Скринінг досліджуваних штамів р. Aspergillus за антибіотичними та фітотоксичними властивостями. Фітотоксичну активність відібраних штамів щодо насіння бур‘янів та культурних рослин. Особливості росту штаму-продуцента та оптимальні умови культивування.
Aspergillus, які належать до 18 видів та 3 різновидностей, які були виділені з 1988 по 2003 роки з ґрунтів різних областей України, повітря приміщень, лісової підстилки, а також з зони відчуження ЧАЕС. Поряд з цим, об‘єктами дослідження як тест-організми слугували 3 штами дріжджоподібних грибів, отриманих з відділу фізіології промислових мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології НАНУ, 7 штамів бактеріальних тест-культур, з яких 3 штами грампозитивних бактерій, отриманих з відділу антибіотиків, та 4 штами грамнегативних, в тому числі фітопатогенних, бактерій, отриманих з відділу фітопатогенних бактерій цього ж Інституту, а також 16 штамів зелених водоростей р. Для дослідження антибіотичних, фітотоксичних та антифунгальних властивостей використовували культуральні фільтрати мікроміцетів, які отримували при поверхневому культивуванні на стандартному середовищі Чапека з 20 г/л глюкози як джерела вуглецю і 1 г/л NANO3 як джерела азоту. Культивування здійснювали при 26 ОС впродовж 14 діб (“Методы...”, 1982; ). Aspergillus за біологічними властивостями здійснювали за допомогою методу лунок у агарі, який для визначення антибіотичної активності містив бактеріальні тест-культури, антифунгальної активності - дріжджоподібні гриби, фітотоксичної активності - зелені водорості.При цьому їх можна розділити на декілька груп, зокрема: за антибіотичними властивостями - штами з широким та вузьким спектром антибіотичної дії; за фітотоксичними властивостями - штами з високою та низькою фітотоксичною активністю; штами, які проявляють антифунгальні властивості та неактивні штами. A. versicolor, A. terreus var. aureus, A. ustus, A. fumigatus, A. alliaceus, A. clavatus та A. niveus, які проявляли активність майже щодо всіх досліджених бактеріальних тест-культур. A. parvulus, A. ustus, A. alliaceus, A. versicolor, A. flavipes, A. flavus, A. candidus, A. fruticulosus, A. fischeri, A. terreus та A. ochraceus проявляли активність лише щодо грамнегативних бактеріальних тест-культур; виключно щодо всіх грампозитивних тест-культур були активними по одному з штамів № п/п Види, різновидності Кількість досліджених штамів Кількість штамів, що проявляють активність антибіотичну, спектру дії фітотоксичну анти-фунгальну широкого вузького високу низьку Поряд з цим, 26 % штамів мають як антибіотичну активність широкого спектру дії, так й високу фітотоксичну активність; 10 % штамів - антибіотичну активність вузького спектру дії та високу фітотоксичну активність; 12 % штамів - антибіотичну активність широкого спектру дії та низьку фітотоксичну активність; 24 % штамів - низьку як антибіотичну, так і фітотоксичну активність.В якості факторів, значущих для біосинтезу біологічно активної речовини, були відібрані наступні: вплив хімічних факторів - показника РН поживного середовища, джерел вуглецевого та азотного живлення і їх співвідношення; вплив фізичних факторів - температури, освітлення, умов масообміну та способу культивування. Було з‘ясовано, що в перші дві доби як при поверхневому, так і при глибинному культивуванні спостерігається досить незначний приріст міцелію, який складав у середньому 0,05 мг/мл. Що стосується накопичення біологічно активного метаболіту, то збільшення його синтезу було пропорційним збільшенню біомаси у обох випадках культивування, але, як видно з даних, наведених на рис. 3) сконцентрованого культурального фільтрату найбільш активними щодо B. subtilis 617 виявились фракції №№ 6 - 9, а максимум цієї активності був характерним для фракції № 7, яка в той же час була представлена і максимумом вмісту сухих речовин. Після упарювання цієї фракції нами було отримано речовину, яка при подальшій очистці шляхом перекристалізації із суміші метанол : н-гексан була виділена у вигляді пластинчатих кристалів світложовтого кольору.Проведено скринінг 128 штамів мікроміцетів р. Aspergillus, які належать до 18 видів та 3 різновидностей, за антибіотичними та фітотоксичними властивостями щодо широкого загалу тест-організмів: бактерій, в тому числі фітопатогенних, дріжджоподібних грибів та зелених водоростей. Всі штами за дослідженими властивостями можна розподілити на 6 груп: 1) штами з широким спектром антибіотичної дії та високою фітотоксичною активністю (26 %); 2) штами з вузьким спектром антибіотичної дії та високою фітотоксичною активністю (12 %); 3) штами з широким спектром антибіотичної дії та низькою фітотоксичною активністю (10 %); 4) штами з вузьким спектром антибіотичної дії та низькою фітотоксичною активністю (24 %); 5) штами, які не мають одну з досліджуваних активностей (23 %); 6) не активні штами (5 %). При дослідженні деяких фізико-хімічних та спектральних характеристик “препарату АР 3142” показано, що в складі препарату відсутні азот, сірка і галогени. Він не дає поглинання у видимій частині спектру, а в УФ спектрі (265 нм) дає поглинання, що вказує на присутність в молекулі від 3-х до 6 спряжених подвійних зв‘язків та карбоксильної групи.
