Изыскание продуцентов природных противогрибковых антибиотиков, активных в отношении фитопатогенных грибов
Изыскание штаммов актинобактерий, обладающих противогрибковой активностью и рассматриваемых нами в качестве возможных источников противогрибковых соединений сельскохозяйственного назначения. Исследование питательной среды для глубинного культивирования.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.06.2020 |
Размер файла | 43,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Изыскание продуцентов природных противогрибковых антибиотиков, активных в отношении фитопатогенных грибов
Демьянкова Мария
Успехи в растениеводстве зависят от многих факторов, в том числе важным показателем является защита от фитопатогенных микроорганизмов. Для борьбы с фитопатогенами используют различные химические препараты, как природные, так и искусственно синтезированные. Природные соединения более экологически безопасны, в большинстве случаев менее токсичны и быстро разрушаются. Целью данной работы было изыскание штаммов актинобактерий, обладающих противогрибковой активностью и рассматриваемых нами в качестве возможных источников противогрибковых соединений сельскохозяйственного назначения. Было отобрано 10 штаммов актинобактерий, выделенных из почв разных регионов России. В условиях глубинного культивирования эти штаммы активны в отношении грибных тест-штаммов Saccharomyces cerevisiae RIA 259 и Aspergillus niger INA 00760. Для определения активности отобранных актинобактерий в отношении фитопатогенных грибов, в качестве тестов использовали 6 штаммов, выделенных из пораженных растений. Методами морфологического и генетического анализа показано, что выделенные штаммы актинобактерий относятся к двум родам и представлены следующими видами: Nocardia soli, Streptomyces antibioticus, S. bottropensis, S. chartreusis, S. chromofuscus, S. hydrogenans (2 изолята), S. lusitanus, S. netropsis, S. peucetius.; фитопатогенные грибы представлены видами: Fusarium armeniacum (2 изолята), Fusarium culmorum, Alternaria tenuissima (2 изолята), Bipolaris sorokiniana. В результате было установлено, что в условиях глубинного культивирования на питательных средах актибактерии образуют вещества, которые подавляют рост всех использованных в опыте фитопатогенных тестов. У представителей видов N. soli INA 01217, S. chromofuscus INA 01211, S. lusitanus INA 01218, S. netropsis INA 01190, S. peucetius INA 01255 ранее противогрибковой активности описано не было, поэтому мы рассматриваем их как наиболее перспективных для химического изучения с целью обнаружения новых противогрибковых антибиотиков
Ключевые слова: АКТИНОБАКТЕРИИ, АНТИБИОТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ, ФИТОПАТОГЕНЫ, АНТИБИОТИКИ, ПОИСК АНТИБИОТИКОВ
Progress in crop production depends on many factors; including the important measure is the protection from pathogenic microorganisms. Various chemicals are used to control phytopathogens, such as natural and artificially synthesized ones. Natural compounds are more environmentally friendly, in most cases less toxic and quickly destroyed. The purpose of this work was to find strains of actinobacteria that have antifungal activity and are considered by us as possible sources of antifungal compounds for agricultural purposes. We selected 10 strains of actinobacteria that were isolated from typical regions of Russia. These strains were active against the fungal test strains Saccharomyces cerevisiae RIA 259 and Aspergillus niger INA 00760 when deep cultured. To determine the activity of selected actinobacteria against phytopathogenic fungi, 6 strains isolated from affected plants were used as tests. Morphological and genetic analysis methods have shown that the selected actinobacteria strains belong to two genera and are represented by the following species: Nocardia soli, Streptomyces antibioticus, S. bottropensis, S. chartreusis, S. chromofuscus, S. hydrogenans (2 isolates), S. lusitanus, S. netropsis, S. peucetius. Phytopathogenic fungi are represented by the following species: Fusarium armeniacum (2 isolates), Fusarium culmorum, Alternaria tenuissima (2 isolates), Bipolaris sorokiniana. As a result, it was found that under conditions of submerged cultivation on nutrient media, actibacteria form substances that inhibit the growth of all phytopathogenic tests used in the experiment. The representatives of species N. soli INA 01217, S.chromofuscus INA 01211, S. lusitanus INA 01218, S. netropsis INA 01190 and S. peucetius INA 01255 have not been described as having antifungal activity previously, so we consider them to be the most promising for chemical research to identify new antifungal antibiotics сельскохозяйственный актинобактерия штамм
Keywords: ACTINOBACTERIA, ANTIBIOTIC ACTIVITY, PHYTOPATHOGENS, ANTIBIOTICS, SEARCH FOR ANTIBIOTICS
Введение
Химическая защита растений - источник серьезнейшего загрязнения местности, воды и пищевых продуктов. Отказаться полностью от таких мероприятий пока невозможно потому, что от вредителей, болезней и сорняков может пропасть значительная часть урожая. Современная защита растений обладает большим арсеналом средств, включающим также биологический, агротехнический, генетический методы, селекцию устойчивых к повреждениям сортов растений и многое другое.
Опасность применения пестицидов обусловлена их токсичностью как для человека и животных, так и для растений. Кроме того, они способны вызывать побочные эффекты и отдаленные последствия.
Фитопатогенные грибы наносят большой вред сельскохозяйственным культурам, и борьба с ними имеет большое практическое значение. Наряду с такими мерами, как правильно подобранная агротехника, севооборот, устойчивые сорта растений, используют разнообразные средства борьбы. К ним относятся природные противогрибковые антибиотики, эффективные в отношении фитопатогенных грибов
Антибиотики, в отличие от химических средств защиты, обладают избирательностью действия и, подавляя развитие фитопатогенных бактерий и грибов, практически безвредны для растений и животных.
