Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI937910.15789/2220-7619-MFI-9379METHODSМЕТОДЫResearch ArticleMethod for identification of acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens and its subbiovars A and BМетод идентификации acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens и его суббиоваров А и ВSivolodskiiEvgeny P.СиволодскийЕвгений Петрович
Russian Federation

DSc (Medicine), Professor of the Department of Microbiology, Senior Researcher, Laboratory of Molecular and Biological Technologies

профессор, профессор кафедры микробиологии, старший научный сотрудник лаборатории молекулярно-биологических технологий

es279@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9115-325023473821900H-1786-20124863-4001KraevaLyudmila A.КраеваЛюдмила Александровна
Russian Federation

DSc (Medicine), Head of the Laboratory of Medical Bacteriology, Professor of the Department of Microbiology

доктор медицинских наук, доцент, заведующая лабораторией медицинской бактериологии, профессор кафедры микробиологии

lykraeva@yandex.ruMelnikovaElena V.МельниковаЕлена Владимировна
Russian Federation

Bacteriologist Laboratory of the Central Clinical Diagnostic Laboratory

врач-бактериолог Центральной клинико-диагностической лаборатории

es279@yandex.ruGorelovaGalina V.ГореловаГалина Васильевна
Russian Federation

Head of the Laboratory of Bacteriology, Central Clinical Diagnostic Laboratory

врач-бактериолог, зав. Центральной клинико-диагностической лабораторией

es279@yandex.ruMilitary Medical Academy named after S.M. KirovФГБВОУ ВО Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова МО РФSaint-Petersburg Pasteur InstituteФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени ПастераMilitary Medical Academy named after S.M. KirovФГБВОУ ВО Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова МО РФ26062023260620231335915960105202321062023Copyright ©; 2023, Sivolodskii E.P., Kraeva L.A., Melnikova E.V., Gorelova G.V.Copyright ©; 2023, Сиволодский Е.П., Краева Л.А., Мельникова Е.В., Горелова Г.В.2023Sivolodskii E.P., Kraeva L.A., Melnikova E.V., Gorelova G.V.Сиволодский Е.П., Краева Л.А., Мельникова Е.В., Горелова Г.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/9379

The aim of the study was to increase diagnostic sensitivity for identification of A. baumannii bv. tryptophandestruens bacteria and assess prevalence of this biovar and its subbiovars among A. baumannii clinical isolates. There were examined 210 primary strains of A. baumannii isolated in 2021–2022 at Bacteriological Laboratory of the Military Medical Academy named after S.M. Kirov, of which 42 strains were A. baumannii bv. tryptophandestruens. Tryptophandestruens biovar bacteria were identified by chromogenic biotransformation of sodium benzoate on a dense nutrient medium (g/l): peptone enzymatic 5.0; NaCl 5.0; FeCl3 6H2O (10% aqueous solution) 0.1–1 ml; bromothymol blue (1.6% aqueous solution) 3 ml; agar 15.0; NaOH (4% solution) 2.6–3 ml; distilled water 1 l; all components were dissolved by heating and added with sodium benzoate (CAS 532-32-1) 1.0–2.0; adjusted pH 7.2±0.2; sterilized at 121°С, poured into Petri dishes. Bacteria of subbiovars A and B of biovar tryptophandestruens were identified by chromogenic biotransformation of L-tryptophan using the same nutrient medium supplemented with L-tryptophan (1.0–2.0 g/l) instead of sodium benzoate. Both nutrient media were used simultaneously. The A. baumannii cultures studied were seeded with a loop on the media sectors in the form of a plaque, incubated aerobically at 37°С for 18–24 hours, and analyzed final data as follows: the presence of a dark brown color zone of the nutrient medium around bacterial lawn on sodium benzoate- and L-tryptophan-containing medium indicated detection of subbiovar A of the tryptophandestruens biovar; in case of dark brown zone on sodium benzoate- but not L-tryptophan-containing medium around bacterial lawn identified biovar tryptophandestruens subbiovar B. The study revealed for the first time the chromogenic biotransformation of sodium benzoate (benzoic acid) and its importance as a marker for the biovar tryptophandestruens A. baumannii. Two subbiovars A and B of the tryptophandestruens biovar were found. A method was developed to identify the biovar tryptophandestruens A. baumannii and its subbiovars A and B by chromogenic biotransformation of sodium benzoate and L-tryptophan, which enhances diagnostic sensitivity by detecting the subbiovar B. The frequency of tryptophandestruens biovar distribution among primary clinical isolates of A. baumannii in 2021–2022 was determined: out of 210 strains of A. baumannii were 42 (20.0±3.5%) strains of bv. tryptophandestruens including subbiovar A — 27 (12.9±2.3%), subbiovar B — 15 (7.1±1.7%).

