Endofüütilised mikroobid: määratlus, tüübid, eelised ja omadused
Endofüütilised mikroobid: määratlus, tüübid, eelised ja omadused on mikroobid, kes elavad teatud aja jooksul taimekudedes ja on võimelised elama, moodustades taimekudedesse kolooniaid, kahjustamata nende peremeesorganisme
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Pedosfäär: määratlus, omadused, moodustavad tegurid ja tüübid täielikult
Endofüütsete mikroobide määratlus
Endofüütsed mikroobid on mikroobid, kes elavad teatud aja jooksul taimekudedes ja on võimelised elama, moodustades taimekudedesse kolooniaid, kahjustamata nende peremeesorganisme. Erinevalt taimekoe pinnal elavatest epifüütsetest mikroobidest. Seetõttu saab endofüütseid baktereid isoleerida taime koepindadelt või ekstraheerida taime sisekudedest. Endofüüdid sisenevad taime koesse kõigepealt juurte kaudu. Taimeosadest, näiteks lilledest, lehtedest ja idulehtedest pärit õhu sisenemispunkti saab kasutada ka kohana endofüütide sisenemiseks taime kudedesse. Bakterid satuvad taime kudedesse idanevate juurte, mõlema juure, stoomi või taimeosade kahjustamise kaudu. Endofüütsete bakterite koostoime taimedega võib toota bioaktiivseid ühendeid, sealhulgas antibakteriaalseid, seenevastaseid ja putukatevastaseid ühendeid, mis toimivad bioloogiliste ainetena. Lisaks mängivad endofüütilised bakterid ka rolli mitmete toitainete kättesaadavuse suurendamisel ja kasvuhormoonide nagu etüleen, auksiinid ja tsütokiniinid tootmisel.
Endofüütseid baktereid saab kasutada kasvu soodustavate ainetena, millega endofüütilised bakterid on seotud taime sisekuded, pakkudes kasvu stiimulit, mis on suhteliselt sama PGPR (Taimekasvu soodustavad risobakterid). Mõnel endofüütilisel bakteril on peremeestaimele kasulik mõju, näiteks taimede kasvu, suurendada patogeenide taime resistentsust ja suurendada N - i fikseerumist taim. Endofüütsed bakterid pärinevad esialgu väliskeskkonnast ja sisenevad taime läbi stoomid, läätsed, haavad (näiteks kahjustatud trihhoomide olemasolu), külgmiste juurte kaudu ja idanema. Endofüütseid baktereid, mis on võimelised lämmastikku siduma, nimetatakse diazotroofseteks endofüütseteks bakteriteks. Lämmastiku fikseerimine atmosfäärist muudetakse kasutatavamaks vormiks, näiteks ammoniaagiks. Iga liik suudab lämmastikku siduda ja võib esineda tüvesid, mis ei suuda lämmastikku siduda. Endofüütid võivad taimedele pakkuda ka muid eeliseid. Taimede kasvu võivad kõik endofüütide rühmad kiirendada, hõlbustada ka toitainete imendumist või taimehormoonide sünteesi.
Iga kõrgem taim võib sisaldada mitut endofüütset mikroobi, mis on võimelised tootma bioloogilisi ühendeid või sekundaarseid metaboliite, mis arvatakse olevat koevolutsiooni või geneetilise ülekande tulemus (geneetiline rekombinatsioon) peremeestaimest endofüütsete mikroobideni. Endofüütide mikroobide võime toota sekundaarseid metaboliite vastavalt peremeestaimedele on väga hea võimalus suur ja usaldusväärne sekundaarsete metaboliitide tootmiseks nende peremeestaimedest eraldatud endofüütilistest mikroobidest seda.
Sellel maal on hajutatud umbes 300 000 taimeliiki, iga taim sisaldab ühte või mitut bakteritest ja seentest koosnevat endofüütset mikroobi. Nii et kui ravimtaimest eraldatud endofüüt võib toota alkaloide või sekundaarseid metaboliite, mis on sarnased algsele taimele või isegi selles suurema arvu, siis pole vaja algset taime raiuda, et seda pidada lihtsaks, mille saamiseks kulub tõenäoliselt aastakümneid koristatud.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Polüfenooliühendite määratlus taimedes
Endofüütsete mikroobide tüübid
Nende peremeestaimedest on eraldatud erinevat tüüpi endofüüte ja neid on edukalt kasvatatud sobivates söötmetes. Samamoodi on nende endofüütsete mikroobide tekitatud sekundaarsed metaboliidid eraldatud ja puhastatud ning nende molekulaarne struktuur on selgitatud. Mõned neist on:
- Endofüütsed mikroobid, mis toodavad antibiootikumi Cryptocandin
on seenevastane aine, mida toodab ravimtaimedest endofüütne mikroob Cryptosporiopsis quercina Tripterigeum wilfordii ja tõhusad seenevastased ained, mis on patogeensed inimestele, nimelt Candida albicans ja Trichopyton spp. Cryptococcus neoformansi ja C. albicansi vastu olid aktiivsed ka mitmed muud endofüütilistest mikroobidest eraldatud toimeained, näiteks Pseudomonas viridiflava poolt toodetud ökomütsiin. Ecomütsiin on lipopeptiid, mis sisaldab lisaks tavalistele aminohapete molekulidele ka homoseriini ja beeta-hüdroksüarpartiinhapet, samas kui keemiline ühend, mis sisaldab mida toodab endofüütne mikroob Pseudomonas Syringae, millel on seentevastased omadused, on pseudomütsiin, mis võib pärssida Candida albicansi ja Cryptococcuse kasvu. neoformaanid. Pestalotiopsis micrispora on kõige levinum endofüütne mikroob, mida leidub kogu maailmas kaitstud metsataimedes. Need endofüüdid toodavad ambuehappe sekundaarseid metaboliite, millel on seentevastased omadused.
