Выделение и характеристика антигрибных метаболитов штаммов Bacillus subtilis BZR 336g и Bacillus subtilis BZR 517 модифицированным методом биоавтографии

Выделение и характеристика антигрибных метаболитов штаммов Bacillus subtilis BZR 336g и Bacillus subtilis BZR 517 модифицированным методом биоавтографии

Автор: Сидорова Т.М., Асатурова А.М., Хомяк А.И., Томашевич Н.С.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Биоактивные метаболиты

Статья в выпуске: 1 т.54, 2019 года.

Бесплатный доступ

Способность Bacillus subtilis продуцировать разнообразные по структуре и свойствам биологически активные метаболиты в значительной степени обусловливает ее фунгицидный эффект в отношении особо опасных фитопатогенных грибов. В настоящей работе из культуральной жидкости штаммов B. subtilis BZR 336g и BZR 517 впервые выделены антигрибные метаболиты, подавляющие развитие вредоносных фитопатогенных грибов, изучены свойства и химическая структура этих соединений с использованием оригинальных аналитических подходов. Целью работы было обнаружение, описание и количественная оценка антифунгальной активности метаболитов у двух штаммов Bacillus subtilis - перспективных продуцентов биофунгицидов. Используемый нами методический подход включал очистку бактериальных метаболитов экстракцией этилацетатом, разделение методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) на пластинах с силикагелем с УФ-визуализацией (λ = 366 нм), применение детектирующих реактивов, спектроскопию и биоавтографию. Модификация метода биоавтографии заключалась в использовании фитопатогенные грибы - возбудители вредоносных заболеваний сельскохозяйственных культур Fusarium oxysporum var...

Еще

Микробиологические препараты, антигрибные метаболиты, фунгитоксичность, тонкослойная хроматография, биоавтография, детектирующие реактивы, фенольные соединения, полиеновые структуры

Короткий адрес: https://sciup.org/142220086

IDR: 142220086   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2019.1.178rus

Список литературы Выделение и характеристика антигрибных метаболитов штаммов Bacillus subtilis BZR 336g и Bacillus subtilis BZR 517 модифицированным методом биоавтографии