Настоящая работа преследовала следующую главную цель - провести поиск продуцентов противогрибковых антибиотиков, эффективных в отношении фитопатогенных грибов, вызывающих болезни злаков.
Материалы и методы
Объекты исследования. Актинобактерии были выделены из почв Московской и Рязанской областей и депонированы Коллекции продуцентов антибиотиков ФГБНУ НИИНА. В качестве тест-объектов использовали шесть фитопатогенных грибов из коллекции РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева.
Условия культивирования. Глубинное культивирование осуществляли в колбах Эрленмейера объемом 750 мл, содержащих 150 мл среды, на качалке (220 об/мин). Рост осуществляли при температуре 28єС. Ферментирование проводили в два этапа. На первом этапе для получения посевного материала колбы засевали агаровой культурой и выращивали 4 суток. Затем полученный посевной материал вносили в колбы в количестве 5 мл. Отбор образцов для определения антибиотической активности проводили на 4 и 7 сутки.
Питательные среды для поверхностного культивирования (%):
Картофельно-глюкозный агар (КГА): картофель - 20, глюкоза - 2,5; вода водопроводная; рН натуральный.
Картофельно-морковный агар (КМА): картофель - 2, морковь - 2, агар - 2; вода водопроводная; рН натуральный.
Агаровая среда №2 Гаузе: глюкоза - 1, пептон - 0.5, триптон - 0.3, NaCl - 0.5, агар - 2; рН 7.2-7.4.
Питательные среды для глубинного культивирования (%):
Среда №2 Гаузе: глюкоза - 1, пептон - 0,5, триптон - 0,3, NaCl - 0,5; рН 7,2-7,4.
Среда А4: глюкоза - 1, соевая мука - 1, NaCl - 0,5, мел - 0,25; вода дистиллированная; рН натуральный.
Среда 5339: глицерин - 2, соя - 0,5, (NH4)2SO4 - 0,15, NaCl - 0,3, мел - 0,3; вода дистиллированная; pH 6,8.
Среда 6613: крахмал - 2, KNO3 - 0,4, NaCl - 0,5, мел - 0,5; вода дистиллированная.
Среда Cax: сахароза - 2, соевая мука - 1, KNO3 - 0,2, NaCl - 0,3, мел - 0,3; вода дистиллированная.
Среда 2663: глицерин - 3, соевая мука - 1,5, NaCl - 0,3, мел - 0,3; вода дистиллированная; pH 7
Среда 330: сахар - 2,1, гороховая мука - 1,5(2,5), мел - 0,5, NaCl - 0,5, NaNO3 - 0,5; вода дистиллированная; pH 7
Среда АМ: сахар - 4, K2HPO4 - 0,1, MgSO4 - 0,1, NaCl - 0,1, (NH4)2SO4 - 0,2, сухие дрожжи- 0,5, FeSO4*H2O - 0,0001, MnCl2*4H2O - 0,0001, NaI - 0,00005, CaCO3 - 0,2; вода дистиллированная; pH 6,5-6,7.
Определение противогрибковой активности. Антибиотическую активность определяли методом диффузии в агар.
Для этого в чашки Петри с агаровой средой №2 Гаузе высевали газоном тест-культуры, проделывали лунки диаметром 9 мм, в которые вносили по 0,1 мл культуральной жидкости исследуемых штаммов. После инкубирования в термостате в течение суток определяли антибиотическую активность по наличию и размеру зон задержки роста тест-организмов. В качестве тест-культур для определения антибиотической активности использовали коллекционные штаммы, представленные в таблице 2.
Видовая диагностика по гену рибосомальной РНК.
Для выделения ДНК использовали трехсуточную культуральную жидкость. Выделение геномной ДНК из биомассы актинобактерий осуществляли с использованием набора DNeasy PowerSoil (Qiagen, Hilden, Германия). ПЦР гена 16S рРНК проводили с использованием набора реагентов PCR Master Mix (содержит ДНК-полимеразу Taq; Thermo Scientific, Калифорния, США) и универсальных бактериальных праймеров 27f (aga gtt tga tcc tgg ctcag) и 1492r (tac ggy tac ctt gtt acg act t), для грибов - ITS1f (ctt ggt cat tta gag gaa gta a), NL-4 (ggt ccg tgt ttc aag g).
ПЦР проводили в Thermal Cycler 2720 (Applied Biosystems, США) по программе: (1) 94єC в течение 5 минут, (2) 30 циклов с чередующимися температурными интервалами 94єC в течение 1 минуты, 51єC в течение 1 минуты, 72єC для 2 мин, (3) 72єC в течение 7 мин. Анализ продуктов ПЦР проводили с помощью электрофореза в 1% агарозном геле (с использованием TBE трис-боратного буфера) при напряженности электрического поля 7,6 В/см. Очистку продуктов ПЦР осуществляли переосаждением ДНК в мягких условиях с использованием 0,125 М ацетата аммония в 70% этаноле. Нуклеотидные последовательности определяли методом Сэнгера в генном анализаторе Genetic Analyzer 3500 (Applied Biosystems, Массачусетс, США). Программу Mega 7 использовали для сборки нуклеотидных последовательностей. Полученные последовательности сравнивали с нуклеотидными последовательностями гена 16S рРНК штаммов актинобактерийиз баз данных GenBank (blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) и Ribosomal Database Project (https://rdp.cme.msu.edu/).
Результаты исследования
В качестве потенциальных продуцентов искомых антибиотиков нами были исследованы 10 штаммов актинобактерий, депонированных в Коллекции ФГБНУ НИИНА имени Г.Ф. Гаузе, проявляющих активностью в отношении тест-штаммов двух видов грибов - Saccharomyces cerevisiae и/или Aspergillus niger.
На основании сопоставления последовательностей ДНК анализируемых штаммов-продуцентов с последовательностями в базе данных GenBank была проведена видовая диагностика (таблица 1).
Таблица 1. Видовая идентификация штаммов-продуцентов
Штамм продуцента |
Длина прочтения (н.о.) |
% совпадения |
ID последовательности (GenBank) |
|
Nocardia soli INA 01217 |
1355 |
99,4 |
MK496654 |
|
Streptomyces antibioticus INA 01148 |
1357 |
99,1 |
- |
|
S. bottropensis INA 01214 |
1374 |
99,5 |
MK496651 |
|
S. chartreusis INA 01259 |
1363 |
100 |
- |
|
S. chromofuscus INA 01211 |
1340 |
97,1 |
MK496648 |
|
S. hydrogenans INA 01212 |
1357 |
100 |
MK238399 |
|
S. hydrogenans INA 01215 |
1366 |
99,3 |
MK496652 |
|
S. lusitanus INA 01218 |
1366 |
95,6 |
MK496655 |
|
S. netropsis INA 01190 |
1356 |
100 |
MK496650 |
|
S. peucetius INA 01255 |
1360 |
99 |
- |
Материал для исследования представлял культуральную жидкость актинобактерий, полученную в результате погруженного культивирования штаммов актинобактерий на питательных средах разного состава в условиях интенсивного аэрирования. Для определения антимикробного спектра действия веществ, присутствующих в культуральных жидкостях, использовали тест-штаммы грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также в отношении грибных тестов. Результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2. Антимикробные спектры культуральной жидкости исследуемых актинобактерий
.Актинобактерии INA |
Среды |
Тест-штаммы НИИНА |
||||||||||||||
Leuconostoc mesenteroides ВКПМ B-4177 |
Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 |
Bacillus subtilis АТСС 6633 |
Staphylococcus aureus ИНА 00761 (MRSA) |
Escherichia coli ATCC 25922 |
Saccharomyces cerevisiae RIA 259 |
Aspergillus niger ИНА 00760 |
||||||||||
Сутки роста: |
4 |
7 |
4 |
7 |
4 |
7 |
4 |
7 |
4 |
7 |
4 |
7 |
4 |
7 |
||
01211 |
AM |
0 |
22± 1,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
17± 1,2 |
16± 1,5 |
22± 1,5 |
20± 1,8 |
|
a4 |
0 |
17±1 |
0 |
23± 2,1 |
0 |
17± 1,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
16±2 |
15± 1,5 |
23± 2,1 |
23± 2,1 |
||
01212 |
cax |
11±1 |
0 |
0 |
15±1 |
0 |
17±1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
22± 0,6 |
23± 2,1 |
24± 1,5 |
23± 1,5 |
|
330 |
12± 2,1 |
0 |
0 |
22± 2 |
0 |
16± 1,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
26±1 |
24±2 |
27±2 |
26± 1,5 |
||
6613 |
9± 1,5 |
0 |
0 |
24± 3,5 |
8± 1,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
18± 1,5 |
0 |
||
01215 |
cax |
0 |
0 |
0 |
0 |
13±2 |
15± 2,1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
21± 1,5 |
22±1 |
21±1 |
27±2 |
|
5339 |
0 |
0 |
0 |
15±1 |
20± 2,6 |
17±2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
28± 2,1 |
21± 0,6 |
23±1 |
25±1 |
||
2663 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
01190 |
a4 |
0 |
16±1 |
0 |
0 |
22±1 |
19±1 |
21± 1,5 |
22± 2,6 |
0 |
0 |
23± 1,5 |
21± 1,5 |
20± 2,2 |
18± 1,5 |
|
01148 |
330 |
16± 1,5 |
22± 2,5 |
0 |
0 |
19±3 |
27± 1,5 |
18±2 |
33± 2,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
5339 |
26± 2,6 |
0 |
0 |
0 |
27± 1,5 |
16± 01 |
28± 1,5 |
13± 1,5 |
0 |
0 |
0 |
18± 1,5 |
19±1 |
0 |
||
2339 |
17± 1,5 |
16± 2,6 |
19± 1,5 |
16± 1,5 |
22± 1,5 |
23± 1,5 |
21± 0,6 |
24± 2,5 |
24± 2,1 |
22±1 |
28± 0,6 |
28± 2,1 |
27± 2,1 |
28± 1,5 |
||
01218 |
6613 |
21± 2,1 |
0 |
15±1 |
0 |
26± 0,6 |
27± 1,5 |
36± 3,2 |
36± 3,2 |
22± 1,5 |
22± 1,2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
a4 |
20± 2,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
16± 1,5 |
17± 1,2 |
||
01259 |
cax |
0 |
15± 1,7 |
12± 3,1 |
0 |
0 |
12±1 |
16± 2,1 |
12± 0,6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
9±1 |
0 |
|
5339 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
14± 0,8 |
||
01214 |
6613 |
0 |
15± 0,6 |
10±2 |
0 |
0 |
17± 0,6 |
15±3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
15± 1,6 |
20± 1,7 |
|
a4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
13± 1,5 |
0 |
18± 1,3 |
21± 0,6 |
||
01217 |
330 |
19± 1,5 |
22± 2,5 |
18± 4,2 |
0 |
0 |
0 |
28± 2,1 |
0 |
17± 1,5 |
0 |
24±2 |
30± 3,2 |
17±1 |
32±3 |
|
5339 |
18± 1,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
27± 1,2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
32± 2,6 |
0 |
29±1 |
||
01255 |
2663 |
16±1 |
18± 2,1 |
18± 2,5 |
0 |
0 |
19± 1,5 |
21± 1,5 |
25±1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
5339 |
22± 2,6 |
0 |
27± 3,5 |
0 |
0 |
20± 2,1 |
28± 2,1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
17± 1,7 |
0 |
||
5339 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
12± 0,6 |
0 |
13± 1,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
17± 1,2 |
18± 1,8 |
Для расширения исследуемого спектра и определения антимикотического действия в качестве тест-объектов так же использовали фитопатогенные грибы, предоставленные Тимирязевской академией.