Phomopsichalasin on metaboliit, mis on eraldatud endofüütilisest mikroobist Phomopsis spp. tõhus bakteritevastase Bacillus subtilise, Salmonella enterica, Staphylococcos aureus'ena ja võib pärssida ka Candida tropicalis seene kasvu. Laia toimespektriga antibiootikum nimega munumbitsiin, mida toodab endofüütiline Streptomyces spp. Tüvi NRRL 30562, mis on Kennedia nigriscans taim võib pärssida Bacillus anthracis'e ja Mycobacterium tuberculosis'e kasvu, mis on mitmetele resistentsetele erinevate põletikuvastaste ravimite suhtes. tuberkuloos. Muud tüüpi endofüüdid, mis toodavad samuti laia toimespektriga antibiootikume, on Grevillea pteridifolia taimest eraldatud endofüütsed mikroobid. Need endofüüdid toodavad metaboliiti kakadumütsiini. Selle antibakteriaalne toime on sama mis munumbitsiin D ja kakadumütsiin on efektiivne ka malaariavastane.
- Endofüütilised mikroobid, mis toodavad viirusevastaseid seeni Cytonaema sp.
Võib toota tsütoonhappe metaboliite A ja B, mille molekuli struktuur on p-tridepsiidi isomeer, millel on viirusevastased omadused. Tsütoonhape A ja B on proteaasi inhibiitorid ja võivad pärssida inimese tsütomegaloviiruse kasvu.
- Metaboliite tootvad endofüütsed mikroobid
vähivastase ravimina on paklitakseel ja selle derivaadid vähivastaste omadustega ained, mille avastasid esmakordselt endofüütilised mikroobid. Paklitakseel on Taxuse taimest leitud diterpenoidne ühend. Ühendeid, mis võivad vähirakkude jagamise käigus tubuliini molekule mõjutada, toodavad tavaliselt taimest Taxus andreanae, T. eraldatud endofüütilised Pestalotiopsis microspora. brevifolia ja T. wallichiana. Praegu on erinevat tüüpi Taxustest eraldatud mitut muud tüüpi endofüüte ja saadud mitmesuguseid kasvajavastaste omadustega ühendeid. Samamoodi on edukalt tehtud jõupingutusi selle sünteesiks.
- Endofüütsed mikroobid, mis toodavad malaariavastaseid aineid Colletotrichum sp.
See on Artemisia annua taimest eraldatud endofüüt, mis toodab artemisiniini metaboliite, mis on malaariavastaste ainetena väga potentsiaalsed. Lisaks sellele eraldati mitmed Cinchona spp cinchona alkaloidid, mida saab arendada malaariavastaste ravimite tooraine allikana (Simanjuntak P., jne. 2002).
- Endofüüdid, mis toodavad antioksüdante Pestacin ja isopestcin
on sekundaarne metaboliit, mida toodab endofüüt P. mikrosporid. See endofüüt eraldati taimest Terminalia morobensis. Nii partütsiin kui ka isopestatsiin on efektiivsed antioksüdantidena, kus see aktiivsus arvatakse olevat tingitud flavonoididega sarnasest molekulaarsest struktuurist.
- Endofüüdid, mis toodavad metaboliite, mis on tõhusad kui diabeedivastased ained.
Endofüütiline Pseudomassaria sp toodab sekundaarseid metaboliite, mis toimivad nagu insuliin. Prekliinilistes katsetes katseloomadega tõestati, et selle aktiivsus oli suhkruhaigetel hiirtel vere glükoosisisalduse vähendamisel väga hea. Eeldatakse, et need tulemused on tulevikus uue diabeediravi teraapia algus (Zhang B. jt.1999).
- Endofüüdid, mis toodavad immunosupressiivseid ühendeid
on ravim, mida kasutatakse patsientidele, kellele tehakse elundisiirdamine. Lisaks võib immunosupressiooni kasutada ka autoimmuunhaiguste, näiteks reumatoidartriidi ja insuliinsõltuva diabeedi raviks. T-st eraldatud endofüütide Fusarium subglutinans toodetud subglutinoolühendid A ja B wilfordii, on väga tugev immunosupressiivne ühend (Lee, J. jt. 1995).