  • Wang T., Liang Y., Wu M., Chen Z., Lin J., Yang L. Natural products from Bacillus subtilis with antimicrobial properties. Chinese J. Chem. Eng., 2015, 23 (I4): 744-754 ( ) DOI: 10.1016/j.cjche.2014.05.020
  • Yang H., Li X., Li X., Yu H., Shen Z. Identification of lipopeptide isoforms by MALDI-TOF-MS/MS based on the simultaneous purification of iturin, fengycin and surfactin by RP-HPLC. Anal. Bioanal. Chem., 2015, 407(9): 2529-2542 ( ) DOI: 10.1007/s00216-015-8486-8
  • Jacobsen B., Zidack N., Larson R. Bacillus isolates and methods of their use to protect against plant pathogens. US Patent № 8246965 A 61 K 39/07 C 12 2012, №1/20.
  • Stein T. Bacillus subtilis antibiotics: structures, syntheses and specific functions. Mol. Microbiol., 2005, 56(4): 845-857 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2958.2005.04587.x
  • Сидорова Т.М., Асатурова А.М., Хомяк А.И. Биологически активные метаболиты Bacillus subtilis и их роль в контроле фитопатогенных микроорганизмов (обзор). Сельскохозяйственная биология, 2018, 53(1): 29-37( ) DOI: 10.15389/agrobiology.2018.1.29rus
  • Debois D., Fernandez O., Franzil L., Jourdan E., de Brogniez A., Willems L., Clement C., Dorey S., De Pauw E., Ongena M. Plant polysaccharides initiate underground crosstalk with bacilli by inducing synthesis of the immunogenic lipopeptide surfactin. Env. Microbiol. Rep., 2015, 7(3): 570-582 ( )
  • DOI: 10.1111/1758-2229.12286
  • Falardeau J., Wise C., Novitsky L., Avis T.J. Ecological and mechanistic insights into the direct and indirect antimicrobial properties of Bacillus subtilis lipopeptides on plant pathogens. J. Chem. Ecol., 2013, 39(7): 869-878 ( )
  • DOI: 10.1007/s10886-013-0319-7
  • Alonso S., Martin P.J. Impact of foaming on surfactin production by Bacillus subtilis: implications on the development of integrated in situ foam fractionation removal systems. Biochem. Eng. J., 2016, 110: 125-133 ( )
  • DOI: 10.1016/j.bej.2016.02.006
  • Shafi J., Tian H., Ji M. Bacillus species as versatile weapons for plant pathogens: a review. Biotechnology & Biotechnological Equipment, 2017, 31(3): 446-459 ( )
  • DOI: 10.1080/13102818.2017.1286950
  • Sirec T., Cangiano G., Baccigalupi L., Ricca E., Isticato R. The spore surface of intestinal isolates of Bacillus subtilis. FEMS Microbiology Letters, 2014, 358(2): 1-8 ( )
  • DOI: 10.1111/1574-6968.12538
  • Новикова И.И., Бойкова И.В., Павлюшин В.А., Зейрук В.Н., Васильева С.В., Азизбекян Р.Р., Кузнецова Н.И. Перспективы использования биопрепаратов на основе микробов-антагонистов для защиты картофеля от болезней при хранении. Вестник защиты растений, 2013, 4: 12-21.
  • Тютерев С.Л. Экологически безопасные индукторы устойчивости растений к болезням и физиологическим стрессам. Вестник защиты растений, 2015, 1(83): 3-13.
  • Raaijmakers J.M., de Bruijn L., Nybroe O., Ongena M. Natural functions of lipopeptides from Bacillus and Pseudomonas: more than surfactants and antibiotics. FEMS Microbiol. Rev., 2010, 34: 1037-1062 ( ),
  • DOI: 10.1111/j.1574-6976.2010.00221.x
  • Chowdhury S.P., Hartmann A., Geo X.W., Borriss R. Biocontrol mechanism by root-associated Bacillus amyloliquefaciens FZB42 -a review. Front. Microbiol., 2015, 6: Article 780 ( )
  • DOI: 10.3389/fmicb.2015.00780
  • Асатурова А.М., Дубяга В.М. Штамм бактерий Bacillus subtilis для получения биопрепарата против фитопатогенных грибов. Патент на изобретение № 2553518. Опубл. 20.06.2015. Бюл. № 17.
  • Асатурова А.М., Дубяга В.М. Штамм бактерий Bacillus subtilis BZR 517 для получения биопрепарата против фитопатогенных грибов. Патент на изобретение № 2552146. Опубл. 10.06.2015. Бюл. № 16.
  • Асатурова А.М., Дубяга В.М., Томашевич Н.С., Жарникова М.Д. Отбор перспективных агентов биологического контроля для защиты озимой пшеницы от возбудителей фузариоза. Электронный политематический научный журнал КубГАУ, 2012, 75(01). Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/01/pdf/37.pdf. Без даты.
  • Чигрин В.В., Розум Л.В., Сидорова Т.М. Способ обнаружения физиологически активных веществ растительного происхождения. А. с. SU 1824146A1 A 01 N 61/00 G 01 N 30/90 № 1824146. Заявл. 11.01.91. Опубл. 30.06.93 г. Бюл. № 24.
  • Кирхнер Ю. Тонкослойная хроматография. Т. 1. М., 1981: 221-285.
  • Zhang B., Dong C., Shang Q., Han Y., Li P. New insighs into membrane-active action in plasma membrane of fungal hyphae by the lipopeptide antibiotic bacillomycin L. BBA-Biomembranes, 2013, 1828(9): 2230-2237 ( )
  • DOI: 10.1016/j.bbamem.2013.05.033
  • Wise C., Falardeau J., Hagberg I., Avis T. Cellular lipid composition affects sensitivity of plant pathogens to fengycin, an antifungal compound produced by Bacillus subtilis strain CU12. Phytopathology, 2014, 104(10): 1036-1041 ( )
  • DOI: 10.1094/PHYTO-12-13-0336-R
  • Santos A., Mendes S., Brissos V., Martins L.O. New dye-decolorizing peroxidases from Bacillus subtilis and Pseudomonas putida MET94: towards biotechnological applications. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2014, 98: 2053 ( )
  • DOI: 10.1007/s00253-013-5041-4
  • Guo Q., Dong W., Li S., Li X., Wang P., Zhang X., Wang Y., Ma P. Fengycin produced by Bacillus subtilis NCD-2 plays a major role in biocontrol of cotton seedling damping-off disease. Microbiol. Res., 2014, 169(7-8): 533-540 ( )
  • DOI: 10.1016/j.micres.2013.12.001
  • Romero D. The iturin and fengycin families of lipopeptides are key factors in antagonism of Bacillus subtilis toward Podosphaera fusca. MPMI, 2007, 20(4): 430-440 ( )
  • DOI: 10.1094/MPMI-20-4-0430
  • Ongena M., Jacques P., Toure Y., Destan J., Jabrane A., Thonart P. Involvement of fengycin-type lipopeptides in the multifaceted biocontrol potential of Bacillus subtilis. App. Microbiol. Biotechnol., 2005, 69(1): 29-38 ( )
  • DOI: 10.1007/s00253-005-1940-3
  • Falardeau J., Wise C., Novitsky L., Avis T.J. Ecological and mechanistic insights into the direct and indirect antimicrobial properties of Bacillus subtilis lipopeptides on plant pathogens. J. Chem. Ecol., 2013, 39(7): 869-878 ( )
  • DOI: 10.1007/s10886-013-0319-7
  • Kudryashova E.B., Vinokurova N.G., Arishina E.V. Bacillus subtilis and phenotypically similar strains producing hexaene antibiotics. Applied Biochemistry and Microbiology, 2005, 41: 553-557 ( )
  • DOI: 10.1007/s10438-005-0087-4
  • Маланичева И.А., Козлов Д.Г., Ефименко Т.А., Зенкова В.А., Катруха Г.С., Резни-кова М.И., Королев А.М., Борщевская Л.Н., Тарасова О.Д., Синеокий С.П., Ефремен-кова О.В. Новые антибиотики, образуемые штаммами Bacillus subtilis. Микробиология, 2014, 83(4): 445-450.
  • Kim P.I., Ryu J., Kim Y.H., Chi Y.-T. Production of biosurfactant lipopeptides iturin A, fengycin and surfactin A from Bacillus subtilis CMB32 for control of Colletotrichum gloeosporioides. J. Microbiol. Biotechnol., 2010, 20(1): 138-145 (
  • DOI: 10.4014/jmb.0905.05007
  • Pirog T.P., Konon A.D., Savenko I.V. Microbial surfactants in environmental technologies. Biotechnologia Acta, 2015, 8(4): 21-39 ( )
  • DOI: 10.15407/biotech8.04.021
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp