Endofyyttiset mikrobit: määritelmä, tyypit, edut ja ominaisuudet
Endofyyttiset mikrobit: määritelmä, tyypit, edut ja ominaisuudet ovat mikrobeja, jotka elävät kasvikudoksissa tietyn ajanjakson ja kykenevät elämään muodostamalla pesäkkeitä kasvikudoksiin vahingoittamatta isäntiään
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Pedosfääri: Määritelmä, ominaisuudet ja muodostavat tekijät ja tyypit kokonaan
Määritelmä endofyyttisistä mikrobeista
Endofyyttiset mikrobit ovat mikrobeja, jotka elävät kasvikudoksissa tietyn ajan ja kykenevät elämään muodostamalla pesäkkeitä kasvikudoksiin vahingoittamatta isäntiään. Toisin kuin epifyyttiset mikrobit, jotka elävät kasvikudoksen pinnalla. Siksi endofyyttiset bakteerit voidaan eristää kasvikudoksen pinnoilta tai uuttaa kasvin sisäisistä kudoksista. Endofyytit tulevat kasvikudokseen ensin juurien kautta. Kasvien osista, kuten kukista, lehdistä ja sirkkalehteistä, tulevan ilman sisääntuloaukkoa voidaan käyttää myös paikkaana endofyyttien pääsemiseksi kasvikudoksiin. Bakteerit tulevat kasvikudoksiin itävien juurien, molempien juurien, stomatan tai kasvinosien vaurioitumisen kautta. Endofyyttisten bakteerien vuorovaikutus kasvien kanssa voi tuottaa bioaktiivisia yhdisteitä, mukaan lukien antibakteeriset, sienilääkkeet ja hyönteisten vastaiset yhdisteet, jotka toimivat biologisina aineina. Lisäksi endofyyttisillä bakteereilla on myös rooli useiden ravintoaineiden saatavuuden lisäämisessä ja kasvuhormonien, kuten eteenin, auksiinien ja sytokiniinien, tuottamisessa.
Endofyyttisiä bakteereja voidaan käyttää kasvua edistävinä aineina, joihin endofyyttiset bakteerit liittyvät kasvin sisäisiä kudoksia tarjoamalla suhteellisen samanlainen kasvustimulaatio kuin PGPR (Rhizobakteereja edistävä kasvien kasvu). Joillakin endofyyttisillä bakteereilla on hyödyllisiä vaikutuksia isäntäkasviin, kuten kasvien kasvu, lisää taudinaiheuttajien aiheuttamaa kasvien vastustuskykyä ja lisää N: n kiinnittymistä tehdas. Endofyyttiset bakteerit tulevat aluksi ulkoisesta ympäristöstä ja pääsevät kasveihin stomatat, linssit, haavat (kuten vaurioituneiden trichomien läsnäolo) sivusuunnassa olevien juurien ja itää. Endofyyttisiä bakteereja, jotka pystyvät kiinnittämään typpeä, kutsutaan diatsotrofisiksi endofyyttisiksi bakteereiksi. Typen kiinnittyminen ilmakehästä muuttuu käyttökelpoisemmaksi muodoksi, kuten ammoniakiksi. Jokainen laji voi kiinnittää typpeä ja voi olla kantoja, jotka eivät pysty kiinnittämään typpeä. Endofyytit voivat tarjota myös muita etuja kasveille. Kasvien kasvua voidaan kiihdyttää kaikilla endofyyttiryhmillä, helpottaa myös ravinteiden imeytymistä tai kasvihormonien synteesiä.
Jokainen korkeampi kasvi voi sisältää useita endofyyttisiä mikrobeja, jotka kykenevät tuottamaan biologisia yhdisteitä tai sekundaarisia metaboliitteja, joiden uskotaan olevan seurausta koevoluutiosta tai geneettisestä siirrosta (geneettinen rekombinaatio) isäntäkasvista endofyyttisiin mikrobeihin. Endofyyttisten mikrobien kyky tuottaa sekundaarisia metaboliitteja isäntäkasviensa mukaan on erittäin hyvä tilaisuus suuri ja luotettava tuottamaan sekundaarisia metaboliitteja isäntäkasveistaan eristetyistä endofyyttisistä mikrobeista että.
Noin 300 000 kasvilajia on hajallaan tälle maalle, kukin kasvi sisältää yhden tai useamman bakteereista ja sienistä koostuvan endofyyttisen mikrobin. Joten jos lääkekasvista eristetty endofiitti voi tuottaa alkaloideja tai sekundaarisia metaboliitteja, jotka ovat samanlaisia kuin alkuperäiset kasvit tai jopa suurempi luku, silloin ei ole tarvetta kaataa alkuperäistä laitosta, jota pidetään yksinkertaisuutena, jonka saaminen todennäköisesti kestää vuosikymmeniä korjattu.