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Biogumi ja ksantaankummi bioloogiateaduste mõistmine
Antibiootikume tootvad endofüütilised mikroobid
Uute antibiootiliste ühendite valimine ja tootmine, mis pärsivad / hävitavad patogeenseid eukarüootseid mikroobe. Lisaks uute antibiootikumide leidmise raskusele on neid ka keeruline toota. Antibiootikumide tootmiseks tuleb proovida mitut sobivat optimaalset keskkonda ja tingimusi. Kõnealuse antibiootikumi biosünteetilist mehhanismi mõjutavad mitmed substraatfaktorid (lähteained), näiteks süsiniku (C), lämmastiku (N) ja mõne vitamiini allikas.
Maailma antibiootikume kasutatakse toidu-, sööda-, põllumajandus-, tervishoiu-, biokeemia-, geneetika- ja molekulaarbioloogiatööstuses rohkem kui 40 000 tonni aastas ning tendents on suureneda. Antibiootikumide mitmekesisus on üsna suur, kuid nende olemuslikud omadused võivad põhjustada vastupanuvõimet mikroobidele, nii et neid ühendeid ei saa enam rakendada. Seetõttu on uut tüüpi antibiootikumide saamiseks vaja veel palju samme kas keemilise sünteesi, uue biokeemia või uute mikroobide isolaatide avastamise kaudu.
Viimase kahe aastakümne jooksul on endofüütilistest kehadest saanud üks peamisi uute antibiootikume tootvate mikroobide allikaid, millest üks on seened. Brunner ja Petrini (1992) skriinisid üle 80 seene eose, leiti, et 79% antibiootikume tootvate seente moodustasid endofüütilised rühmad. Lisaks uurisid Tscherter ja Dreyfuss (1992) mitut endofüütset seent ja leidsid selle Krüptosporoos spp. võimelised tootma laia patogeensusega spektriga sekundaarseid metaboliite, ja mitmed teised teadlased on uute antibiootikumide allikana hakanud kasutama endofüütseid mikroobe.
Esialgsete uurimistulemuste abil saadi seente, bakterite ja pärmide rühmadest mikroobsed isolaadid. Mikroobide eraldamine mitmetest taimekudedest, mis Java saarel on peaaegu välja surnud, sai 61 seeneisolaati. Selles uuringus valiti isolaadid nende võime järgi toota antibiootikume (sekundaarsed metaboliidid) koos mikroobide näitajatega Bacillus subtilis (prokarüootid), Candida albicans ja Fusarium sp. (eukarüoodid). Fusarium sp. Patogeensed seened ründavad vanillibanaani, suhkruroo, maisi, sorgo jt; Candida albicans on inimese patogeen; ja Bacillus subtilis esindavad patogeenseid grampositiivseid baktereid.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Ökoloogia mõistmine ja ekspertide sõnul
Endofüütilised mikroobide omadused
1. Endofüütiline mikroobide eraldamise metoodika
1 cm pikkuseks lõigatud taimeoksad. Pinna steriliseerimiseks kastetakse oksad 5 minutiks 5% Bycleani või Chloroxi lahusesse, järgneb kastmine steriilsesse vette 2 minutiks, 70% entanooliks 1 minut ja steriilseks veeks 2 minut. Steriliseeritud tükid eemaldatakse liigsest veest ja jagatakse seejärel pikuti kaheks osaks. Inokuleerimine toimub lõhustamispinna asetamisega CMM-i (maisijahu linnaseekstrakti) söödale seente eraldamiseks või toitainete agarile bakterite eraldamiseks. Inkubeerimine toimub 4-7 päeva. Mikroobikolooniad eraldati ose abil, seejärel hoiti seeneisolaate kallutatud PDA-söötmel ja bakterisolaate hoiti Nutrien-agaril, mis oli kallutatud puhta varukultuurina.
2. Tootmiskatse
Teostatakse 4-5 päeva jooksul antibiootikumi-3 ja PGY, toitainete ja vedela PD abil, inkubeeritakse toatemperatuuril, loksutatakse 125 lööki või 150 pööret minutis. Rakud eraldati tsentrifuugimisega kiirusel 6000 p / min 15 minutit. Supernatant eraldati ja hoiti külmal temperatuuril ning seejärel kasutati seda antimikroobsete testide jaoks.
• antibiootikum-3 keskmise koostisega (g / l: veiseliha ekstrakt 1,5, pärmiekstrakt 1,5, peptoon 5,0, NaCl 3,5, dekstroos 1,0, dikaaliumfosfaat 3,65 ja monokaaliumfosfaat 1,32 (Difco laboratooriumi valem, USA).
• Keskmine GY (glütserooli ja pärmi ekstrakt) (g / l: glütserool 5, glükoos 3, polüpeptoon 2, pärmiekstrakt 3, NaCl ja CaCO3) lisati pärast pH reguleerimist väärtusele 6,0. Toitained (oksoidid)
• PD (kartulidekstroos).