Таблица 3. Видовая идентификация фитопатогенов
Вид, штамм |
длина прочтения (н.о.) |
% совпадения |
|
Alternaria tenuissima ИНА 01220 |
1084 |
100 |
|
Al. tenuissima ИНА 01221 |
717 |
100 |
|
Bipolaris sorokiniana ИНА 01222 |
686 |
100 |
|
Fusarium armeniacum ИНА 01223 |
1046 |
100 |
|
F. armeniacum ИНА 01224 |
679 |
100 |
|
F. culmorum ИНА 01225 |
606 |
100 |
Таблица 4. Антимикробные спектры культуральной жидкости исследуемых актинобактерий в отношении фитопатогенных тест-штаммов.
Актинобактерии, INA |
Среды |
Тест-штаммы ТСХА |
||||||||||||
Fusarium armeniacum ИНА 01223 |
Fusarium armeniacum ИНА 01224 |
Alternaria tenuissima ИНА 01220 |
Alternaria tenuissima ИНА 01221 |
Bipolaris sorokiniana ИНА 01222 |
Fusarium culmorum ИНА 01225 |
|||||||||
Сутки роста: |
4 |
7 |
4 |
7 |
4 |
7 |
4 |
7 |
4 |
7 |
4 |
7 |
||
01211 |
AM |
сл |
19± 1,2 |
сл |
12± 0,6 |
16± 1,3 |
сл |
14±2 |
14± 1,5 |
18± 1,6 |
12± 1,2 |
0 |
сл |
|
a4 |
сл |
сл |
0 |
12±1 |
16± 0,8 |
12± 0,5 |
18± 1,6 |
16± 2,1 |
26± 2,1 |
16±1 |
0 |
сл |
||
01212 |
cax |
20± 1,5 |
23± 0,3 |
23± 1,5 |
22± 1,5 |
22± 0,5 |
23±2 |
24± 2,1 |
23±1 |
23± 1,5 |
28± 1,5 |
16±2 |
0 |
|
330 |
27±2 |
24±2 |
29± 2,1 |
22± 0,5 |
30± 2,6 |
26± 1,5 |
32± 2,5 |
27± 1,5 |
35± 2,6 |
31± 2,5 |
27±2 |
0 |
||
6613 |
20± 2,1 |
15± 1,3 |
22±1 |
16± 0,6 |
16±1 |
сл |
17± 1,5 |
- |
0 |
сл |
15± 1,5 |
сл |
||
01215 |
cax |
21± 2,1 |
0 |
24±1 |
24± 1,5 |
26± 1,3 |
24±2 |
26± 1,5 |
- |
24± 2,2 |
30± 2,1 |
18± 1,3 |
сл |
|
5339 |
27±2 |
24± 0,8 |
25± 1,5 |
21± 1,3 |
29± 2,1 |
28± 1,9 |
38±3 |
- |
40± 2,8 |
30± 1,3 |
22± 1,5 |
сл |
||
2663 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
сл |
||
01190 |
a4 |
26± 2,1 |
20± 1,5 |
20±1 |
23± 1,5 |
24± 1,3 |
0 |
0 |
15± 1,3 |
0 |
12±1 |
0 |
17±2 |
|
01148 |
330 |
23± 1,7 |
0 |
16± 0,6 |
0 |
17± 1,7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
12± 0,8 |
0 |
0 |
|
5339 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
22± 2,3 |
16± 1,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
5339 |
28± 1,9 |
30± 2,5 |
28± 0,8 |
20± 1,5 |
25± 1,5 |
27± 1,2 |
0 |
25± 1,5 |
30± 2,5 |
23± 2,1 |
16± 1,3 |
0 |
||
01218 |
6613 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
a4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
01259 |
cax |
0 |
18± 0,5 |
0 |
0 |
0 |
- |
сл |
- |
13±1 |
16± 1,2 |
0 |
0 |
|
5339 |
0 |
сл |
0 |
0 |
0 |
- |
0 |
- |
0 |
19± 1,5 |
0 |
0 |
||
01214 |
6613 |
0 |
32± 2,6 |
0 |
0 |
0 |
- |
11±0,5 |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
a4 |
0 |
34± 2,1 |
0 |
0 |
0 |
- |
0 |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
01217 |
330 |
0 |
33± 1,5 |
0 |
0 |
14±1 |
- |
0 |
- |
14±2 |
35± 2,5 |
13± 1,3 |
0 |
|
5339 |
0 |
34± 1,8 |
0 |
0 |
0 |
- |
0 |
- |
0 |
34± 1,5 |
0 |
0 |
||
01255 |
2663 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
0 |
- |
0 |
0 |
20±2 |
0 |
|
5339 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
0 |
- |
17± 1,2 |
0 |
0 |
0 |
||
5339 |
13± 0,6 |
20± 0,5 |
0 |
19± 0,8 |
0 |
- |
0 |
- |
12±1 |
20± 1,3 |
0 |
0 |
Примечания:
«сл» означает, что диаметр зоны активности нее превышал 10 мм активности.