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Polyfenoliyhdisteiden määritelmä kasveissa
Endofyyttisten mikrobien tyypit
Isäntäkasveistaan on eristetty erityyppisiä endofyyttejä, ja niitä on viljelty onnistuneesti sopivissa väliaineissa. Samoin näiden endofyyttisten mikrobien tuottamat sekundaarimetaboliitit on eristetty ja puhdistettu ja niiden molekyylirakenne on selvitetty. Jotkut niistä ovat :
- Endofyyttiset mikrobit, jotka tuottavat Cryptocandin-antibioottia
on sienilääke, jota tuottaa endofyyttinen mikrobi Cryptosporiopsis quercina, joka eristettiin lääkekasveista Tripterigeum wilfordii, ja tehokas sienilääkkeinä, jotka ovat patogeenisiä ihmisille, nimittäin Candida albicans ja Trichopyton spp. Useat muut endofyyttisistä mikrobeista eristetyt vaikuttavat aineet, kuten Pseudomonas viridiflavan tuottama ekomysiini, olivat myös aktiivisia Cryptococcus neoformansia ja C. albicansia vastaan. Ecomysiini on lipopeptidi, joka sisältää tavallisten aminohappomolekyylien lisäksi myös homoseriinia ja beeta-hydroksiarpiinihappoa, kun taas kemiallinen yhdiste, joka sisältää jota tuottaa endofyyttinen mikrobi Pseudomonas Syringae, jolla on sienilääkkeitä, on pseudomysiini, joka voi estää Candida albicansin ja Cryptococcuksen kasvua. neoformaanit. Pestalotiopsis micrispora on yleisin endofyyttinen mikrobi, jota löytyy suojatuista metsäkasveista maailmanlaajuisesti. Nämä endofyytit tuottavat ambuiinihapon sekundaarisia metaboliitteja, joilla on sienilääkkeitä.
Phomopsichalasin, metaboliitti, joka on eristetty endofyyttisestä mikrobista Phomopsis spp. tehokas bakteerilääkkeinä Bacillus subtilis, Salmonella enterica, Staphylococcos aureus ja voi myös estää Candida tropicalis -sienten kasvua. Laajakirjoinen antibiootti, nimeltään munumbisiini, jota tuottaa endofyyttinen Streptomyces spp. -Kanta NRRL 30562, joka on Kennedia nigriscans -kasvi voi estää Bacillus anthraciksen ja Mycobacterium tuberculosis -kasvua, jotka ovat moniresistenttejä erilaisille tulehduskipulääkkeille. tuberkuloosi. Muunlaiset endofyytit, jotka tuottavat myös laajakirjoisia antibiootteja, ovat Grevillea pteridifolia -kasvista eristettyjä endofyyttisiä mikrobeja. Nämä endofyytit tuottavat kakadumysiinin metaboliittia. Sen antibakteerinen aktiivisuus on sama kuin munumbisiini D: llä, ja kakadumysiini on myös tehokas kuin malaria.
- Endofyyttiset mikrobit, jotka tuottavat antiviraalisia endofyyttisiä sieniä Cytonaema sp.
Voi tuottaa sytonihappometaboliitteja A ja B, joiden molekyylirakenne on p-tridepsidin isomeeri, jolla on antiviraalisia ominaisuuksia. Sytonihappo A ja B ovat proteaasin estäjiä ja voivat estää ihmisen sytomegaloviruksen kasvua.
- Endofyyttiset mikrobit, jotka tuottavat metaboliitteja
syöpälääkkeinä paklitakseli ja sen johdannaiset ovat syöpälääkkeitä omaavia aineita, jotka ensin löydettiin endofyyttisten mikrobien tuottamana. Paklitakseli on diterpenoidiyhdiste, jota löytyy Taxus-kasveista. Yhdisteet, jotka voivat vaikuttaa tubuliinimolekyyleihin syöpäsolujen jakautumisprosessissa, tuottavat yleensä endofyyttiset Pestalotiopsis microspora, eristetty kasveista Taxus andreanae, T. brevifolia ja T. wallichiana. Tällä hetkellä useita muita endofyyttityyppejä on eristetty erilaisista Taxus-tyypeistä, ja on saatu erilaisia yhdisteitä, joilla on kasvainvastaisia ominaisuuksia. Samoin sen synteesipyrkimykset on suoritettu onnistuneesti.
- Endofyyttiset mikrobit, jotka tuottavat malaria-aineita Colletotrichum sp.
Se on Artemisia annua -kasvista eristetty endofiitti, joka tuottaa artemisiini-metaboliitteja, jotka ovat erittäin potentiaalisia malarialääkkeinä. Lisäksi useita endofyyttisiä mikrobeja, jotka on eristetty Cinchona spp cinchona-alkaloidit, joita voidaan kehittää malarialääkkeiden raaka-aineiden lähteenä (Simanjuntak P., et.al. 2002).
- Endofyytit, jotka tuottavat antioksidantteja pestasiinia ja isopestsiiniä
on sekundaarinen metaboliitti, jonka tuottaa endofyyttinen P. mikrosporit. Tämä endofyytti eristettiin Terminalia morobensis -bakteerista. Sekä partysiini että isopestasiini ovat tehokkaita antioksidantteina, joissa tämän aktiivisuuden uskotaan johtuvan niiden flavonoideja muistuttavasta molekyylirakenteesta.
