsov
1999). Оседание на инертные искусственные субстраты, установленные в биотопах,
населенных преимущественно водорослями Laminaria saccharina, Chorda tomentosa и
Cladophora rupestris, а также мидиями Mytilus edulis, было различным (Dobretsov
& Wahl 2001). Наиболшее, количество спата было найдено на субстратах,
установленных в биотопах мидии Mytilus edulis и Cladophora rupestris, а
наименьшее в биотопах Laminaria saccharina. В экспериментах с экраном от течения
было показано, что личики мидий активно выбирают субстраты, установленные в
нескольких сантиметрах от нитчатки Cladophora rupestris. Последующие
эксперименты выявили, что водорастворимые вещества этих водорослей и
гидродинамика оперделяют выбор субстрата и прикрепление личинок мидий (Dobretsov
& Wahl 2008).
8) Выделены ингибиторы коммуникации бактерий из морских организмов. Многие грам негативные бактерии (особенно болезнетворные) способны регулировать свое разножение, прикрепление и формирование бактериальных пленок с помощью химических сигналов, выделяемых отдельными клетками. Накапливаясь в окружающей среде эти сигналы способны вызвать коллективный ответ бактериальных клеток (quorum sensing). Так как эта система регуляции не предустатривает привыкания, то ингибиторы коммуникации бактерий рассматриваются как альтернатива антибиотикам. В лабораторных опытах с зкстрактами морских организмов (моллюсков, губок, водорослей и синезеленых водорослей) из Флориды было установлено, что около 31% проанализированных экстрактов способны подавлять химическую коммуникацию бактерий (Dobretsov et al. 2009). Мы обнаружили, что в наибольшей мере ингибируют коммуникацию бактерий экстракты Lyngbya polychroa, L. majuscula, L. wollei и Lyngbya sp. В настоящий момент мы пытаемся выделить активные вещества из экстрактов Lyngbya sp.
9) Впервые в мире установлено, что ингибиторы коммуникации бактерий способны
влиять не только на формирование сообществ микрообрастания, но и на оседание
личинок. В лабораторных экспериментах с самосборкой пленок обрастания
впервые в мире было показано, что коммерчески доступные ингибиторы коммуникации
бактерий (фураноны и триклозан) в концентрации от 10-3 до 10-4М способны
ингибировать формирование сообществ микрообрастания. Численность бактерий и их
видовое разнообразие было различным в разных концентрациях ингибиторов.
Сформированные таким образом пленки обрастания снижали оседание личинок
Hydroides elegans и Bugula neritina. Проведенные опыты показывают, что
ингибиторы коммуникации
бактерий способны влиять не только на формирование сообществ микрообрастания, но
и косвенно определять оседание личинок обрастателей.
10) Впервые в мире показано наличие химических сигналов бактерий в естественных сообществах микрообрастания и измерена их концентрация. Впервые в мире была предпринята попытка показать наличие химических сигналов коммуникации бактерий (quorum sensing) в естественных сообществах тропического микрообрастания возраста 2,4 и 6 дней (Huang et al. 2007). С помощью бактериальных репотеров, чувствительных к присутствию ацил-хомосеринлактонов (AHLs) было установлено, что ацил-хомосеринлактоны с малым количеством атомов углерода образуются в 2х дневных пленках, а ацил-хомосеринлактоны с большим количеством атомов углерода образуются в 4х и 6и дневных пленках. С помощью газовой хроматографии была измерена концентрация ацил-хомосеринлактонов в 6и дневных пленках обрастания. Она достигла 3.36 мM, что достаточно высоко для бактериальных пленок и, повидимому, связано с накапливанием ацил-хомосеринлактонов в матриксе пленки
Печатные работы по перифитону за последние 5-6 лет:
S. Dobretsov, M. Teplitski, V Paul. 2009. Quorum sensing in the marine environment and its relationship to biofouling. Biofouling 25 (5): 413 - 427.
Ревью по коммуникации бактерий и обрастанию
Dobretsov S. 2008. Inhibition and induction of marine biofouling by biofilms. In: Marine and Industrial Biofouling, (Editors R. Venkatesan, P.S. Murthy, K. Cooksey, H.-C. Flemming), Vol.4, pp 293-314.
