Endofitični mikrobi: opredelitev, vrste, prednosti in lastnosti
Endofitni mikrobi: opredelitev, vrste, prednosti in lastnosti so mikrobi, ki živijo v rastlinskih tkivih v določenem obdobju in lahko živijo tako, da tvorijo kolonije v rastlinskih tkivih, ne da bi škodovali gostiteljem
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Pedosfera: Popolna definicija, značilnosti in dejavniki in vrste, ki tvorijo
Definicija endofitnih mikrobov
Endofitni mikrobi so mikrobi, ki živijo v rastlinskih tkivih določeno obdobje in lahko živijo tako, da tvorijo kolonije v rastlinskih tkivih, ne da bi škodovali gostiteljem. V nasprotju z epifitnimi mikrobi, ki živijo na površini rastlinskega tkiva. Zato lahko endofitne bakterije izoliramo s površin rastlinskega tkiva ali jih ekstrahiramo iz notranjih rastlinskih tkiv. Endofiti vstopijo v rastlinsko tkivo najprej skozi korenine. Vstopna točka za zrak iz rastlinskih delov, kot so cvetovi, listi in kličnice, se lahko uporablja tudi kot mesto za vstop endofitov v rastlinska tkiva. Bakterije v rastlinsko tkivo vstopijo skozi kalijoče korenine, obe korenini, ožilje ali poškodbe delov rastlin. Med interakcijo endofitnih bakterij z rastlinami lahko nastanejo bioaktivne spojine, vključno z antibakterijskimi, protiglivičnimi in proti insektnimi spojinami, ki delujejo kot biološka sredstva. Poleg tega imajo endofitne bakterije tudi vlogo pri povečanju razpoložljivosti več hranilnih snovi in proizvodnji rastnih hormonov, kot so etilen, auksin in citokinini.
Endofitne bakterije se lahko uporabljajo kot sredstva za pospeševanje rasti, z njimi pa so povezane endofitne bakterije posadite notranja tkiva tako, da zagotovite spodbudo za rast, ki je relativno enaka kot PGPR (Rast rastlin, ki spodbuja rizobakterije). Nekatere endofitne bakterije ugodno vplivajo na gostiteljsko rastlino, kot npr rast rastlin, povečajo odpornost rastlin na patogene in povečajo fiksacijo N za rastlina. Endofitne bakterije sprva prihajajo iz zunanjega okolja in skozi rastlino vstopijo v rastlino stomate, lentikele, rane (na primer prisotnost poškodovanih trihomov), skozi stranske korenine in kalijo. Endofitne bakterije, ki so sposobne popraviti dušik, se imenujejo diazotrofne endofitne bakterije. Fiksiranje dušika iz ozračja se bo spremenilo v uporabnejšo obliko, kot je amoniak. Vsaka vrsta lahko veže dušik in obstajajo sevi, ki ne morejo vezati dušika. Endofiti lahko rastlinam prinesejo tudi druge koristi. Rast rastlin lahko pospešijo vse skupine endofitov, olajšajo tudi absorpcijo hranil ali sintezo rastlinskih hormonov.
Vsaka višja rastlina lahko vsebuje več endofitnih mikrobov, ki lahko tvorijo biološke spojine ali sekundarne presnovke, za katere se domneva, da so rezultat koevolucije ali genetskega prenosa (genetska rekombinacija) od gostiteljske rastline do endofitnih mikrobov. Sposobnost endofitnih mikrobov, da proizvajajo sekundarne presnovke v skladu z gostiteljskimi rastlinami, je zelo dobra priložnost velik in zanesljiv za proizvodnjo sekundarnih presnovkov iz endofitnih mikrobov, izoliranih iz njihovih gostiteljskih rastlin to.