Вывод
1. Проведено скринінг 128 штамів мікроміцетів р. Aspergillus, які належать до 18 видів та 3 різновидностей, за антибіотичними та фітотоксичними властивостями щодо широкого загалу тест-організмів: бактерій, в тому числі фітопатогенних, дріжджоподібних грибів та зелених водоростей.
2. Всі штами за дослідженими властивостями можна розподілити на 6 груп: 1) штами з широким спектром антибіотичної дії та високою фітотоксичною активністю (26 %); 2) штами з вузьким спектром антибіотичної дії та високою фітотоксичною активністю (12 %); 3) штами з широким спектром антибіотичної дії та низькою фітотоксичною активністю (10 %); 4) штами з вузьким спектром антибіотичної дії та низькою фітотоксичною активністю (24 %); 5) штами, які не мають одну з досліджуваних активностей (23 %); 6) не активні штами (5 %).
3. Встановлена фітотоксична активність для двох штамів A. parvulus (3142 та 1813) щодо таких бур‘янів, як мишій, злинка, щириця та деяких культурних рослин (пшениця, горох, огірок).
4. Відпрацьовані оптимальні умови культивування A. parvulus 3142 та біосинтезу активного метаболіту: глибинне культивування, глюкоза (30 г/л) і нітрат натрію (1,5 г/л) як джерела вуглецевого та азотного живлення, температура 26 ОС, РН 4,8, масообмін 0,30 ГО2/л·год, наявність освітлення.
5. Розроблений новий підхід щодо ізоляції та очистки активного метаболіту з культурального фільтрату A. parvulus 3142, який базується на двохступеневій хроматографії з використанням окису алюмінію та Toyopearl HW-40 як нерухому фазу та 0,1 н соляну кислоту і воду як елюенти.
6. Виділена в кристалічному вигляді біологічно активна сполука з A. parvulus 3142, яка одержала умовну назву “препарат АР 3142”.
7. При дослідженні деяких фізико-хімічних та спектральних характеристик “препарату АР 3142” показано, що в складі препарату відсутні азот, сірка і галогени. “Препарат АР 3142” не проявляє ознак плавлення і розкладається при 273 ОС з обвуглюванням. Він не дає поглинання у видимій частині спектру, а в УФ спектрі (265 нм) дає поглинання, що вказує на присутність в молекулі від 3-х до 6 спряжених подвійних зв‘язків та карбоксильної групи.
8. Встановлено, що мінімальна пригнічуюча концентрація “препарату АР 3142” щодо Bacillus subtilis 617 складає 0,14 мг/мл. За результатами шкірної проби на кролях, а також підшкірному та внутрішньобрюшинному введенні мишам він не проявляє токсичності для теплокровних.
9. Побудовано адекватну математичну модель процесу біосинтезу “препарату АР 3142” за заданими умовами та проведено статистичну обробку отриманого рівняння регресії. Розрахункова помилка досліду становить 0,0533.
2. Циганенко К.С., Зайченко О.М. Антибіотичні властивості деяких видів роду Aspergillus Mich. // Мікробіол. журн. - 2004. - 66, № 4. - C. 56 - 61.
3. Циганенко К.С., Зайченко О.М. Антибіотичні та фітотоксичні властивості деяких штамів Aspergillus parvulus Smith // Мікробіол. журн. - 2004. - 66, № 5. - С. 62 - 67.
4. Циганенко К.С., Зайченко О.М. Характеристика фітотоксичних властивостей Aspergillus parvulus Smith // Агроекол. журн. - 2004. - № 4. - С. 42 - 45.
5. Циганенко К.С. Оцінка антибіотичного потенціалу Aspergillus parvulus Smith // Науковий вісник Чернівецького ун-ту. Сер. Біологія. - 2004. - вип. 194. - С. 33 - 36.
6. Циганенко К.С. Виділення та деякі властивості біологічно активного метаболіту AP 3142 Aspergillus parvulus Smith // Вісник Одеського національного ун-ту. Сер. Біологія. - 2005. - 10, № 3. - С. 228 - 233.
7. Циганенко К.С. AP 3142 - новий біологічно активний метаболіт Aspergillus parvulus Smith // Х зїзд Товариства мікробіологів України, 15 - 17 вересня 2004 р., Одеса, Україна. - С. 90.
8. Цыганенко Е.С. Оптимизация условий культивирования Aspergillus parvulus для биосинтеза биологически активного метаболита // Успехи медицинской микологии. Том V. - III Всероссийский Конгресс по Медицинской Микологии, 24 - 25 марта 2005 г., Москва, РФ. - С. 234 - 236.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