3. Antimikroobseid aineid tootvad endofüütilised seened (antibiootikumid)
Esimene valiku etapp viidi läbi, kasutades „paberketta difusioonimeetodit“, nimelt kastes paberiketta supernatanti ja vältides liigset vett. Paberikettad, mis ei sisaldanud liigset vett, pandi söötmele, mis sisaldas indikaator mikroobe Bacillus subtilis, Candida albicans ja Fusariumoxysporum f.sp. licopersicae ja inkubeeriti toatemperatuuril 2 päeva. Paberketta ümber selge tsooni moodustumine illustreerib antimikroobsete ühendite (antibiootikumide) inhibeerivat aktiivsust indikaatormikrobide suhtes. Isolaatide valik tehti selle testi tulemuste kokkuvõtmise teel. Isolaadid, mille suhtarv on suurem kui 4, võivad olla kõrgemate isolaatide kandidaadid.
4. Antimikroobsete ühendite esialgne identifitseerimine
Antimikroobsete ühendite määramine supernatandis viidi läbi paberikromatograafia meetodite abil. Supernatandi määrimine mikrosüstlaga kuni 20 ml kromatograafilisel paberil. Täpp töötati välja erinevate eluentidega, nimelt eluent A (20% ammooniumkloriid destilleeritud vees), B (küllastunud destilleeritud vesi). butanool), C (butanool: äädikhape: vesi = 3: 1: 1), D (atsetoon: butanool: vesi (5: 4: 1) ja E (happega küllastunud destilleeritud vesi) atsetaat). Seejärel tuvastati saadud kromatogrammi laigud "biotesti" meetodil ja indikaatormikroobide abil.
5. Tulemused ja arutelu Endofüütsete seente eraldamine mitmest taimeliigist
Taimeproovid võeti väga erinevatelt taimedelt (25 taimeliiki)
Taime nimi puudub Teaduslik / ladinakeelne nimi Isoleerige seente kood
1 Srikoyo / Kemulwo Annona squamosa KMW 4
2 Neem Azadirachta indica MB 5
3 Kemuning Aglais odorata KMN 8
4 jumala kroon Phaleria macrocarpa MD 4
5. Küünlaõli Aleurites moluccana KMR 3
6 Sawobludru Diospiros rabola SB 5
7 Pelem Mangifera indica PLM 3
8 Kepel Stelechocarpus bulahol KPL _
9 Kakao Theobroma kakao KKO 5
10 Guava Syzygium aqueum / S. javanica JA 2
11 Starfruit Averhoa carambola BLB 3
12 Longan Euphoria longana KLK 3
13 Preh / Banyan Ficus Benjamin PREH 1
14 Eucalypthus alba / smithii eukalüpt KYP 4
15 Jackfruit Artocarpus heterophyllus NGK 6
16 Kitiran Corypha utan KTR 4
17 Longan Caesalpinea crista KLK 3
18 Betel Piper Piper betle SRH 3
19. Avokaado Persea gratissima / americana APK 3
20 Tervitust Syzygium polyanthum SLM 3
21 Jasmine Jasminum sambas MLT 4
22 Sawo kecik Manikara kauki SK 3
23 Kenanga Cananga odorata KNG _
24 Guava kluthuk Psidium guajava JKL _
25 Parasiit (Kemladean) Loranthus parasiticus KMD
Kogu seente isolaat 86
I tabel Taimne päritolu ja endofüütsete seeneisolaatide arv
Eraldamine viidi läbi CMM-i (maisijahu linnasesöötme) abil, mida modifitseeriti peptooni ja pärmiekstrakti lisamisega. Oksade ümber kasvanud isolaadid eraldati, kultiveeriti PDA söötmel ja hoiti külmkapis.
Endofüütsete seente eraldamise tulemused (tabel I). Kepeli, Arumdalu ja Jambu Kluthuki taimedest ei saadud isolaate, arvatavasti seetõttu, et proovid võeti võrsetest / okstest ja populatsioon oli väga väike. Taimedest või vanadest taimeorganitest, nagu parasiit, kikkapuu, tähtpuuvili, eukalüpt, Srikoyo, Pelem ja Kemuning, saab eraldada proovid. isolaatide puhul eeldatakse, et 1 cm pikkune haru on täidetud mikroobide populatsioonidega, samal ajal kui elunditel või noortel taimedel on head tingimused muidu. Eraldati 86 (86) isolaati ja täiendavalt testiti nende võimet toota sekundaarseid metaboliite / antibiootikume, mis on võimelised pärssima / hävitama mikroobi Bacillus subtilis. Candida albicans ja Fusariumoxysporum f. sp. licopersicae.
Antibiootikume toodetakse mitmesugustel keskkondadel, mis annavad ülevaate süsinikuallikast või konkreetsest substraadist kui antibiootikumide tootmise käivitajast substraadi metabolism antibiootikumideks, sealhulgas PDB (kartulidekstroosipuljong), Antibiootikum-3 ja GY (Glyserool ja pärm väljavõte).