Na tej zemlji je razpršenih približno 300.000 vrst rastlin, vsaka rastlina vsebuje enega ali več endofitnih mikrobov, sestavljenih iz bakterij in gliv. Torej, če endofit, izoliran iz zdravilne rastline, lahko tvori alkaloide ali sekundarne presnovke, podobne prvotni rastlini ali celo v večje število, potem ni treba posekati prvotne rastline, da bi jo jemali kot simplicia, kar bo najverjetneje trajalo desetletja pridelano.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Definicija polifenolskih spojin v rastlinah
Vrste endofitnih mikrobov
Iz gostiteljskih rastlin so bile izolirane različne vrste endofitov, ki so jih uspešno gojili v primernih gojiščih. Podobno so bili izolirani in prečiščeni sekundarni presnovki, ki jih proizvajajo ti endofitni mikrobi, in razjasnjena njihova molekularna struktura. Nekateri med njimi so:
- Endofitni mikrobi, ki proizvajajo antibiotik kriptokandin
je protiglivično sredstvo, ki ga proizvaja endofitni mikrob Cryptosporiopsis quercina, izoliran iz zdravilnih rastlin Tripterigeum wilfordii in učinkovita kot protiglivična sredstva, ki so patogena za človeka, in sicer Candida albicans in Trichopyton spp. Številne druge aktivne snovi, izolirane iz endofitnih mikrobov, kot je ekomicin, ki ga proizvaja Pseudomonas viridiflava, so bile aktivne tudi proti Cryptococcus neoformans in C. albicans. Ekomicin je lipopeptid, ki poleg skupnih molekul aminokislin vsebuje tudi homoserin in beta-hidroksi arpartinsko kislino, medtem ko kemična spojina, ki vsebuje proizvaja ga endofitni mikrob Pseudomonas Syringae, ki ima protiglivične lastnosti, psevdomicin, ki lahko zavira rast Candida albicans in Cryptococcus. neoformani. Pestalotiopsis micrispora je najpogostejši endofitni mikrob, ki ga najdemo v zaščitenih gozdnih rastlinah po vsem svetu. Ti endofiti proizvajajo sekundarne presnovke ambujske kisline, ki imajo protiglivične lastnosti.
Phomopsichalasin, presnovek, izoliran iz endofitnega mikroba Phomopsis spp. učinkovit kot protibakterijski Bacillus subtilis, Salmonella enterica, Staphylococcos aureus in lahko zavira tudi rast glive Candida tropicalis. Antibiotik širokega spektra, imenovan munumbicin, ki ga proizvaja endofitni sev Streptomyces spp. NRRL 30562, ki je endofit, izoliran iz Rastlina Kennedia nigriscans lahko zavira rast bakterije Bacillus anthracis in Mycobacterium tuberculosis, ki so večkrat odporni na različna protivnetna zdravila. tuberkuloza. Druge vrste endofitov, ki proizvajajo tudi antibiotike širokega spektra, so endofitni mikrobi, izolirani iz rastline Grevillea pteridifolia. Ti endofiti proizvajajo presnovek kakadumicin. Njegovo antibakterijsko delovanje je enako kot munumbicin D, kakadumicin pa je učinkovit tudi kot zdravilo proti malariji.
- Endofitni mikrobi, ki proizvajajo protivirusne endofitske glive Cytonaema sp.
Lahko tvori presnovke A in B citonske kisline, katerih struktura molekule je izomer p-tridepsida, ki ima protivirusne lastnosti. Citonska kislina A in B sta zaviralca proteaz in lahko zavirata rast človeškega citomegalovirusa.
- Endofitni mikrobi, ki proizvajajo presnovke
kot rak paklitaksel in njegovi derivati so snovi z rakavimi lastnostmi, ki so jih prvi odkrili endofitni mikrobi. Paklitaksel je diterpenoidna spojina, ki jo najdemo v rastlini Taxus. Spojine, ki lahko vplivajo na molekule tubulina v procesu delitve rakavih celic, običajno proizvaja endofitna Pestalotiopsis microspora, izolirana iz rastline Taxus andreanae, T. brevifolia in T. wallichiana. Trenutno je iz različnih vrst Taxusa izoliranih več drugih vrst endofitov in pridobljene so bile različne spojine z antitumorskimi lastnostmi. Podobno so bila uspešno izvedena prizadevanja za njegovo sintezo.
- Endofitni mikrobi, ki proizvajajo snovi proti malariji Colletotrichum sp.
Je endofit, izoliran iz rastline Artemisia annua, ki proizvaja presnovke artemisinina, ki so zelo pomembni kot antimalariki. Poleg tega je več endofitnih mikrobov, izoliranih iz Cinchona spp cinchona alkaloidi, ki jih je mogoče razviti kot vir surovin za zdravila proti malariji (Simanjuntak P., et.al. 2002).
- Endofiti, ki proizvajajo antioksidante Pestacin in izopestcin
je sekundarni presnovek, ki ga proizvaja endofitni P. mikrospore. Ta endofit je bil izoliran iz Terminalia morobensis. Partycin in izopestacin sta učinkovita kot antioksidanta, pri čemer naj bi bila ta aktivnost posledica njihove molekularne strukture, podobne flavonoidom.
- Endofiti, ki proizvajajo presnovke, ki so učinkoviti kot antidiabetiki.
Endophytic Pseudomassaria sp proizvaja sekundarne presnovke, ki delujejo kot insulin. V predkliničnih preskušanjih na poskusnih živalih je bilo dokazano, da je bila njegova aktivnost zelo dobra pri zniževanju glukoze v krvi pri diabetičnih podganah. Ti rezultati naj bi bili začetek novega obdobja zdravljenja diabetesa v prihodnosti (Zhang B. et al. 1999).
- Endofiti, ki proizvajajo imunosupresivne spojine
je zdravilo, ki se uporablja za bolnike, ki bodo presadili organ. Poleg tega se imunosupresija lahko uporablja tudi za zdravljenje avtoimunskih bolezni, kot sta revmatoidni artritis in diabetes, odvisen od insulina. Subglutinolske spojine A in B, ki jih proizvajajo endofiti Fusarium subglutinans, izolirani iz T. wilfordii, je zelo močna imunosupresivna spojina (Lee, J., et.al. 1995).
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razumevanje bioloških znanosti Biogum in Xanthan Gum
Endofitični mikrobi, ki proizvajajo antibiotike
Izbor in proizvodnja novih antibiotičnih spojin, ki zavirajo / ubijajo patogene evkariontske mikrobe. Poleg težav pri iskanju novih antibiotikov jih je težko tudi proizvesti. Za proizvodnjo antibiotikov je treba preizkusiti več primernih optimalnih medijev in pogojev. Številni dejavniki substrata (predhodniki) vplivajo na biosintetski mehanizem zadevnega antibiotika, na primer vir ogljika (C), dušika (N) in nekaterih vitaminov.
Svetovna uporaba antibiotikov je več kot 40.000 ton na leto v živilski, krmni, kmetijski, zdravstveni, biokemijski, genetski in molekularno biološki industriji, zato se ta težnja povečuje. Raznolikost antibiotikov je precej velika, vendar njihove notranje lastnosti lahko povzročijo odpornost na ciljne mikrobe, tako da teh spojin ni več mogoče uporabiti. Zato so koraki za pridobivanje novih vrst antibiotikov še vedno zelo potrebni, bodisi s kemično sintezo, novo biokemijo ali odkritjem novih mikrobnih izolatov.
V zadnjih dveh desetletjih so endofitna telesa postala eden glavnih virov novih mikrobov, ki proizvajajo antibiotike, med katerimi so tudi glive. Brunner in Petrini (1992) sta pregledala več kot 80 glivičnih spor, ugotovljeno je bilo, da je 79% gliv, ki lahko proizvajajo antibiotike, endofitskih skupin. Poleg tega sta Tscherter in Dreyfuss (1992) preučevala več endofitnih gliv in ugotovila, da Kriptosporoza spp. sposobni proizvajati sekundarne metabolite s širokim spektrom patogenosti, več drugih raziskovalcev pa je začelo uporabljati endofitne mikrobe kot vir novih antibiotikov.
Predhodni rezultati raziskav so dobili mikrobne izolate iz skupin gliv, bakterij in kvasovk. Z izolacijo mikrobov iz več ogroženih rastlinskih tkiv na otoku Java so dobili 61 izolatov gliv. V tej študiji so bili izolati izbrani zaradi njihove sposobnosti proizvajanja antibiotikov (sekundarnih presnovkov) z mikrobnimi indikatorji Bacillus subtilis (prokarionti), Candida albicans in Fusarij sp. (evkarionti). Fusarij sp. Patogene glive napadajo vanilijevo banano, sladkorni trs, koruzo, sirek in druge; Candida albicans je človeški patogen; in Bacillus subtilis predstavljajo patogene gram pozitivne bakterije.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razumevanje ekologije in po mnenju strokovnjakov
Endofitske mikrobne lastnosti
1. Metodologija endofitske mikrobne izolacije
Vejice rastlin, razrezane 1 cm dolge. Za sterilizacijo površine vejice za 5 minut potopimo v 5% raztopino Byclean ali Chlorox, čemur sledi potopitev v sterilno vodo za 2 minuti, entanol 70% za 1 minuto in sterilno vodo za 2 minuti minuta. Sterilizirani kosi se odstranijo od odvečne vode in nato po dolžini razdelijo na 2 dela. Inokulacija se izvede tako, da se površina cepitve položi na površino medija CMM (ekstrakt sladovega koruznega zdroba) za izolacijo gliv ali hranilni agar za izolacijo bakterij. Inkubacija se izvaja 4-7 dni. Mikrobiološke kolonije smo izolirali z osi, nato smo glivične izolate vzdrževali na nagnjenem PDA mediju in bakterijske izolate na Nutrien agarju, poševno kot čisto osnovno kulturo.
2. Preskus proizvodnje
Izvedeno z uporabo medija Antibiotic-3 in PGY, hranil in tekočega PD 4-5 dni, inkubacija pri sobni temperaturi, stresanje 125 utripov ali 150 vrt / min. Celice smo ločili s centrifugiranjem pri 6000 vrt / min 15 minut. Supernatant smo ločili in shranili pri hladni temperaturi ter nato uporabili za protimikrobno testiranje.
• Srednja sestava Antibiotik-3 (g / l: goveji ekstrakt 1,5, ekstrakt kvasa 1,5, pepton 5,0, NaCl 3,5, dekstroza 1,0, dipotasijufosfat 3,65 in monopotasijufosfat 1,32 (laboratorijske formule Difco, ZDA).
• Srednji GY (glyserol in ekstrakt kvasa) (g / l: glicerol 5, glukoza 3, polipepton 2, ekstrakt kvasa 3, NaCl in CaCO3 so bili dodani po nastavitvi pH na 6,0. Hranila (oksidi)
• PD (krompirjeva dekstroza).
3. Izbor endofitnih gliv, ki proizvajajo protimikrobno sredstvo (antibiotiki)
Prvi korak izbire je bil izveden s "tehniko difuzije papirnatih diskov", in sicer s potapljanjem papirnatega diska v supernatant in izogibanjem odvečni vodi. Papirnate diske brez odvečne vode smo postavili na medij, ki je vseboval indikatorske mikrobe Bacillus subtilis, Candida albicans in Fusariumoxysporum f.sp. licopersicae in inkubiramo pri sobni temperaturi 2 dni. Oblikovanje čiste cone okoli papirnatega diska ponazarja zaviralno delovanje protimikrobnih spojin (antibiotikov) proti indikatorskim mikrobom. Izbor izolatov je bil izveden z zbiranjem rezultatov tega testa. Izolati, katerih vrednost razmerja je večja od 4, so kandidati za vrhunske izolate.
4. Predhodna identifikacija protimikrobnih spojin
Določanje protimikrobnih spojin v supernatantu je bilo izvedeno s tehnikami papirne kromatografije. Supernatant opazimo na kromatografskem papirju do 20 ml z mikro brizgo. Spot je bil razvit z različnimi eluenti, in sicer z eluenti A (20% amonijev klorid v destilirani vodi), B (nasičena destilirana voda). butanol), C (butanol: ocetna kislina: voda = 3: 1: 1), D (aceton: butanol: voda (5: 4: 1) in E (kislinsko nasičena destilirana voda) acetat). Nastale kromatogramske pege smo nato identificirali s tehniko "biološkega preizkusa" in z uporabo indikatorskih mikrobov.
5. Rezultati in razprava Izolacija endofitnih gliv iz več rastlinskih vrst
Rastlinski vzorci so bili odvzeti iz najrazličnejših rastlin (25 rastlinskih vrst)
Brez imena rastline Znanstveno / latinsko ime Izoliraj kodno številko gliv
1. Srikoyo / Kemulwo Annona squamosa KMW 4
2 Neem Azadirachta indica MB 5
3 Kemuning Aglais odorata KMN 8
4 Krona boga Phaleria macrocarpa MD 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 Kakav Theobroma kakav 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 evkaliptus alba / smithii evkaliptus KYP 4
15 sadovnjak 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 Lep pozdrav 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 Parazit (Kemladean) Loranthus parasiticus KMD 7
Skupni glivi izolirajo 86
Preglednica I. Rastlinski vir in število endofitnih glivičnih izolatov
Izolacijo smo izvedli z uporabo CMM (sladni medij koruzne moke), ki smo ga modificirali z dodatkom peptona in ekstrakta kvasa. Izolate, ki so zrasli okoli vejic, smo izolirali in gojili na PDA mediju ter shranili v hladilniku.
Rezultati izolacije endofitnih gliv (tabela I). Iz rastlin Kepel, Arumdalu in Jambu Kluthuk niso dobili izolatov, verjetno zato, ker so bili vzorci odvzeti iz poganjkov / vej in je bila populacija zelo majhna. Lahko se izolirajo vzorci iz rastlin ali starih rastlinskih organov, kot so parazit, jabolko, zvezdni sadež, evkaliptus, Srikoyo, Pelem in Kemuning. predpostavka je, da je 1 cm dolga veja napolnjena z mikrobnimi populacijami, medtem ko imajo organi ali mlade rastline dobre pogoje drugače. Šestinosemdeset (86) izolatov je bilo izoliranih in nadalje testiranih na njihovo sposobnost tvorbe sekundarnih presnovkov / antibiotikov, ki lahko zavirajo / uničijo mikrobe, Bacillus subtilis. Candida albicans in Fusariumoxysporum f. sp. licopersicae.
Proizvodnja antibiotikov se izvaja na različnih medijih, ki zagotavljajo pregled vira ogljika ali določenega substrata kot sprožilca pri proizvodnji antibiotikov metabolizem substrata v antibiotična sredstva, vključno s PDB (krompirjeva dekstrozna juha), antibiotiki-3 in GY (glyserol in kvas izvleček).
Petrini et al., (1992) so pregledali več kot 80 endofitnih spor in proizvedli 79% glivičnih spor, ki lahko proizvajajo antibiotike, Poleg tega je Dreyffusu (1992) v delu Petrini et al. (1992) uspelo pridobiti glivico Cryptosporiopsis, ki je sposobna proizvajati antibiotike širokega spektra. široko. Huang in Kaneko (1996) sta poročala, da so skupine Pyrenomycetes in gliv proizvedle več kot 400 sekundarnih presnovkov Loculoascomycetes, kjer so endofitne glive člani te skupine gliv, so sposobni tudi proizvajati antibiotike, ki zavirajo glive, antibiotik in bakterij. Martani in sod., (2002) je uspelo izolirati 48 izolatov gliv iz 19 rastlin in 19 izolatov od njih je lahko proizvedlo antibiotike, 39,5%. Margino et al., (2001) je uspelo izolirati 34 izolatov, ki proizvajajo antibiotike, iz 44 izolatov endofitnih gliv, 77, 3%.
6. Izbor na podlagi biološke metode sekundarne proizvodnje presnovkov
| Srednje | B. podnapisi | C. albicans | F. oksisporum |
| BDP | 11 | 1 | 1 |
| Antibiotik-3 | 24 | 3 | 24 |
| GY | 12 | 16 | 17 |
Preglednica II. Število izolatov, ki proizvajajo antibiotike v PDB, Antibiotik-3 in GY mediju ter indikator Bacillus subtilis, Candida albicans, in Fusarium oxyaporum f.sp. licopersicae
| ŠT | Srednje | Izoliraj kodo | Proizvodnja sekundarnih presnovkov v različnih medijih in njihova zaviralna moč> 2,0 | ||
| B. podnapisi | C. albicans | F. oksisporum | |||
| 1 | BDP | JA-2 | 5,5 | _ | _ |
| 2 | APK-1 | 5,2 | _ | _ | |
| KMD-7 | _ | 7 | 3,5 | ||
| 3 | Antibiotik-3 | ANTIBIOTIČNI-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 |
Tabela III. Proizvodnja sekundarnih presnovkov endofitnih gliv v PDB, ANTIBIOTIC-3 in GY tekočem mediju ter njihov biološki test z indikatorskimi mikrobi Bacillus subtilis. Candida albicans in Fusarium oxysporum f.sp.licopersicae
Krompirjeva juha iz dekstroze (BDP) manj sposoben sprožiti proizvodnjo dobrih antibiotikov, ki lahko zavirajo gram pozitivne prokarionte (B. podnapisi) in evkarionti (C. albicans in Fusariumoxyaporum f.sp. licopersicae). Čeprav niso največje, lahko tri vrste medijev uporabimo za zajemanje proizvodnje antibiotikov z izolati endofitnih gliv, od 86 izolatov, zlasti medij Antibiotik-3, je bil najboljši substrat za proizvodnjo antibiotikov blokator B. podnapisi Prav tako je proizvedena zaviralna moč nad povprečno zaviralno močjo v primerjavi z BDP in tabelo GY II. Vendar je GY medij dal največ rezultatov, čeprav ne najboljših za proizvodnjo zaviralnih antibiotikov C. albicans s skupno 16 izolati in F. oksisporum kar 17 izolatov
Izračun odstotka endofitnih glivičnih izolatov z uporabo GY medija je bil 45 / 86..x..100.% = 52,33.%, Antibiotik-3 medij kar 42/86 x 100% = 48,84%, BDP pa kar 13 / 86x 100% = 15,16%, (tabela II).
Vrhunski izolati iz izbora na podlagi zaviranja antibiotikov proti različnim indikatorskim mikrobom so predstavljeni v tabeli III, ta tabela ponuja pregled ki je glede na razvoj vrste gliv ter kakovost in količino proizvodnje stabilnejši glede na načrt uporabe proizvodnje antibiotikov v prihodnosti antibiotiki. Zato je bila izvedena predhodna karakterizacija ali identifikacija antibiotičnih spojin na več izolatih, ki so imeli potencial za razvoj v prihodnosti.
Biološki test do stopnje določitve izbora z uporabo kazalnikov B. subtilis, C. albicans, in F.oxysporum. Rezultati so pokazali, da je zelo malo izolatov lahko zaviralo C. albicans, s premerom 7-10 mm, medtem ko papirnati disk premer 6 mm. Rezultati inhibicije B. podnapisi 15 izolatov je imelo zaviralni premer več kot 2, 9 izolatov pa zaviralni premer enak ali večji od 40 mm, tabela III. Tri vrhunske izolate pri njihovi uporabi v kmetijstvu in zdravju ljudi ima JA-2 zaviralno razmerje 5,5 do Bacillus subtilis, MB-1 ima zaviralno moč od 5,6 do Fusariumoxysporumin KMD-7 je imel zaviralno moč 4,1 proti B. podnapisi in odpornost 3,5 do C. albicans. Yulianah et al. (1987) poročajo, da lahko medij, ki vsebuje 1,0% glukoze in 0,25 ..% ekstrakta kvasa Streptomyces indonesiensis ATCC 35859 za povečanje proizvodnje antibiotikov širokega spektra (antimikotikov). Cheeptam (1999) je poročal, da lahko medij, ki vsebuje glicerol, poveča proizvodnjo antibiotikov (protiglivičnih / bakterijskih), v svojih raziskavah pa je proizvodnja antibiotikov dosegla maksimum z uporabo Ellishiodothis inquinans L1588-A8 v mediju, ki vsebuje 5,0.% Glicerola in izvleček kvasa 0,4.%.
Antibiotike so večinoma proizvajali izolati, gojeni v gojišču, ki je vsebovalo F-4 in GY, poleg tega pa so vsebovali tudi kompleksne spojine (sojina moka v mediju F-4), ki so vsebovale tudi veliko glicerola. V procesu mikrobne presnove se na splošno glicerol in glukoza po poti pretvorita v piruvično kislino Za cikel trikarboksilne kisline (cikel TCA) sta za postopek dihanja potrebni glikoliza in acetil-CoA. Glukoza in glicerol sta pomembna substrata pri rasti in biosintezi sekundarnih presnovkov, vključno z antibiotiki (Cheeptam, 1999). Drugi raziskovalec, Margino in sod., (2001) je pokazal, da je bilo v sredstvu F-4 in GY proizvedenih veliko protiglivičnih zdravil. v primerjavi s PDY, ki je skoraj 40% gojišča F-4 in GY sposobno spodbuditi proizvodnjo antimikotikov, ki zavirajo zdravilo Alternaria sp. Rezultati karakterizacije antibiotičnih spojin z uporabo kromatografskih tehnik so bili izvedeni z različnimi eluenti, kot je 20% amonijev klorid; Nasičena voda z butanolom; Butanol: ocetna kislina: voda (3: 1: 1); Aceton: Butanol: Voda (5: 4: 1); Voda, nasičena z ocetno kislino; Vzorec namažemo do 20 ML.
Ta kromatografska tehnika temelji na stopnji polarnosti antibiotičnih spojin in številu spojin, ki jih vsebuje zunajcelična raztopina endofitne glive po gojenju v različnih gojiščih. Razlika v vrednosti Rf kot ključ do vrste in količine zadevne antibiotične spojine. Ena od fizikalnih lastnosti antibiotikov na učinek eluenta je njegovo polarnostno število, tako da polarnost topila oz. Eluent določa razdaljo gibanja "pege" od točke, kjer pega doseže določeno razdaljo, ta vrednost je nato znana kot zaviralna sila (Rf) po primerjavi z razdaljo, kjer se točka eluiranja konča.
Preglednica IV. Rf vrednost antibiotikov, eluiranih z eluenti B, C, D in E, mikrobni indikator B. subtilis, C. albicans, in F. oksisporum f.sp. licopersicae
| Ne | Izoliraj | Mikrobni indikator | RF vrednost eluenta | ||||
| 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. oksisporum | _ | _ | _ | _ | _ |
Opomba: A: amonijev klorid 20%; B: nasičena voda z butanolom; C: Butanol: ocetna kislina: voda (3: 1: 1) D: aceton: butanol: voda (5: 4: 1); E: Voda, nasičena z ocetno kislino; 20 ml vzorca se namaže
Antibiotiki, proizvedeni z NGK-1, so imeli po eluiranju z butanolom: acetat: voda (3: 1: 1) vrednost Rf 0,75 in vrednost Rf 0,80 v nasičenem vodnem eluentu. Acetat, z drugimi besedami, da je za nabiranje antibiotika po končanem proizvodnem postopku mogoče uporabiti mešanico teh topil fermentacija. Podobno sta imela izolata SB-3 in JA-2 vrednosti Rf: 0,30 oziroma 0,91 za butanol: acetat: voda (3: 1: 1). Izolat KMD-7 je lahko proizvedel inhibitorne antibiotike C. albicans vendar vrednost Rf pri petih vrstah eluenta ni znana, zato v tem poskusu ni prikazana.
Iz izolata APK-1 so nastali dve vrsti antibiotikov, ki zavirajo B. podnapisi in imajo vrednosti Rf 0,34 oziroma 0,93, če se eluirajo z vodnim eluentom, nasičenim z butanolom, pa tudi Izolat KMN-3 ima dve vrsti antibiotikov z vrednostmi Rf 0,21 in 0,94, ko se vzorec eluira z nasičeno vodo. butanol. Antibiotiki, ki jih proizvajajo izolati KMN-3, MLT-2, APK-1, KYP-2 in KMD-7, in zavirani B. podnapisi imajo podobno polarnost, čeprav so podrobno njihove vrednosti Rf večinoma različne, vendar antibiotiki KMN-3 in APK-1 je podoben zaradi svojih vrednosti Rf 0,93 in 0,94, možno je, da je ta antibiotik vrsta in učinkovina enako. Nekatere antibiotike, kot so penicilin, rosamicin in cefalosporini C, N in P, je mogoče prepoznati z uporabo butanola: ocetna kislina: voda (3: 1: 1). Za primerjavo je znano, da ima rosamicin vrednost Rf 0,31; 0,37 in 0,44, medtem ko je imel cefalosporin N z razmerjem topila (eluenta) butanol: ocetna kislina: voda (12: 3: 5) vrednost Rf 0,38.
Primerjava rezultatov izolacijskega biološkega testa MB-1 deluje inhibitorno F. oksisporum in KMD-7 inhibirajo C. albicans toda po eluiranju s petimi eluenti še vedno ni bilo mogoče najti "točke", ki bi zavirala indikatorske mikrobe. Zato lahko optimizacijo proizvodnje izvedemo samo na izolatih JA-2 in NGK-1, kjer ima JA-2 zaviralno moč 5,5 proti B. podnapisi pri gojenju na gojišču PDB in NGK-1 ima zaviralno moč 5,2 proti B.subtilis in 2,3 do F.oxysporum pri gojenju na gojišču z antibiotiki-3 pa zaviranje NGK-1 ni bilo tako veliko kot MB-1 proti F. oksisporum, kar je 5,6.
Za doseganje optimalnih rezultatov se izbira na podlagi vrednosti zaviranja antibiotikov proti indikatorskim mikrobom in načrtovane uporabe v kmetijskem in zdravstvenem sektorju. Kmetijski sektor predstavlja Fusariumoxysporum zdravstveni sektor pa predstavlja Bacillus subtilis in Candida albicansZato je iz tabele III mogoče izbrati JA-2 in NGK-1 kot vrhunska izolata, ki imata dobre možnosti uporaba na terenu ali v obsegu izdelave po vrsti naprednih študij in doseganju stopnje čiščenja in aplikacijo.