«-» означает, что активность не была определена.
Для изыскания новых антимикотиков, нами была проанализирована ранее опубликованная информация по антибиотикам, образуемым представителями данных видов, чтобы повысить вероятность отбора продуцентов новых соединений. В таблице 5 представлена полученная информация о синтезируемых антибиотиках штаммами продуцентов, взятая из литературных данных, которые проявили противогрибковую активность при лабораторных исследованиях.
Таблица 5. Антибиотики, образуемые актинобактериями и их активность в отношении микроорганизмов.
штамм |
антибиотик |
литературные источники |
||
название |
чувствительность микроорганизмов |
|||
Nocardia soli |
тиолактомицин |
Грамположительные бактерии |
9,10 |
|
Streptomyces antibioticus |
олеандомицин |
Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
11,12 |
|
симоциклинон |
Грамположительные бактерии |
13 |
||
актиномицин Д |
Грамположительные и грамотрицательные бактерии, дрожжи, мицелиальные грибы |
14 |
||
боромицин |
Грамположительные бактерии |
15 |
||
S. bottropensis |
боттромицин |
Грамположительные бактерии |
16 |
|
олигомициновые антибиотики, 44-гомоолигомицин А (NK86-0279 II) и Б (NK86-0279 I) |
Мицелиальные грибы |
17 |
||
S. chartreusis |
шартрезин |
Грамположительные бактерии, в том числе возбудитель туберкулеза. |
18 |
|
кальцимицин (A23187) |
Грамположительные бактерии и мицелиальные грибы |
19 |
||
S. chromofuscus |
гербоксидиен |
Умеренная активность против гриба Phytophthora megasperma var. glycine. |
20 |
|
антрациклин SM-173A (=аранциамицин) и SM-173B |
Грамположительные бактерии, включая Mycobacterium sp. и Staphylococcus sp. |
21,22 |
||
S. hydrogenans |
актиномицин Д |
Грамположительные и грамотрицательные бактерии, мицелиальные грибы |
8,23 |
|
S. lusitanus |
цианоциклин А-Д |
Цианоциклин А проявляет широкий спектр антимикробной и противоопухолевой активности. |
24,25 |
|
нафтиридономицин |
Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
26 |
||
7-хлортетрациклин, тетрациклин |
Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
27 |
||
антимицин Б2 |
Умеренная активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий |
28 |
||
Н-десметилнапфиридиномицин |
Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
29 |
||
S. netropsis |
нетропсин |
Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
30 |
|
S. peucetius |
адриамицин и дауномицин |
Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
31-33 |
После сравнения антимикробной активности исследуемых штаммов с опубликованными литературными данными, можно сделать следующие выводы: ряд использованных штаммов показал высокую антимикотическую активность в отношении фитопатогенных тест-штаммов, ранее не описанную в литературе. Актинобактерии Nocardia soli INA 01217, Streptomyces chromofuscus INA 01211, S. lusitanus INA 01218, S. netropsis INA 01190, S. peucetius INA 01255 проявили широкий спектр активности, в том числе антимикотическую активность, которая не была описана у представителей данных видов. Данные штаммы являются перспективными для дальнейшей работы по изысканию новых антибиотиков и представляют интерес для химического анализа.
Список литературы
1. Centers for Disease Control and Prevention. Antibiotic resistance threats in the United States, 2013. Available online: http://www.cdc.gov/drugresistance/threat-report-2013.
2. O'Neill, J. The Review on Antimicrobial Resistance. Tackling Drug-Resistant Infections Globally: Final Report and Recommendations, 2016. Available online: http://amr-review.org/sites/default/files/160518_Final%20paper_with%20cover.pdf.
3. Berdy, J. Thoughts and facts about antibiotics: Where we are now and where we are heading. J. Antibiot. 2012, 65, 385-395.
4. Ефименко, Т.А.; Терехова, Л.П.; Ефременкова, O.В. Современное состояние проблемы антибиотикорезистентности патогенных бактерий. // Анибиотики и Химиотерапия 2019, 64, 5-6, 64-68.
5. Glukhova, A.A.; Karabanova, A.A.; Yakushev, A.V.; Semenyuk, I.I.; Boykova, Y.V.; Malkina, N.D.; Efimenko, T.A.; Ivankova, T.D.; Terekhova, L.P.; Efremenkova, O.V. Antibiotic Activity of Actinobacteria from Digestive Tract of Millipede Nedyopus dawydoffiae (Diplopoda). // Antibiotics 2018, 7, 4, 94.
6. Valagurova. E.V.; Kozyritskaya. V.E.; Iutinskaya. G.A. Actinomycetes of Streptomyces genus. (in Russian) // Publisher “Scientific Book”: Kiev, Ukraine, 2003, 1-645.
7. Goodfellow, M.; Kдmpfer, P., Busse, H.-J.; Suzuki, K.; Ludwig, W.; Whitman, W.B. (eds.). // Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, 2nd ed.; Springer-Verlag, New York, USA; 2012, Volume 5, part A, 376-419, 1455-1768.
8. Demiankova, M.V.; Kalashnikova, E.A.; Glukhova, A.A.; Ivankova, T.D.; Terekhova, L.P.; Boykova, Y.V.; Efimenko, T.A.; Efremenkova. O.V. Activity of the Strain Streptomyces hydrogenans against Phytopathogenic Fungi. // Open Acc J Envi Soi Sci (OAJESS) 2018, 1, 5,103-105.
9. Brown, M.S.; Akopiants, K.; Resceck, D.M.; McArthur,H.A.I.; McCormick, E.; Reynolds, K.A. Biosynthetic Origins of the Natural Product, Thiolactomycin:?A Unique and Selective Inhibitor of Type II Dissociated Fatty Acid Synthases // J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 34, 10166-10167, Available online: https://doi.org/10.1021/ja034540i.
10. Fulmer, T. Fatty acid synthase II (FASII) pathway. Science-Business eXchange 2009, 2, 11, 430-430, Available online: https://doi.org/10.1038/scibx.2009.430.
11. Tatsuta, K.; Gunji, H.; Tajima, S.; Ishiyama, T.; Imai, S.; Okuyama, S.; Fukatsu, S. Biosynthetic studies on oleandomycin by incorporation of the chemically synthesized aglycones. // J. Antibiot. 1990, 43, 909--911, Available online: https://doi.org/10.7164/antibiotics.43.909.
12. Vilches, C.; Hernandez, C.; Mendez, C.; Salas, J.A. Role of Glycosylation and Deglycosylation in Biosynthesis of and Resistance to Oleandomycin in the Producer Organism, Streptomyces antibioticus. // J. Bact. 1992, 174, 1, 161-165.
13. Schimana, J.; Fiedler H.-P.; Groth, I.; Submuth, R.; Beil, W.; Walker, M.; Zeeck, A. Simocyclinones, Novel Cytostatic Angucyclinone Antibiotics Produced by Streptomyces antibioticus Tь 6040. I. Taxonomy, Fermentation, Isolation and Biological Activities. // J. Antibiot. 2000, 53, 8, 779-787.
14. Hollstein, U. Actinomycin. Chemistry and mechanism of action. Chem. Rev. 1974, 74, 6, 625-652, Available online: https://doi.org/10.1021/cr60292a002.
15. Hьtter, R.; W. Keller-Schierlein, W.; Knьsel, F.; Prelog, V.; Rodgers, G. C. The metabolic products of microorganisms. Boromycin. // Helvetica Chimica Acta. 1967, 50(6), 1533-1539.
16. Waisvisz, J.M.; van der Hoeven, M.G.; van Peppen, J.; Zwennis, W.C.M. Bottromycin. I. A New Sulfur-containing Antibiotic. // J. Am. Chem. Soc.1957, 79, 16, 4520-4521, Available online: https://doi.org/10.1021/ja01573a072.
17. Yamazaki, M.; Yamashita, T.; Harada, T.; Nishikiori, T.; Saito, S.; Shimada, N.; Fujii, A. 44-Homooligomycins A and B, new anti-tumor antibiotics from Streptomyces bottro-pensis producing organisms, fermentation, isolation, structure elucidation and biological properties. // J. Antibiot. 1992, 45(2), 171-179. Available online: https://doi.org/10.7164/antibiotics.45.171.
18. Leach, B.E.; Calhoun, K.M.; Johnson, LeRoy E.; Teeters, C.M.; Jackson, W.G. Char-treusin, a New Antibiotic Produced by Streptomyces chartreusis, a New Species. // J. Am. Chem. Soc.1953, 75, 16, 4011-4012, Available online: https://doi.org/10.1021/ja01112a040.
19. Wu, Q.; Liang, J.; Lin, S.; Zhou, X.; Bai, L.; Deng, Z.; Wang, Z. Characterization of the Biosynthesis Gene Cluster for the Pyrrole Polyether Antibiotic Calcimycin (A23187) in Streptomyces chartreusis NRRL 3882 // Antim. Agent. Chem. 2011, 55, 3, 974-982.
20. Miller-Wideman, M.; Makkar, N.; Tran, M.; Isaac, B.; Biest, N.; Stonard, R. Herboxidiene, a new herbicidal substance from Streptomyces chromofuscus A7847. Taxonomy, fermentation, isolation, physico-chemical and biological properties. // J. Antibiot. 1992, 45(6), 914-921.
21. Fujiwara, A.; Tazoe, M.; Hoshino, T.; Sekine, Y.; Fujiwara, M. Structural studies of an antracyclinone antibiotic SM-173B pro-duced by Streptomyces chromofuscus SM-173. // Symposium on the Chemistry of Natural Products, symposium papers, 1979, 22, Abstract number 59, p. 448-455.
22. Akiko, F.; Mitsuhiko, F.; Tatsuo, H.; Yuzuru, S.; Masaaki, T. Antibiotic SM-173B. Patent US 4206129, June 3, 1980.
23. Kulkarni, M.; Gorthi, S.; Banerjee G.; Chattopadhyay, P. Production, characteriza-tion and optimization of actinomycin D from Streptomyces hydrogenans IB310, an antagonistic bacterium against phytopathogens. // Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 2017, 10, 69-74. Available online: https://doi.org/10.1016/j.bcab.2017.02.009.