- Endofyytit, jotka tuottavat metaboliitteja, jotka ovat tehokkaita diabeteslääkkeinä.
Endofyyttinen Pseudomassaria sp tuottaa sekundaarisia metaboliitteja, jotka toimivat kuten insuliini. Koe-eläimillä suoritetuissa prekliinisissä kokeissa osoitettiin, että sen aktiivisuus oli erittäin hyvä verensokerin alentamisessa diabeettisilla rotilla. Näiden tulosten odotetaan tulevaisuudessa olevan uuden diabeteksen hoidon aikakauden alku (Zhang B. et al. 1999).
- Endofyytit, jotka tuottavat immunosuppressiivisia yhdisteitä
on lääke, jota käytetään potilaille, joille tehdään elinsiirto. Lisäksi immunosuppressiota voidaan käyttää myös autoimmuunisairauksien, kuten nivelreuman ja insuliinista riippuvan diabeteksen, hoitoon. T: stä eristetyt endofyyttiset Fusarium-subglutinaanit tuottavat subglutinoliyhdisteet A ja B wilfordii, on erittäin voimakas immunosuppressiivinen yhdiste (Lee, J., et ai. 1995).
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Ymmärtäminen Biogum ja Xanthan Gum Biological Sciences
Endofyyttiset mikrobit, jotka tuottavat antibiootteja
Uusien antibioottiyhdisteiden valinta ja tuotanto, jotka estävät / tappavat patogeenisiä eukaryoottimikrobeja. Uusien antibioottien löytämisen lisäksi on vaikea valmistaa niitä. Antibioottien tuotantoon on kokeiltava useita sopivia optimaalisia väliaineita ja olosuhteita. Useat substraattitekijät (prekursorit) vaikuttavat kyseisen antibiootin biosynteesimekanismiin, esimerkiksi hiilen lähde (C), typpi (N) ja jotkut vitamiinit.
Antibiootteja käytetään maailmassa yli 40 000 tonnia vuodessa elintarvike-, rehu-, maatalous-, terveys-, biokemia-, genetiikka- ja molekyylibiologiateollisuudessa, ja suuntaus kasvaa. Antibioottien valikoima on melko suuri, mutta niiden luontaiset ominaisuudet voivat aiheuttaa vastustuskykyä kohdemikrobeille, joten näitä yhdisteitä ei voida enää käyttää. Siksi vaiheet uudentyyppisten antibioottien saamiseksi ovat edelleen erittäin tarpeellisia, joko kemiallisen synteesin, uuden biokemian tai uusien mikrobi-isolaattien löytämisen kautta.
Kahden viime vuosikymmenen aikana endofyyttisistä elimistä on tullut yksi uusien antibiootteja tuottavien mikrobien, joista yksi on sieni, päälähteistä. Brunner ja Petrini (1992) seulovat yli 80 sieni-itiötä, havaittiin, että 79% antibiootteja tuottavista sienistä oli endofyyttisiä ryhmiä. Lisäksi Tscherter ja Dreyfuss (1992) tutkivat useita endofyyttisiä sieniä ja havaitsivat sen Kryptosporoosi spp. pystyvät tuottamaan sekundaarisia metaboliitteja, joilla on laaja kirjo patogeenisyyttä, ja useat muut tutkijat ovat alkaneet käyttää endofyyttisiä mikrobeja uusien antibioottien lähteenä.
Alustavien tutkimustulosten perusteella saatiin mikrobi-isolaatteja sieni-, bakteeri- ja hiivaryhmistä. Eristämällä mikrobeja useista uhanalaisista kasvikudoksista Jaavan saarella saatiin 61 sieni-isolaattia. Tässä tutkimuksessa isolaatit valittiin niiden kyvyn mukaan tuottaa antibiootteja (sekundaarisia metaboliitteja) mikrobi-indikaattoreilla Bacillus subtilis (prokaryootit), Candida albicans ja Fusarium sp. (eukaryootit). Fusarium sp. Patogeeniset sienet hyökkäävät vaniljan banaaniin, sokeriruokoihin, maissiin, durraan ja muihin; Candida albicans on ihmisen taudinaiheuttaja; ja Bacillus subtilis edustavat patogeenisiä gram-positiivisia bakteereja.
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Ymmärtäminen ekologiasta ja asiantuntijoiden mukaan
Endofyyttiset mikrobien ominaisuudet
1. Endofyyttinen mikrobien eristysmenetelmä
Kasvien oksat leikataan 1 cm pitkiksi. Pinnan steriloimiseksi oksat upotetaan 5% Byclean- tai Chlorox-liuokseen 5 minuutiksi, mitä seuraa upotus steriiliin veteen 2 minuutiksi, 70% entanoli 1 minuutiksi ja steriili vesi 2 minuutiksi minuutti. Steriloidut kappaleet poistetaan ylimääräisestä vedestä ja jaetaan sitten pituussuunnassa kahteen osaan. Ymppäys suoritetaan sijoittamalla katkaisupinta CMM (maissijauhomaltaamaltauute) -alustan pintaan sienien eristämiseksi tai Nutrient-agar bakteerien eristämiseksi. Inkubointi suoritetaan 4-7 päivää. Mikrobipesäkkeet eristettiin oosalla, sitten sieni-isolaatit pidettiin kaltevalla PDA-alustalla ja bakteeri-isolaatit pidettiin Nutrien-agarilla kaltevana puhtaana varastoviljelmänä.
2. Tuotantotesti
Suoritetaan käyttäen Antibiotic-3-väliainetta ja PGY: tä, ravinteita ja nestemäistä PD: tä 4-5 päivän ajan, inkuboidaan huoneenlämpötilassa, ravistellaan 125 lyöntiä tai 150 rpm. Solut erotettiin sentrifugoimalla nopeudella 6000 rpm 15 minuutin ajan. Supernatantti erotettiin ja varastoitiin kylmässä lämpötilassa, ja sitä käytettiin sitten mikrobilääketesteihin.
• Antibiootti-3-väliaineen koostumus (g / l: Naudanuute 1,5, hiivauute 1,5, peptoni 5,0, NaCl 3,5, dekstroosi 1.0, dikaliumfosfaatti 3.65 ja monokaliumfosfaatti 1.32 (Difco Laboratory Formulas, USA).
• Medium GY (glyseroli- ja hiivauute) (g / l: glyseroli 5, glukoosi 3, polypeptoni 2, hiivauute 3, NaCl ja CaCO3 lisättiin sen jälkeen, kun pH oli säädetty arvoon 6,0. Ravinteet (oksoidit)
• PD (perunadekstroosi).
3. Valikoima mikrobilääkkeitä tuottavia endofyyttisiä sieniä (antibiootteja)
Valinnan ensimmäinen vaihe suoritettiin käyttämällä "paperilevyn diffuusiotekniikkaa", nimittäin kastamalla paperilevy supernatanttiin ja välttämällä ylimääräistä vettä. Paperilevyt, joissa ei ollut liikaa vettä, asetettiin alustalle, joka sisälsi indikaattorimikrobit Bacillus subtilis, Candida albicans ja Fusariumoxysporum f.sp. licopersicae ja inkuboitiin huoneenlämmössä 2 päivää. Kirkkaan vyöhykkeen muodostuminen paperilevyn ympärille kuvaa antimikrobisten yhdisteiden (antibioottien) estävää aktiivisuutta indikaattorimikrobeja vastaan. Isolaattien valinta tehtiin kokoamalla tämän testin tulokset. Isolaatit, joiden suhdearvo on suurempi kuin 4, ovat ehdokkaita paremmille isolaateille.
4. Antimikrobisten yhdisteiden alustava tunnistaminen
Antimikrobisten yhdisteiden määrittäminen supernatantissa suoritettiin paperikromatografiatekniikoilla. Supernatantin tiputtaminen kromatografiapaperille peräti 20 ml käyttäen mikroruiskua. Piste kehitettiin erilaisilla eluenteilla, nimittäin eluentilla A (20% ammoniumkloridia tislatussa vedessä), B: llä (kylläinen tislattu vesi). butanoli), C (butanoli: etikkahappo: vesi = 3: 1: 1), D (asetoni: butanoli: vesi (5: 4: 1) ja E (happokyllästetty tislattu vesi) asetaatti). Tuloksena saadut kromatogrammipisteet tunnistettiin sitten "biotesti" -tekniikkaa ja indikaattorimikrobeja käyttäen.
5. Tulokset ja keskustelu Endofyyttisten sienien eristäminen useista kasvilajeista
Kasvinäytteet otettiin monenlaisista kasveista (25 kasvilajia)
Ei kasvinimeä Tieteellinen / latinankielinen nimi Isolate Code Sienet
1 Srikoyo / Kemulwo Annona squamosa KMW 4
2 Neem Azadirachta indica MB 5
3 Kemuning Aglais odorata KMN 8
Phaleria macrocarpa MD: n jumalan kruunu 4
5 Candlenut Aleurites moluccana KMR 3
6 Sawobludru Diospiros rabola SB 5
7 Pelem Mangifera indica PLM 3
8 Kepel Stelechocarpus bulahol KPL _
9 Kaakao Theobroma-kaakao 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 eukalyptus 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 Avokado Persea gratissima / americana APK 3
20 Terveisiä 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 Parasiitti (Kemladean) Loranthus parasiticus KMD 7
Sienien kokonaisisolaatti 86
Taulukko I. Kasvien lähde ja endofyyttisten sieni-isolaattien lukumäärä
Eristäminen suoritettiin käyttäen CMM: ää (maissijauhomaltaan väliaine), jota modifioitiin lisäämällä peptonia ja hiivauutetta. Oksien ympärillä kasvaneet isolaatit eristettiin ja viljeltiin PDA-alustalla ja varastoitiin jääkaapissa.
Tulokset endofyyttisten sienien eristämisestä (taulukko I). Kepelin, Arumdalun ja Jambu Kluthukin kasveista ei saatu isolaatteja, oletettavasti siksi, että näytteet otettiin versoista / oksista ja populaatio oli hyvin pieni. Näytteet kasveista tai vanhoista kasvien elimistä, kuten loista, jakkipuun hedelmistä, tähtihedelmistä, eukalyptuksista, Srikoyosta, Pelemistä ja Kemuningista, voidaan eristää. eristetään, oletuksena on, että 1 cm pitkä haara on täynnä mikrobipopulaatioita, kun taas elimillä tai nuorilla kasveilla on hyvät olosuhteet muuten. Eristettiin kahdeksankymmentäkuusi (86) isolaattia, ja niiden kyky tuottaa sekundaarisia metaboliitteja / antibiootteja kykenee estämään / tappamaan mikrobia, Bacillus subtilis. Candida albicans ja Fusariumoxysporum f. sp. licopersicae.
Antibioottien tuotanto tapahtuu erilaisilla väliaineilla, jotka antavat yleiskuvan hiilen lähteestä tai spesifisestä substraatista antibioottien tuotannon laukaisijana substraatin aineenvaihdunta antibioottisiksi aineiksi, mukaan lukien PDB (perunadekstroosiliemi), Antibiootti-3 ja GY (Glyseroli ja hiiva ottaa talteen).
Petrini et ai. (1992) seuloi yli 80 endofyyttistä itiötä ja tuotti 79% sieni-itiöistä, jotka kykenivät tuottamaan antibiootteja, Lisäksi Dreyffus (1992) Petrini et ai., (1992) onnistui saamaan Cryptosporiopsis-sienen, joka kykenee tuottamaan laajakirjoisia antibiootteja. leveä. Huang ja Kaneko (1996) raportoivat, että Pyrenomycetes- ja sieniryhmät tuottivat yli 400 sekundaarista metaboliittia Loculoascomycetes, jossa endofyyttiset sienet kuuluvat tähän sieniryhmään, pystyvät myös tuottamaan sieniä estäviä antibiootteja antibiootteja ja bakteerit. Martani et ai. (2002) onnistui eristämään 48 sieni-isolaattia 19 kasvista ja 19 isolaattia niistä pystyi tuottamaan antibiootteja, 39,5%. Margino et ai. (2001) onnistui eristämään 34 antibiootteja tuottavaa isolaattia 44 endofyyttisten sienien isolaatista, 77, 3%.
6. Sekundaarisen metaboliitin tuotannon biotestimenetelmään perustuva valinta
| Keskitaso | B. tekstitykset | C. albaanit | F. oxysporum |
| BKT | 11 | 1 | 1 |
| Antibiootti-3 | 24 | 3 | 24 |
| GY | 12 | 16 | 17 |
Taulukko II. Antibiootteja tuottavien isolaattien lukumäärä PDB-, Antibiotic-3- ja GY-alustassa ja indikaattori Bacillus subtilis, Candida albicans, ja Fusarium oxyaporum f.sp. licopersicae
| EI | Keskitaso | Eristää koodi | Sekundaaristen metaboliittien tuotanto eri väliaineissa ja niiden estovoima> 2,0 | ||
| B. tekstitykset | C. albaanit | F. oxysporum | |||
| 1 | BKT | JA-2 | 5,5 | _ | _ |
| 2 | APK-1 | 5,2 | _ | _ | |
| KMD-7 | _ | 7 | 3,5 | ||
| 3 | Antibiootti-3 | ANTIBIOOTTI-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 |
Taulukko III. Endofyyttisten sienien sekundaaristen metaboliittien tuotanto PDB-, ANTIBIOTIC-3- ja GY-nestemäisessä väliaineessa ja niiden biotesti indikaattorimikrobeilla Bacillus subtilis. Candida albicans ja Fusarium oxysporum f.sp.licopersicae
Perunadekstroosiliemi (BKT) pystyy vähemmän laukaisemaan hyvien antibioottien tuotannon, jotka pystyvät estämään gram-positiivisia prokaryooteja (B. tekstitykset) ja eukaryootit (C. albaanit ja Fusariumoxyaporum f.sp. licopersicae). Vaikka näitä elatusainetyyppejä ei olekaan suurin, niitä voidaan käyttää isolaattien antibioottituotannon sieppaamiseen endofyyttiset sienet, 86 isolaatista erityisesti antibiootti-3-elatusaine oli paras substraatti antibioottien tuottamiseksi esto B. tekstitykset Samoin tuotettu estovoima on keskimääräistä estovoimaa korkeampi verrattuna BKT: hen ja GY-taulukkoon II. GY-väliaine antoi kuitenkin eniten tuloksia, vaikkakaan ei parhaiten estävien antibioottien tuottamiseksi C. albaanit yhteensä 16 isolaattia ja F. oxysporum peräti 17 isolaattia
Endofyyttisten sieni-isolaattien prosenttiosuuden laskeminen GY-väliaineella oli 45 / 86..x..100.% = 52.33.%, Antibiootti-3-elatusaine jopa 42/86 x 100% = 48,84% ja BKT-keskitaso jopa 13 / 86x 100% = 15,16%, (taulukko II).
Erilaiset indikaattorimikrobeja vastaan tehdyn antibioottien eston perusteella valitut paremmat isolaatit on esitetty taulukossa III, tässä taulukossa on yleiskatsaus mikä on vakaampi suhteessa antibiootintuotannon soveltamissuunnitelmaan tulevaisuudessa sienityypin kehityksen sekä tuotannon laadun ja määrän mukaan antibiootit. Siksi antibioottiyhdisteiden alustava karakterisointi tai tunnistaminen tehtiin useille isolaateille, joilla oli potentiaalia kehittyä tulevaisuudessa.
Biotesti valinnan määrittämiseen indikaattoreiden avulla B. subtilis, C. albicans, ja F.oxysporum. Tulokset osoittivat, että hyvin harvat isolaatit pystyivät estämään C: tä. albicans, halkaisijaltaan 7-10 mm samalla paperilevy käytetty halkaisija on 6 mm. Estämisen tulokset B. tekstitykset 15 isolaatin estohalkaisija oli yli 2 ja 9 isolaatin estohalkaisija oli 40 mm tai enemmän, taulukko III. JA-2: n estosuhde on 5,5: stä kolmeen parempaan isolaattiin maataloudessa ja ihmisten terveydessä Bacillus subtilisMB-1: n estovaikutus on 5,6 - Fusariumoxysporumja KMD-7: n estovaikutus 4,1 vastaan B. tekstitykset ja vastus 3,5 - C. albaanit. Yulianah et ai. (1987) raportoivat, että väliaine, joka sisälsi 1,0% glukoosia ja 0,25 ..% hiivauutetta, voisi käyttää Streptomyces indonesiensis ATCC 35859 laajakirjoisten antibioottien (sienilääkkeiden) tuotannon lisäämiseksi. Cheeptam (1999) kertoi, että glyserolia sisältävä väliaine voi lisätä antibioottien (sieni / bakteeri) tuotantoa, ja tutkimuksissaan antibioottien tuotanto saavutti maksimin käyttämällä Ellishiodothis tutkijat L1588-A8 väliaineessa, joka sisältää 5,0% glyserolia ja hiivauute 0,4.%.
Antibiootteja tuotettiin enimmäkseen F-4: ää ja GY: tä sisältävässä väliaineessa kasvatettujen isolaattien lisäksi monimutkaisten yhdisteiden (soijajauho F-4-alustassa) lisäksi myös paljon glyserolia. Mikrobien aineenvaihdunnan prosessissa glyseroli ja glukoosi muutetaan yleensä pyruviinihapoksi reitin kautta glykolyysi ja asetyyli-CoA vaaditaan trikarboksyylihapposyklissä (TCA-sykli) hengitysprosessissa. Glukoosi ja glyseroli ovat tärkeitä substraatteja sekundaaristen metaboliittien, mukaan lukien antibiootit, kasvussa ja biosynteesissä (Cheeptam, 1999). Toinen tutkija Margino et ai. (2001) osoitti, että monia sienilääkkeitä tuotettiin F-4- ja GY-alustassa. verrattuna PDY: hen, joka on lähes 40% F-4- ja GY-väliaineista, jotka kykenevät stimuloimaan Alternariaa estävien sienilääkkeiden tuotantoa sp. Tulokset antibioottiyhdisteiden karakterisoinnista kromatografiatekniikoilla suoritettiin erilaisilla eluenteilla, kuten ammoniumkloridilla 20%; Tyydyttynyt butanolivesi; Butanoli: Etikkahappo: Vesi (3: 1: 1); Asetoni: butanoli: vesi (5: 4: 1); Etikkahapolla kyllästetty vesi; Näyte tahriintuu jopa 20 ml.
Tämä kromatografiatekniikka perustuu antibioottiyhdisteen polariteettitasoon ja siihen, kuinka monenlaisia yhdisteitä endofyyttisen sienen solunulkoisessa liuoksessa on kasvettuaan eri väliaineissa. Ero Rf-arvossa avaimena kyseessä olevan antibioottiyhdisteen tyypille ja määrälle. Yksi antibioottien fysikaalisista ominaisuuksista eluentin vaikutuksessa on sen polariteettiluku siten, että liuottimen tai Eluentti määrittää 'paikan' liikkumisetäisyyden paikasta, jossa täplä saavuttaa tietyn etäisyyden, tämä arvo tunnetaan sitten kuten hidastusvoima (Rf) sen jälkeen kun sitä on verrattu etäisyyteen, jossa eluutiopiste päättyy.
Taulukko IV. Eluenteilla B, C, D ja E eluoituneiden antibioottien Rf-arvo, mikrobien indikaattori B. subtilis, C. albaanit,ja F. oxysporum f.sp. licopersicae
| Ei | Eristää | Mikrobien indikaattori | Eluentin RF-arvo | ||||
| 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. albaanit | _ | _ | _ | _ | _ |
| KMD-7 | B. Subtilis | _ | 0,48 | 0,78 | _ | _ | |
| 9 | MB-1 | F. oxysporum | _ | _ | _ | _ | _ |
Huomaa: A: ammoniumkloridi 20%; B: Butanolilla kyllästetty vesi; C: Butanoli: Etikkahappo: Vesi (3: 1: 1) D: Asetoni: Butanoli: Vesi (5: 4: 1); E: etikkahapolla kyllästetty vesi; 20 ml näytettä tahrataan
NGK-1: n tuottamien antibioottien Rf-arvo on 0,75 butanoli: asetaatti: vedellä (3: 1: 1) eluoinnin jälkeen ja Rf-arvo 0,80 kyllästetyllä vedellä eluentissa Asetaatti toisin sanoen, että antibiootin keräämiseksi on mahdollista käyttää näiden liuottimien seosta valmistusprosessin päätyttyä käyminen. Samoin isolaattien SB-3 ja JA-2 Rf-arvot olivat 0,30 ja vastaavasti 0,91 butanoli: asetaatti: vesi (3: 1: 1). KMD-7-isolaatti pystyi tuottamaan estäviä antibiootteja C. albaanit mutta Rf-arvoa ei tunneta viiden tyyppisellä eluentilla, joten se ei näy tässä kokeessa.
APK-1-isolaatti tuotti kahden tyyppisiä antibiootteja, jotka estävät B. tekstitykset ja Rf-arvot ovat vastaavasti 0,34 ja 0,93 butanolilla kyllästetyllä vesi-eluentilla eluoituna, samoin kuin KMN-3-isolaatissa on kahden tyyppisiä antibiootteja, joiden Rf-arvot ovat 0,21 ja 0,94, kun näyte eluoidaan kyllästetyllä vedellä. butanoli. Isolaattien KMN-3, MLT-2, APK-1, KYP-2 ja KMD-7 tuottamat ja estetyt antibiootit B. tekstitykset on samanlainen napaisuus, vaikka yksityiskohtaisesti niiden Rf-arvot ovat enimmäkseen erilaisia, mutta antibiootit KMN-3 ja APK-1 on samanlainen, koska niiden Rf-arvot ovat 0,93 ja 0,94, on mahdollista, että tämän tyyppinen antibiootti ja sen vaikuttava aine sama. Jotkut antibiootit, kuten penisilliini, rosamysiini ja kefalosporiinit C, N ja P, voidaan tunnistaa käyttämällä butanolia: etikkahappo: vesi (3: 1: 1). Vertailun vuoksi tiedetään, että rosamysiinin Rf-arvo on 0,31; 0,37 ja 0,44, kun taas kefalosporiini N: n butanoli: etikkahappo: vesi (12: 3: 5) -liuottimen (eluentin) suhteen Rf-arvo oli 0,38.
MB-1-isolaatin biotestien tulosten vertailulla on estävä voima vastaan F. oxysporum ja KMD-7: llä on inhibitiota vastaan C. albaanit mutta sen jälkeen kun se oli eluoitu viidellä eluentilla, ei vieläkään löytynyt mitään "täplää", joka inhiboi näitä indikaattorimikrobeja. Siksi tuotannon optimointi voidaan suorittaa vain isolaateille JA-2 ja NGK-1, joissa JA-2: n estovoima on 5,5 vastaan B. tekstitykset PDB: n ja NGK-1: n elatusalustalla kasvatettuna sen estovoima on 5,2 vastaan B. subtilis ja 2,3 - F.oxysporum kun sitä kasvatettiin antibiootti-3-alustalla, NGK-1: n esto ei kuitenkaan ollut yhtä suuri kuin MB-1: tä vastaan F. oxysporum, joka on 5.6.
Optimaalisten tulosten saamiseksi valinta tehdään antibioottien indikaattorimikrobeja estävän voiman arvon ja niiden suunnitellun soveltamisen perusteella maatalous- ja terveydenhuoltoalalla. Maatalousalaa edustaa Fusariumoxysporum ja terveysalaa edustaa Bacillus subtilis ja Candida albicansSiksi taulukosta III voidaan valita JA-2 ja NGK-1 paremmiksi isolaateiksi, joilla on hyvät näkymät - soveltaminen kentällä tai valmistusasteikolla sen jälkeen, kun on suoritettu sarja edistyneitä tutkimuksia ja saavutettu puhdistus - ja sovellus.
Taulukko V. Optimaaliset olosuhteet antibioottien kasvulle ja tuotannolle NGK-1 ja JA-2
| Eristää | pH | Sekoitus (rpm) | Aetasi (ml / min) | Substraatti (%) | Lämpötila ° C | Hiili (glyseroli, g / l) |
| NGK-1 | 6,5 | 125 kierrosta / min | 2500 | 5 | 30 | 5 |
| JA-2 | 6,0 | 150 kierrosta / min | 3000 | 5 | 30 | 7,5 |
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Biologinen monimuotoisuus, edut, tyypit ja luokitus
Endofyyttisten mikrobien edut
Tätä laajakirjoista antibioottia, joka tunnetaan nimellä munumbisiini, tuottaa endofyyttinen Streptomyces sp. kanta NRRL 30562, joka on endofiitti, joka on eristetty Kennedia nigriscan -kasvista, joka voi estää Bacillus anthracis -bakteerin kasvu ja myös Mycobacterium tuberculosis, joka on moniresistentti erityyppisille tuberkuloosi. Toinen endofyyttityyppi, joka voi tuottaa laajakirjoisia antibiootteja, on Grevillia pteridifolia -kasvista eristetyt endofyyttiset mikrobit. Endofyytit tuottavat kakadumysiinin metaboliittia.
Sen antibakteerinen aktiivisuus on sama kuin munumbisiinillä, ja kakadumysiini on tehokas myös malaria-aineena.
Endofyyttiset mikrobit, jotka tuottavat antioksidanttiyhdisteitä
Toissijaisia metaboliitteja, jotka ovat tehokkaita antioksidantteina, voivat tuottaa myös endofyyttiset mikrobit. Pestasiini ja isopestasiini ovat sekundaarisia metaboliitteja, joita voi tuottaa endofyyttinen Pestalotiopsis microspora. Nämä endofyytit eristettiin Papua-Uudessa-Guineassa kasvavasta kasvista Terminalia morobensis. Sekä partysiini että isopestasiini ovat tehokkaita antioksidantteina, joiden uskotaan johtuvan niiden flavonoidien kaltaisesta molekyylirakenteesta.
Endofyyttiset mikrobit, jotka tuottavat syöpälääkkeitä
Paklitakseli ja sen johdannaiset ovat aineita, jotka ovat tehokkaita syöpälääkkeinä, jotka havaittiin ensimmäisen kerran endofyyttisten mikrobien tuottamana. Paklitakseli on diterpenoidiyhdiste, jota löytyy Taxus-kasveista. Yhdisteet, jotka voivat vaikuttaa tubuliinimolekyyleihin syöpäsolujen jakautumisprosessissa yleensä tuottanut endofyyttinen Pestalotiopsis microspora, eristetty Taxus andreanne -kasvista, T. brevifolia sekä T. wallichiana. Tällä hetkellä useita muita endofyyttityyppejä on eristetty erilaisista Taxus-tyypeistä, ja on löydetty erilaisia yhdisteitä, joilla on kasvaimen vastaisia ominaisuuksia. Samoin sen synteesipyrkimykset ovat onnistuneet. Joitakin sekundaarisia metaboliitteja, kuten spiroshetaalinen naftakinoni, tuottavat endofyyttiset sienet Edenia gomespompae sekä kuusi tetramiinihappojohdannaista, joita myös endofyyttiset sienet tuottavat Penicillium sp. ja Aegiceras corniculatumilla on korkea sytotoksinen vaikutus syöpäsoluihin.
Endofyyttiset mikrobit, jotka tuottavat viruslääkkeitä
Endofyyttiset sienet Cytonaema sp. Tämä voi tuottaa sytonihapon A ja B toissijaisen metaboliitin, joka molekyylirakenteessa on p-tridepsidin isomeeri, jolla on antiviraalisia ominaisuuksia. Sytonihappo A ja B ovat proteaasin estäjiä ja voivat myös estää ihmisen sytomegaloviruksen kasvua.
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Eläinkudos: tyypit, toiminnot, sijainti, kuvat ja esimerkit
Endofyyttisten mikrobien toiminta ja tarkoitus
Endofyyttiset mikrobit, jotka toimivat antimikrobisten isolaattien tuottajina. Endofyyttiset sieni-isolaatit JA-2 ja NGK-1 pystyivät tuottamaan estäviä antibiootteja B. tekstitykset ja F. oxysporum f.sp. licopersicae ja alkuhahmo on tiedossa. MB-1-isolaattia on mahdollisuus soveltaa maatalouteen, koska se on erittäin estävä F. oxysporum f.sp. licopersicae antibioottien tuotantoa ei kuitenkaan voida luonnehtia, kun taas KMD-7-isolaatilla on suuri potentiaali soveltaa ihmisten terveyden alalla, koska se kykenee estämään Candida albicans ja B. Subtilis
Endofyyttisten mikrobien tarkoitus
- saada uusia mikrobeja, jotka tuottavat uusia mikrobisidisiä tai mikrobiostaattisia antibiootteja, aineina ihmisten ja kasvien taudinaiheuttajien torjunnassa.
- Lääkekehityksessä käytettävän tekniikan soveltaminen