Petrini jt (1992) sõelusid üle 80 endofüütilise eose ja tootsid 79% seente eoseid, mis on võimelised tootma antibiootikume, Lisaks õnnestus Dreyffusel (1992) Petrinis jt (1992) saada Cryptosporiopsise seen, mis on võimeline tootma laia toimespektriga antibiootikume. lai. Huang ja Kaneko (1996) teatasid, et Pyrenomycetes ja seenrühmad tekitasid üle 400 sekundaarse metaboliidi Loculoascomycetes, kus selle seente rühma kuuluvad endofüütilised seened, on võimelised tootma ka seeni pärssivaid antibiootikume ja bakterid. Martani jt (2002) õnnestus eraldada 48 seeneisolaati 19 taimest ja 19 isolaati neist suutis toota antibiootikume, 39,5%. Margino jt (2001) õnnestus eraldada 34 antibiootikume tootvat isolaati 44 endofüütiliste seente isolaadist, 77, 3%.
6. Sekundaarse metaboliidi tootmise biotesti meetodil põhinev valik
Keskmine | B. subtiitrid | C. albicans | F. oksüsporum |
SKT | 11 | 1 | 1 |
Antibiootikum-3 | 24 | 3 | 24 |
GY | 12 | 16 | 17 |
II tabel. Antibiootikume tootvate isolaatide arv PDB, antibiootikum-3 ja GY söötmes ning indikaator Bacillus subtilis, Candida albicans, ja Fusarium oxyaporum f.sp. licopersicae
EI | Keskmine | Isoleerige kood | Sekundaarsete metaboliitide tootmine erinevates keskkondades ja nende inhibeeriv jõud> 2,0 | ||
B. subtiitrid | C. albicans | F. oksüsporum | |||
1 | SKT | JA-2 | 5,5 | _ | _ |
2 | APK-1 | 5,2 | _ | _ | |
KMD-7 | _ | 7 | 3,5 | ||
3 | Antibiootikum-3 | Antibiootikum-3 MB-1 | _ | _ | 5,6 |
4 | SB-3 | 5,2 | _ | _ | |
5 | KMN-3 | 4,2 | _ | _ | |
6 | JA-1 | 2,5 | _ | 4.2 | |
7 | NGK-1 | 5,2 | _ | 2,3 | |
8 | MLT-2 | 4,5 | _ | _ | |
9 | KMD- 7 | 4,1 | 3,5 | _ | |
10 | GY | GY SB-4 | 3,5 | _ | _ |
11 | KYP-2 | 4,1 | _ | _ | |
12 | SRH-3 | 3,4 | _ | 2,7 | |
13 | 13 APK-2 | _ | _ | 2,5 |
Tabel III. Endofüütsete seente sekundaarsete metaboliitide tootmine PDB, ANTIBIOTIC-3 ja GY vedelas keskkonnas ning nende biotest indikaatormikobidega Bacillus subtilis. Candida albicans ja Fusarium oxysporum f.sp.licopersicae
Kartulidekstroosipuljong (SKP) on vähem võimeline käivitama heade antibiootikumide tootmist, mis on võimelised pärssima grampositiivseid prokarüoote (B. subtiitrid) ja eukarüootid (C. albicans ja Fusariumoxyaporum f.sp. licopersicae). Kuigi see pole maksimaalne, saab isolaatide abil antibiootikumide tootmise püüdmiseks kasutada kolme tüüpi söötmeid endofüütilised seened olid antibiootikumide tootmiseks parimaks substraadiks 86 isolaadist, eriti antibiootikum-3 blokeerija B. subtiitrid Samamoodi on toodetud inhibeeriv jõud kõrgem keskmisest inhibeerimisvõimest võrreldes SKP ja GY II tabeliga. Kuid kõige rohkem tulemusi andis GY sööde, ehkki mitte kõige paremini inhibeerivate antibiootikumide tootmiseks C. albicans kokku 16 isolaadi ja F. oksüsporum koguni 17 isolaati
GY söötme abil arvutati endofüütsete seeneisolaatide protsent 45 / 86..x..100% = 52,33%, Antibiootikum-3 keskkond kuni 42/86 x 100% = 48,84% ja SKP keskmine kuni 13 / 86x 100% = 15,16%, (tabel II).
Erinevad indikaatormikobide vastu antibiootikumide pärssimise põhjal saadud selektsioonist saadud paremad isolaadid on esitatud tabelis III, see tabel annab ülevaate mis on stabiilsem seoses antibiootikumide tootmise rakendamise kavaga tulevikus vastavalt seeneliigi arengule ja toodangu kvaliteedile ja kogusele antibiootikumid. Seetõttu viidi antibiootikumide ühendite esialgne iseloomustamine või identifitseerimine läbi mitme isolaadi, millel on tulevikus arengupotentsiaal.
Biotest indikaatorite abil valiku määramise etapini B. subtilis, C. albicans, ja F.oxysporum. Tulemused näitasid, et väga vähesed isolaadid suutsid C-d pärssida. albicans, läbimõõduga 7-10 mm, kui paberketta kasutatud läbimõõt on 6 mm. Inhibeerimise tulemused B. subtiitrid 15 isolaadi inhibeeriva läbimõõduga oli üle 2 ja 9 isolaadi inhibeeriva läbimõõduga 40 mm või rohkem, tabel III. JA-2 inhibeeriv suhe on 5,5 kuni 3 paremat isolaati nende rakendamisel põllumajanduses ja inimeste tervises Bacillus subtilis, MB-1 inhibeeriv jõud on 5,6 kuni Fusariumoxysporumja KMD-7 inhibeeriv jõud oli 4,1 B. subtiitrid ja vastupidavus 3,5 kuni C. albicans. Yulianah jt. (1987) teatasid, et söödet, mis sisaldab 1,0% glükoosi ja 0,25 ..% pärmiekstrakti, võib kasutada Streptomyces indonesiensis ATCC 35859 laia toimespektriga antibiootikumide (seenevastased ravimid) tootmise suurendamiseks. Cheeptam (1999) teatas, et glütserooli sisaldav sööde võib suurendada antibiootikumide (seenevastane / bakteriaalne) tootmist ning tema uuringus saavutas antibiootikumide tootmine maksimaalse Ellishiodothis inquinans L1588-A8 keskkonnas, mis sisaldab 5,0% glütserooli ja pärmiekstrakt 0,4.%.
Antibiootikume toodeti enamasti F-4 ja GY sisaldavas söötmes kasvatatud isolaatide kõrval, mis sisaldasid lisaks kompleksühendeid (sojajahu F-4 söötmes), mis sisaldasid ka palju glütserooli. Mikroobide ainevahetuse käigus muundatakse glütserool ja glükoos selle raja kaudu püroviinhappeks glükolüüs ja atsetüül-CoA on vajalikud trikarboksüülhappe tsüklis (TCA tsükkel) hingamisprotsessi jaoks. Glükoos ja glütserool on sekundaarsete metaboliitide, sealhulgas antibiootikumide, kasvu ja biosünteesi olulised substraadid (Cheeptam, 1999). Teine uurija Margino jt (2001) näitas, et F-4 ja GY söötmes toodeti palju seenevastaseid aineid. võrreldes PDY-ga, mis on peaaegu 40% F-4 ja GY söötmest võimeline stimuleerima Alternaria't pärssivate seenevastaste ainete tootmist sp. Antibiootiliste ühendite iseloomustamise tulemused kromatograafiliste meetodite abil viidi läbi erinevate eluentidega nagu 20% ammooniumkloriid; Butanooliga küllastunud vesi; Butanool: äädikhape: vesi (3: 1: 1); Atsetoon: butanool: vesi (5: 4: 1); Äädikhappega küllastunud vesi; Proovi määritakse koguni 20 ml.
See kromatograafiline meetod põhineb antibiootikumi ühendi polaarsuse tasemel ja sellel, kui palju erinevaid ühendeid on pärast erinevates söötmetes kasvatamist endofüütseente rakuvälises lahuses. Rf-väärtuse erinevus asjassepuutuva antibiootikumi ühendi tüübi ja koguse võtmena. Üks antibiootikumide füüsikalistest omadustest eluendi toimel on selle polaarsusarv, nii et lahusti või Eluent määrab „laigu” liikumiskauguse kohast, kus laik jõuab teatud kauguseni, see väärtus on siis teada as pidurdusjõud (Rf) pärast võrdlemist elueerimispunkti lõppemise vahemaaga.
Tabel IV. Eluentidega B, C, D ja E elueeritud mikroobide indikaatoriga antibiootikumide Rf väärtus B. subtilis, C. albicansja F. oxysporum f.sp. licopersicae
Ei | Isoleerige | Mikroobide näitaja | Eluendi RF väärtus | ||||
A | B | C | D | E | |||
1 | NGK-1 | B. Subtilis | _ | _ | 0,75 | _ | 0,80 |
2 | SB-3 | B. Subtilis | _ | _ | 0.3 | _ | _ |
3 | JA-2 | B. Subtilis | _ | _ | 0,91 | _ | _ |
4 | KMN-3 | B. Subtilis | _ | 0,21; 0,94 | _ | _ | _ |
5 | MLT-2 | B. Subtilis | _ | 0,85 | _ | _ | _ |
6 | APK-1 | B. Subtilis | _ | 0,34; 0,93 | _ | _ | _ |
7 | KYP-2 | B. Subtilis | _ | 0,74 | _ | 0,30 | _ |
8 | KMD-7 | C. albicans | _ | _ | _ | _ | _ |
KMD-7 | B. Subtilis | _ | 0,48 | 0,78 | _ | _ | |
9 | MB-1 | F. oksüsporum | _ | _ | _ | _ | _ |
Märkus: A: 20% ammooniumkloriid; B: butanooliga küllastunud vesi; C: butanool: äädikhape: vesi (3: 1: 1) D: atsetoon: butanool: vesi (5: 4: 1); E: äädikhappega küllastunud vesi; Määritakse 20 ml proovi
NGK-1 poolt toodetud antibiootikumide Rf väärtus oli pärast butanool: atsetaat: vesi (3: 1: 1) elueerimist 0,75 ja Rf väärtus küllastunud vee eluendis 0,80. Atsetaat ehk teisisõnu, et antibiootikumi kogumiseks on võimalik pärast nende tootmisprotsessi lõppu kasutada nende lahustite segu käärimine. Samamoodi olid isolaatide SB-3 ja JA-2 Rf väärtused butanool: atsetaat: vesi (3: 1: 1) vastavalt 0,30 ja 0,91. KMD-7 isolaat suutis toota inhibeerivaid antibiootikume C. albicans kuid Rf väärtus ei ole viie tüüpi eluendi kasutamisel teada, nii et seda selles katses ei kuvata.
Isolaat APK-1 tootis kahte tüüpi antibiootikume, mis pärsivad B. subtiitrid ja Rf väärtus on vastavalt 0,34 ja 0,93, elueerides butanooliga küllastunud vee eluendiga, samuti KMN-3 isolaadil on 2 tüüpi antibiootikume Rf väärtusega 0,21 ja 0,94, kui proov elueeritakse küllastunud veega. butanool. KMN-3, MLT-2, APK-1, KYP-2 ja KMD-7 isolaatide poolt toodetud ja inhibeeritud antibiootikumid B. subtiitrid on sarnase polaarsusega, kuigi üksikasjalikult on nende Rf väärtused enamasti erinevad, kuid antibiootikumid KMN-3 ja APK-1 on sarnane Rf väärtuste 0,93 ja 0,94 tõttu, on võimalik, et seda tüüpi antibiootikum ja selle toimeaine sama. Mõningaid antibiootikume, näiteks penitsilliini, rosamütsiini ja tsefalosporiine C, N ja P, saab tuvastada butanooli: äädikhappe: vee (3: 1: 1) abil. Võrdluseks on teada, et rosamütsiini Rf väärtus on 0,31; 0,37 ja 0,44, samas kui tsefalosporiin N lahusti (eluendi) suhtega butanool: äädikhape: vesi (12: 3: 5) oli Rf väärtusega 0,38.
Isolaadi MB-1 biotesti tulemuste võrdlusel on inhibeeriv toime F. oksüsporum ja KMD-7 inhibeerivad C. albicans kuid pärast viie eluendi abil elueerimist ei leitud endiselt ühtegi indikaator mikroobe pärssivat „täppi”. Seetõttu saab tootmist optimeerida ainult isolaatidel JA-2 ja NGK-1, kus JA-2 inhibeerimisvõime on 5,5 B. subtiitrid kui neid kasvatatakse PDB söötmel, on NGK-1 inhibeeriv jõud 5,2 B. subtilis ja 2,3 kuni F.oxysporum antibiootikum-3 söötmel kasvatatuna ei olnud NGK-1 inhibeerimine siiski nii suur kui MB-1 F. oksüsporum, mis on 5.6.
Optimaalsete tulemuste saamiseks tehakse valik, lähtudes antibiootikumide inhibeeriva jõu väärtusest indikaatormikobide vastu ning nende kavandatavast rakendamisest põllumajandus- ja tervishoiusektoris. Põllumajandussektorit esindab Fusariumoxysporum ja tervishoiusektorit esindab Bacillus subtilis ja Candida albicansSeetõttu võib tabelist III valida JA-2 ja NGK-1 kõrgemateks isolaatideks, millel on head väljavaated aastal -. - kasutamine välitingimustes või valmistamisskaalal pärast mitmete edasijõudnute uuringute läbimist ning puhastamis - ja rakendus.