24. Hayashi, T.; Noto, T.; Nawata, Y.; Oka-zaki, H.; Sawada, M.; Ando, K. Cyanocycline A, a new antibiotic. Taxonomy of the producing organism, fermentation, isolation and characterization. // J. Antibiot, 1982, 35, 7, 771-777.
25. Gould, S.J.; He, W.; Cone, M.C. New Cy-anocyclines from a Cyanide-Treated Broth of Streptomyces lusitanus. // J. Nat. Prod., 1993, 56(8), 1239-1245.
26. Kluepfel D.; Baker, H. A.; Piattoni, G.; Sehgal, S. N.; Sidorowicz, A.; Singh, K.; Vezina, C. Naphthyridinomycin, a new broad-spectrum antibiotic. // J. Antibiot, 1975, 28, 7, 497-502.
27. Villax, I. Process of fermentation of chlortetracycline and tetracycline antibiotics. Patent US 3401088 A. Sept., 10, 1968.
28. Han, Z.; Xu, Y.; McConnell, O.; Liu, L.; Li, Y.; Qi, S.; Huang, X.; Qian, P. Two Antimycin A Analogues from Marine-Derived Actinomycete Streptomyces lusitanus. // Mar. Drugs 2012, 10, 3, 668-676, Available online: https://doi.org/10.3390/md10030668.
29. Kluepfel, D.; Baker, H.A.; Piattoni, G.; Sehgal, S.N.; Sidorowicz, A.; Singh, K.; Vezina, C. Naphthyridinomycin, a new broad-spectrum antibiotic. // J. Antib. 1975, 28, 7, 497-502.
30. Finlay, A.C.; Hochstein, F.A.; Sobin, B.A.; Murphy, F.X. Netropsin, a New Antibiotic Produced by a Streptomyces. // J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 1, 341-343, Available online: https://doi.org/10.1021/ja01145a113.
31. Arcamone, F.; Cassinelli, G.; Fantini, G.; Grein, A.; Orezzi, P.; Pol, C.; Spalla, C. Adriamycin, 14?hydroxydaimomycin, a new antitumor antibiotic from S. peucetius var. caesius. // Biothecnology and Bioengineering, 1969, 11, 6, 1101-1110, Available online: https://doi.org/10.1002/bit.260110607.
32. Grein, A.; Spalla, C.; Di Marco, A.; Canevazzi, G. Descrizione e classificazione di un attinomiceti (Streptomyces peucetius sp. nova) produttore di una sostanza attivita antitumorale: La daunomicina. (in Italian) // G Microbiol 1963, 11, 109-118.
33. Guilfoile P.G.; Hutchinson, C.R. A bacterial analog of the mdr gene of mammalian tumor cells is present in Streptomyces peucetius, the producer of daunorubicin and doxorubicin. // PNAS 1991, 88, 19, 8553-8557, Available online: https://doi.org/10.1073/pnas.88.19.8553.
34. Boucher, H.W.; Talbot, G.H.; Bradley, J.S.; Edwards J.E.; Gilbert, D.; Rice, L.B.; Scheld, M.; Spellberg, B.; Bartlett, J. Bad Bugs, No Drugs: No ESKAPE! // Clin. Infect. Dis., 2009, 48, 1, 1-12.
35. Tacconelli, E.; Magrini, N.; World Health Organisation. 2017, Global priority list of antibiotic-resistant bacteria to guide research, discovery, and development of new antibiotics. Available on line: https://www.who.int/medicines/publications/WHO-PPL-Short_Summary_25Feb-ET_NM_WHO.pdf
36. Beardsley, J.; Halliday, C.L.; Sharon C-A Chen, S. C.-A.; Sorrell, T.C. Responding to the emergence of antifungal drug resistance: perspectives from the bench and the bedside. Future // Microbiol. 2018, 13, 10, 1175-1191.
37. Fisher, M.C.; Hawkins, N.J.; Sanglard, D.; Gurr, S.J. Worldwide emergence of resistance to antifungal drugs challenges human health and food security. // Science. 2018, 360, 6390, 739-742.
38. Butler, M.S.; Cooper, M.A. Antibiotics in the clinical pipeline in 2011. // J. Antibiot. 2011, 64, 6, 413-425.
39. Butler, M.S.; Blaskovich, M.A.; Cooper, M.A. Antibiotics in the clinical pipeline in 2013. // J. Antibiot. 2013, 66, 10, 571-591.
40. Butler, M.S.; Blaskovich, M.A.; Cooper, M.A. Antibiotics in the clinical pipeline at the end of 2015. // J. Antibiot. 2017, 70, 1, 3-24.
41. Berdy, J. Bioactive microbial metabolites. // J. Antibiot. 2005, 58, 1, 1-26, Available online: https://doi.org/10.1038/ja.2005.
42. Baltz, R.H. Marcel Faber Roundtable: is our antibiotic pipeline unproductive because of starvation, constipation or lack of inspiration? // Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 2006, 33, 7, 507-513
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выявление эпизоотологические особенности трипаносомозов верблюдов в различных зонах Республики Казахстан. Выделение полевых штаммов трипаносом и изучение их биологических свойств. Изыскание путей совершенствования метода диагностики и лечения животных.