Ortlepp S., Pedpradap S, Dobretsov S., Proksch P. 2008. Antifouling Activity of Sponge Derived Polybrominated Diphenyl Ethers and Synthetic Analogues. Biofouling 24(3): 201-208.
Dobretsov S., Wahl M. 2008. Larval recruitment of the blue mussel Mytilus edulis: the effect of flow and algae. J Exp Mar Biol Ecol 355 (2): 137-144.
Huang Y-L, Dobretsov S., Ki J-S, Yang L-H, Qian P-Y. 2007. Presence of
acyl-homoserine lactone in subtidal biofilm and the implication in larval
behavioral response in the polychaete Hydroides elegans.
Microbial Ecology 54(2): 384-392
Впервые в мире показано наличие химических сигналов бактерий в естественных
сообществах микрообрастания и измерена их концентрация.
Huang Y-L, Dobretsov S, Xiong H, Qian P-Y. 2007.
Effect of biofilm formation by
Pseudoalteromonas spongiae on induction of larval settlement of the polychaete
Hydroides elegans Appl. Envir. Microb. 73(19):
6284-6288.
Показана взаимосвязь между трехмерной структурой пленок бактерий и оседанием
личинок.
Qian P-Y, Lau S.C.K., Dahms H-U., Dobretsov S., Harder T. 2007. Marine biofilms as mediators of colonization by marine macroorganisms: implications for antifouling and aquaculture. Mar. Biotech. 9 (4): 399-410 Invited review.
Dobretsov S., Dahms H-U, Huang Y-L, Wahl M, Qian PY. 2007. The effect of quorum sensing blockers on the formation of marine microbial communities and larval attachment. FEMS Microb. Ecol. 60: 177-188.
Dobretsov S., Xiong H., Xu Y., Levin L.A., Qian P.Y. 2007. Novel antifoulants: inhibition of larval attachment by proteases. Mar. Biotech. 9 (3): 388 - 397.
Dobretsov S., Dahms H.U., Harder T., Qian P.Y. 2006. Allochemical defense against epibiosis in the macroalga Caulerpa racemosa var. turbinata. Mar. Ecol. Prog. Ser. 318: 165-175.
Li X., Dobretsov S., Xu Y., Xiao X., Hung O.S., Qian P.Y. 2006. Antifouling diketopiperazines produced by a deep-sea bacterium, Streptomyces fungicidicus. Biofouling 22 (3): 201-208.
Dobretsov S., Qian PY. 2006. Facilitation and inhibition of larval attachment of the bryozoan Bugula neritina in association with mono-species and multi-species biofilms. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 333: 263-264.
Dobretsov S., Dahms H.U., Qian P.Y. 2006. Inhibition of biofouling by marine
microorganisms and their metabolites. Biofouling 22: 43-54. A
review.
Ревью по бактериальным метаболитам, которые препятствуют обрастанию. Самая
скачиваемая статья на сайте с 2006 года.
Dobretsov S., Dahms H-U., Tsoi M.Y., Qian P.Y. 2005. Chemical control of epibiosis by Hong Kong sponges: the effect of sponge extracts on micro- and macrofouling communities. Mar. Ecol. Prog. Ser. 297: 119-129.
Dobretsov S., Qian P.Y., Wahl M. 2005. Effect of solar ultraviolet radiation on the formation of early successional biofouling communities in Hong Kong. Mar. Ecol. Prog. Ser. 290: 55-65.
Добрецов СВ 2005. Подавление обрастания с помощью водорастворимых веществ эпибиотических бактерий. Биология Моря 31 (6): 429-434.
Dahms H-U, Dobretsov S., Qian P.Y. 2004. The effect of bacterial and diatoms biofilms on the settlement of the bryozoan Bugula neritina. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 313: 191-209.
Dobretsov S., Qian P.Y. 2004. The role of epibotic bacteria from the surface of the soft coral Dendronephthya sp. in the inhibition of larval settlement. J. Exp. Mar Biol. Ecol. 299: 35-50.
Предложения по контактам.
Буду заинтересован в обмене студентами и совместных работах по обрастанию.