V tabel Optimaalsed tingimused antibiootikumide NGK-1 ja JA-2 kasvuks ja tootmiseks
Isoleerige | pH | Segamine (p / min) | Aetasi (ml / min) | Substraat (%) | Temperatuur ° C | Süsinik (glütserool, g / l) |
NGK-1 | 6,5 | 125 p / min | 2500 | 5 | 30 | 5 |
JA-2 | 6,0 | 150 pööret minutis | 3000 | 5 | 30 | 7,5 |
Keskkonnategurite optimeerimise tulemused antibiootikumide isolaatide JA-2 ja NGK-1 kasvu ja tootmise jaoks (tabel V). Tabelis V toodud optimeerimistingimused põhjustasid indikaator-mikroobide mikroba inhibeerimise B. subtiitrid. Optimeerimise tulemused näitasid, et antibiootikumide tootmine saavutati 60 tunni pärast nii isolaatidega JA-2 kui ka NGK-1 Inhibeerimise väärtused jäid vahemikku 7,0, kuigi nende viivitusfaas oli veidi erinev, kus JA-2 kuni 24 tundi, samas kui NGK-1 tundi kuni 24 tundi. 12-ndad. Kasvuandmeid ei esitata, kuna kogu N analüüsi piirab tööriist, kuid joonis võib ka olla illustreerivad kõnealuse isolaadi võimet pärssida indikaator mikroobe või tulevasi rakendusi päeval. See optimeerimine suutis JA-2 isolaatantibiootikumide inhibeerivat / tapvat jõudu suurendada 5,5-lt 6,9-ni ning NGK-1 isolaatide inhibeeriv / surmav jõud kasvas 5,2-lt 7,3-le.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Bioloogiline mitmekesisus, eelised, tüübid ja klassifikatsioon
Endofüütsete mikroobide eelised
Laia toimespektriga antibiootikum nimega munumbitsiin, mida toodab endofüütne Streptomyces sp. tüvi NRRL 30562, mis on Kennedia migreeruvast taimest eraldatud endofüüt, mis võib pärssida Bacillus anthracis ja Mycobacterium tuberculosis, mis on mitut tuberkuloos. Teine endofüütide tüüp, mis võib toota laia toimespektriga antibiootikume, on taimest Grevillia pteridifolia eraldatud endofüütsed mikroobid. Endofüüdid toodavad metaboliiti kakadumütsiini.
Selle antibakteriaalne toime on sama mis munumbitsiinil, samuti on kakadumütsiin efektiivne ka malaariavastase ravimina.
Endofüütsed mikroobid, mis toodavad antioksüdante
Sekundaarseid metaboliite, mis on tõhusad antioksüdantidena, võivad toota ka endofüütsed mikroobid. Pestatsiin ja isopestatsiin on sekundaarsed metaboliidid, mida võivad toota endofüütilised Pestalotiopsis microspora. Need endofüüdid eraldati taimest Terminalia morobensis, mis kasvab Paapua Uus-Guineas. Nii partütsiin kui ka isopestatsiin on tõhusad antioksüdantidena, mis arvatakse tulenevat nende flavonoididega sarnasest molekulaarsest struktuurist.
Vähivastaseid ühendeid tootvad endofüütsed mikroobid
Paklitakseel ja selle derivaadid on vähivastase toimega ained, mille avastasid esmakordselt endofüütilised mikroobid. Paklitakseel on Taxuse taimest leitud diterpenoidne ühend. Ühendid, mis võivad vähirakkude jagamise käigus tubuliini molekule mõjutada, in tavaliselt toodetud taimest Taxus andreanne eraldatud endofüütilise Pestalotiopsis microspora abil, T. brevifolia, samuti T. wallichiana. Praegu on erinevat tüüpi Taxustest eraldatud mitut muud tüüpi endofüüte ja leitud erinevaid ühendeid, millel on kasvajavastased omadused. Samamoodi on edukalt tehtud jõupingutusi selle sünteesiks. Mõnda sekundaarset metaboliiti, näiteks spirohetaalset naftokinooni, toodavad endofüütilised seened Edenia gomespompae, samuti kuus tetramiinhappe derivaati, mida toodavad ka endofüütilised seened Penicillium sp. ja Aegiceras corniculatum'il on vähirakkudele kõrge tsütotoksiline toime.
Endofüütsed mikroobid, mis toodavad viirusevastaseid ühendeid
Endofüütilised seened Cytonaema sp. Need ühendid võivad toota tsütoonhapete A ja B sekundaarset metaboliiti, mis on molekulaarstruktuuris p-tridepsiidi isomeer, mis on efektiivne viirusevastase toimena. Tsütoonhape A ja B on proteaasi inhibiitorid ja võivad pärssida ka inimese tsütomegaloviiruse kasvu.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Loomakude: tüübid, funktsioonid, asukohad, pildid ja näited
Endofüütsete mikroobide funktsioon ja eesmärk
Endofüütsed mikroobid, mis toimivad antimikroobsete isolaatide tootjatena. Endofüütiliste seente isolaadid JA-2 ja NGK-1 suutsid toota inhibeerivaid antibiootikume B. subtiitrid ja F. oksüsporum f.sp. licopersicae ja algne märk on teada. Isolaati MB-1 on võimalik kasutada põllumajanduses, kuna see on väga F. oxysporum f.sp. licopersicae antibiootikumide tootmist ei saa siiski iseloomustada, samas kui KMD-7 isolaadil on suur potentsiaal inimese tervise valdkonnas rakendada, kuna see on võimeline pärssima Candida albicans ja B. Subtilis
Endofüütsete mikroobide eesmärk
- uute mikroobide saamiseks, mis toodavad uusi mikrobitsiidseid või mikrobiostaatilisi antibiootikume, inimeste ja taimede patogeenide tõrjevahenditena.
- Teades tehnoloogia rakendamist, mida saab kasutada ravimite väljatöötamisel