курсовая работа [554,5 K], добавлен 14.04.2015Понятие и состав земель сельскохозяйственного назначения. Порядок и особенности использования земель сельскохозяйственного назначения. Особенности оборота земель сельскохозяйственного назначения. Федеральный закон об обороте земель с-х назначения.
курсовая работа [44,3 K], добавлен 09.02.2007Общая характеристика фитопатогенных и сапротрофных грибов, поражающих томаты. Типы болезней и группы паразитизма. Филогенетическая специализация. Анализ морфологических особенностей основных фитопатогенных видов микобиоты томата. Описание болезней томата.
курсовая работа [41,9 K], добавлен 05.03.2014Биопрепараты для подавления фитопатогенов. Характер действия грибов-антагонистов на вредные организмы, их получение и применение. Анализ и оценка влияния биопрепаратов на динамику численности бактерий и фитопатогенных грибов в агроэкосистеме картофеля.
контрольная работа [24,4 K], добавлен 10.03.2016Сбор дикорастущих грибов. Выращивание плодовых тел грибов – грибоводство. Шампиньон двуспоровый. Субстрат для культивирования шампиньона. Инокуляция компоста грибницей шампиньонов. Вешенка обыкновенная. Экстенсивное и интесивное выращивание. Кольцевик.
реферат [27,0 K], добавлен 22.07.2008Теоретико-нормативные основы экономической оценки земель сельскохозяйственного назначения. Характеристика природных и социально-экономических условий использования сельскохозяйственных земельных ресурсов в районе. Анализ использования земельного фонда.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 21.07.2021Система землеустройства, ее задачи и функции. Состояние и использование земель сельскохозяйственного назначения в России в 1995-2011 годах. Основные задачи землеустроительного обеспечения управления земельными ресурсами сельскохозяйственного назначения.
реферат [27,3 K], добавлен 22.10.2013Выделение экологически устойчивых участков в фермерском хозяйстве. Наличие паспорта и его содержание. Инженерные изыскания, проводимые при образовании землевладений фермерских хозяйств, их классификация и типы, оценка практической эффективности.
контрольная работа [19,6 K], добавлен 11.07.2013Химический состав и пищевая ценность грибов, прогнозирование их плодоношения. Сбор, общие правила приёмки и первичная обработка грибов. Процесс соления и маринования грибов, приготовление грибных экстрактов. Требования к таре и условия хранения грибов.
курсовая работа [32,0 K], добавлен 09.11.2010Понятие и сущность земель сельскохозяйственного назначения. Особенности и практическая реализация их оборота. Субъекты, осуществляющие использование земель и их правомочия. Судебная защита прав граждан при выделе участка в натуре в счет земельных долей.
дипломная работа [71,3 K], добавлен 24.04.2015Информационное обеспечение управления землями сельскохозяйственного назначения, методические основы и принципы их учета, нормативное обозначение. Методика внутреннего аудита отчетности о сельскохозяйственных землях, его организационные особенности.
курсовая работа [547,7 K], добавлен 18.04.2016Понятие и общая характеристика правового режима земель сельскохозяйственного назначения. Нормативно-правовые акты, регулирующие порядок использования земель. Субъекты, осуществляющие использование. Правовое регулирование. Формы осуществления оборота.
реферат [32,1 K], добавлен 03.06.2008Правовое регулирование комплекса вопросов рационального использования земель сельскохозяйственного назначения. Принцип целевого характера использования земель. Общие права по использованию земли. Санкции за нарушение земельного законодательства.
реферат [24,0 K], добавлен 24.07.2011Процесс и средства производства. Определяющие признаки основных средств. Совокупность материально-вещественных ценностей. Классификация основных средств сельскохозяйственного и несельскохозяйственного назначения. Организация природоохранной деятельности.
контрольная работа [30,5 K], добавлен 29.03.2009Классификация и характеристика природных ресурсов сельскохозяйственного землепользования. Мониторинг ущерба от деградации почв и земель, загрязнения земель химическими веществами, захламления земель. Инженерная защита по сохранению природного потенциала.
курсовая работа [301,9 K], добавлен 30.01.2014Методика определения рыночной стоимости земли или стоимости права аренды земель сельскохозяйственного назначения в Украине. Бонитировка как сравнительная оценка качества почв по основным свойствам. Расчет нормативной денежной оценки земельного участка.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 05.09.2014Внедрение фитопатогенных бактерий в растение через кутинизированные клетки. Условия прорастания грибных спор на поверхности кутикулы. Внедрение гриба через кутикулу растения-хозяина на примере антракноза бобов. Границы устойчивости растений к поражению.
реферат [446,7 K], добавлен 21.07.2011Физиологическое состояние азотофиксаторов в типах почв, оценка их адаптационных возможностей. Анализ почвенных образцов, отобранных в регионах Нижегородской области. Идентификация штаммов рода Azotobacter по культуральным и физиологическим признакам.
дипломная работа [74,7 K], добавлен 15.02.2014Исследование температурных показателей некоторых аурикулярных биологически активных точек кожи кроликов до, во время и после гипокинезии. Применение температурных показателей в качестве критерия оценки, состояния регулирующих систем организма животных.
курсовая работа [796,4 K], добавлен 16.06.2011Анализ понятия и состава земель сельскохозяйственного назначения. Характеристика критериев эффективности земельной политики. Изучение экологических проблем сельскохозяйственного использования земли и путей их решения. Мелиоративные работы в поймах рек.
реферат [24,5 K], добавлен 23.11.2012