Цель исследования — повысить диагностическую чувствительность идентификации бактерий A. baumannii bv. tryptophandestruens и определить распространенность этого биовара и его суббиоваров среди клинических изолятов A. baumannii. Объектом исследования были 210 первичных штаммов A. baumannii, выделенных в 2021–2022 гг. в бактериологической лаборатории Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова, из них 42 — штаммы A. baumannii bv. tryptophandestruens. Бактерии биовара tryptophandestruens идентифицировали по хромогенной биотрансформации бензоата натрия на плотной питательной среде (г/л): пептон ферментативный 5,0; NaCl 5,0; FeCl3 6H2O (10% водный раствор) 0,1–1 мл; бромтимоловый синий (1,6% водный раствор) 3 мл; агар 15,0; NaOH (4% раствор) 2,6–3 мл; вода дистиллированная 1 л; все компоненты растворяли при нагревании, затем добавляли бензоат натрия (CAS 532-32-1) 1,0–2,0; корректировали рН 7,2±0,2; стерилизовали при 121°С, разливали в чашки. Бактерии суббиоваров А и В биовара tryptophandestruens идентифицировали по хромогенной биотрасформации L-триптофана, используя эту же питательную среду с L-триптофаном (1,0–2,0 г/л) вместо бензоата натрия. Обе питательные среды применяли одновременно. Исследуемые культуры A. baumannii засевали петлей на среды в виде бляшки, инкубировали аэробно при 37°С 18–24 ч, затем учитывали результат: наличие темно-коричневой зоны окраски питательной среды вокруг газона бактерий на среде с бензоатом натрия и на среде с L-триптофаном указывало на их принадлежность к суббиовару А биовара tryptophandestruens; при наличии зоны темно-коричневой окраски питательной среды вокруг газона бактерий на среде с бензоатом натрия и отсутствии зоны окраски на среде с L-триптофаном идентифицировали биовар tryptophandestruens суббиовар В. В результате исследования впервые выявлена хромогенная биотрансформация бензоата натрия (бензойной кислоты) и ее значение как маркера биовара tryptophandestruens A. baumannii. Обнаружены два суббиовара А и В биовара tryptophandestruens. Разработан метод идентификации биовара tryptophandestruens A. baumannii и его суббиоваров А и В по хромогенной биотрасформации бензоата натрия и L-триптофана, что повышает диагностическую чувствительность метода за счет выявления суббиовара В. Установлена частота распространения бактерий биовара tryptophandestruens среди первичных клинических изолятов A. baumannii в 2021–2022 гг.: из 210 штаммов A. baumannii — 42 (20,0±3,5%) — штаммы bv. tryptophandestruens, в том числе суббиовар А — 27 (12,9±2,3%), суббиовар В — 15 (7,1±1,7%).

Acinetobacter baumanniibiovar tryptophandestruenssubbiovars A and Bchromogenic biotransformationsodium benzoateL-tryptophanidentificationAcinetobacter baumanniiбиовар tryptophandestruensсуббиовары А и Вхромогенная биотрансформациябензоат натрияL-триптофанидентификацияБелобородова Н.В., Осипов А.А., Бедова А.Ю. Биологические свойства некоторых низкомолекулярных ароматических микробных метаболитов, ассоциированных с сепсисом // Антибиотики и химиотерапия. 2013. Т. 58, № 7–8. С. 48–61. [Beloborodova N.V., Osipov A.A., Belova A.Yu. Biological properties of some sepsis-associated low molecular aromatic microbial metabolism. Antibiotiki i khimioterapiya = Antibiotics and Chemotherapy,2013, vol. 58, no. 7–8, pp. 48–61 (In Russ.)]Сиволодский Е.П., Горелова Г.В., Богословская С.П., Зуева Е.В. Селективная синтетическая питательная среда «Ацинетобактер фенилаланин агар» для выделения и идентификации бактерий комплекса Acinetobacter caicoaceticus–Acinetobacter baumannii // Инфекция и иммунитет. 2020. Т. 10, № 5. С. 591–596. [Sivolodskii E.P., Gorelova G.V., Bogoslovskaja S.P., Zueva E.V. Selective syntetic growth medium «Acinetobacter phenylalanine agar» for isolation and identification of Acinetobacter calcoaceticus–Acinetobacter baumannii complex species. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of nfection and Immunity,2020, vol. 10, no. 5, pp. 591–596. (In Russ.)] doi: 10.15789/2020-7619-ASS-1177Сиволодский Е.П., Краева Л.А., Старкова Д.А., Михайлоов Н.В., Горелова Г.А. Acinetobacter baumannii bv. Tryptophandestruens bv. nov., выделенный из клинического материала // Инфекция и иммунитет. 2021. Т. 11, № 5. С. 965–972. [Sivolodskii E.P., Kraeva L.A., Starkova D.A., Mikhailov N.V., Gorelova G.V. Acinetobacter baumannii bv. Tryptophandestruens bv. nov., isolated from clinical samples. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity,2021, vol. 11, no. 5, pp. 965–972 (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-ABB-1676Kurnasov O., Jablonski L., Polanuyer B., Dorrestein P., Begley T., Osterman A. Aerobic tryptophan degradation pathway in bacteria: novel kynurenine formamidase. FEMS Microbiol. Lett.,2003, vol. 227, no. 2. pp. 213–227. doi: 10.1016/S0378-1097(03)00684-0.