Preglednica V. Optimalni pogoji za rast in proizvodnjo antibiotikov NGK-1 in JA-2
| Izoliraj | pH | Mešanje (vrt / min) | Aetasi (ml / min) | Podlaga (%) | Temperatura ° C | Ogljik (glicerol, g / L) |
| NGK-1 | 6,5 | 125 vrt./min | 2500 | 5 | 30 | 5 |
| JA-2 | 6,0 | 150 vrt./min | 3000 | 5 | 30 | 7,5 |
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Biotska raznovrstnost, koristi, vrste in razvrstitev
Prednosti endofitnih mikrobov
Antibiotik širokega spektra, imenovan munumbicin, ki ga proizvaja endofit Streptomyces sp. sev NRRL 30562, ki je endofit, izoliran iz rastline Kennedia nigriscan, ki lahko zavira rast Bacillus anthracis in Mycobacterium tuberculosis, ki je večkrat odporen na različne vrste tuberkuloza. Druga vrsta endofita, ki lahko proizvaja antibiotike širokega spektra, so endofitni mikrobi, izolirani iz rastline Grevillia pteridifolia. Endofiti proizvajajo presnovek kakadumicina.
Njegovo antibakterijsko delovanje je enako kot munumbicin, prav tako pa je kakadumicin učinkovit kot sredstvo proti malariji.
Endofitni mikrobi, ki proizvajajo antioksidativne spojine
Endofitni mikrobi lahko proizvajajo tudi sekundarne presnovke, ki so učinkoviti kot antioksidanti. Pestacin in izopestacin sta sekundarna presnovka, ki ju lahko proizvede endofitna mikroorganizma Pestalotiopsis. Ti endofiti so bili izolirani iz rastline Terminalia morobensis, ki raste na Papui Novi Gvineji. Tako partycin kot izopestacin sta učinkovita kot antioksidanta, katerih aktivnost naj bi bila posledica njihove molekularne strukture, podobne flavonoidom.
Endofitni mikrobi, ki proizvajajo spojine proti raku
Paklitaksel in njegovi derivati so učinkovite snovi kot sredstvo proti raku, ki so ga prvi odkrili endofitni mikrobi. Paklitaksel je diterpenoidna spojina, ki jo najdemo v rastlini Taxus. Spojine, ki lahko vplivajo na molekule tubulina v procesu delitve rakavih celic, v na splošno proizvaja endofitna Pestalotiopsis microspora, izolirana iz rastline Taxus andreanne, T. brevifolia, pa tudi T. wallichiana. Trenutno je iz različnih vrst Taxusa izoliranih več drugih vrst endofitov in ugotovljene so bile različne spojine, ki imajo protitumorske lastnosti. Tudi prizadevanja za njegovo sintezo so bila uspešno izvedena. Nekatere sekundarne presnovke, na primer spirohetalni naftokinon, proizvajajo endofitne glive Edenia gomespompae, pa tudi šest derivatov tetramske kisline, ki jih proizvajajo tudi endofitne glive Penicillium sp. in Aegiceras corniculatum, ima visok citotoksični učinek na rakave celice.
Endofitni mikrobi, ki proizvajajo protivirusne spojine
Endofitne glive Cytonaema sp. Te spojine lahko tvorijo sekundarni presnovek citonske kisline A in B, ki je v molekularni strukturi izomer p-tridepsida, ki je učinkovit kot protivirusno zdravilo. Citonska kislina A in B sta zaviralca proteaz in lahko tudi zavirata rast človeškega citomegalovirusa.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Živalsko tkivo: vrste, funkcije, lokacija, slike in primeri
Funkcija in namen endofitnih mikrobov
Endofitni mikrobi, ki delujejo kot proizvajalci protimikrobnih izolatov. Endofitski izolati gliv JA-2 in NGK-1 so lahko proizvedli zavirane antibiotike B. podnapisi in F. oksisporum f.sp. licopersicae in začetni znak je znan. Izolat MB-1 ima možnost uporabe v kmetijstvu, ker zelo zavira F. oksisporum f.sp. licopersicae vendar proizvodnje antibiotikov ni mogoče opredeliti, medtem ko ima izolat KMD-7 velik potencial za uporabo v sektorju zdravja ljudi, ker lahko zavira Candida albicans in B. Subtilis
Namen endofitnih mikrobov
- pridobiti nove mikrobe, ki proizvajajo nove mikrobicidne ali mikrobiostatske antibiotike, kot sredstva za nadzor človeških in rastlinskih patogenov.
- Poznavanje uporabe tehnologije, ki se lahko uporablja pri razvoju zdravil