Синтез і біологічна активність авермектинового комплексу Streptomyces avermitilis - Автореферат

Інститут мікробіології і вірусології ім. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукРобота виконана у відділі загальної та ґрунтової мікробіології Інституту мікробіології і вірусології ім. Науковий керівник: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Пирог Тетяна Павлівна, Інститут мікробіології і вірусології ім. Заболотного НАН України, провідний науковий співробітник відділу газоокислюючих мікроорганізмів. доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Юрчак Лариса Демянівна, Національний ботанічний сад ім. Захист відбудеться “16” листопада 2005 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.233.01 Інституту мікробіології і вірусології ім.На сьогодні все більш актуальною стає розробка таких систем інтегрованого біологічного захисту і стимуляції росту рослин, які не порушують екологічної рівноваги у ґрунті і не забруднюють оточуючого середовища. В Україні у 1997-99 р.р. був проведений пошук вітчизняного продуцента авермектинів на базі колекції стрептоміцетів відділу загальної та ґрунтової мікробіології інституту мікробіології і вірусології ім. Дослідження, проведені співробітниками ІМВ НАНУ та Українського державного університету харчових технологій, дали змогу виділити природний штам стрептоміцета Streptomyces avermitilis УКМ Ас-2161 - продуцент авермектинів [Ісаєнко В.М., Іутинська Г.О. та ін., 2001]. Метою даної роботи була селекція Streptomyces avermitilis УКМ Ас-2161 та вивчення умов його культивування для підвищення активності синтезу авермектинів, дослідження впливу авермектинового комплексу на мікробні угруповання ґрунту, нематоди і рослини. Предметом дослідження була здатність культури стрептоміцету продукувати авермектиновий комплекс за різних умов вирощування; дія авермектинового комплексу Аверком на ґрунтові мікроорганізми і рослини та його нематоцидна активність.В огляді літератури представлено основні положення щодо застосування засобів захисту рослин (хімічно синтезованих та біологічного походження); синтезу стрептоміцетами антибіотиків, зокрема антипаразитарної дії (авермектини).Для виявлення максимальних потенційних можливостей синтезу авермектинового комплексу селекціонованими варіантами S. avermitilis, їх культивували на рідких середовищах на основі соєвого борошна та картопляного відвару (г/л): ССМ: соєве борошно - 15, сухі дріжджі - 5, глюкоза - 20; СС10: соєве борошно - 16, сухі дріжджі - 4, кукурудзяний екстракт - 4,8 мл, CACO3 - 4, K2HPO4 - 1, крохмаль - 23, глюкоза - 70; СС11: соєве борошно - 12, сухі дріжджі - 6, CACO3 - 6, кукурудзяний екстракт - 3, глюкоза - 30; СС12: соєве борошно - 14, дріжджовий екстракт - 2,5, NACL - 1, глюкоза - 45; СС13: соєве борошно - 12, сухі дріжджі - 5, кукурудзяний екстракт - 3, CACO3 - 4,5, K2HPO4 - 0,5; глюкоза - 60; СС14: відвар 200 г картоплі в 1 л води, CACO3 - 3, MGSO4 - 0,2Ю, глюкоза - 20; СС15: соєве борошно - 12, дріжджовий автолізат - 4, кукурудзяний екстракт - 3, CACO3 - 4,5, K2HPO4 - 0,5, глюкоза - 50 [Burg R.W. et al., 1984; Черменский Д.Н. и др., 1991; Мосин В.А., 1993; Ісаєнко В.М. та ін., 2001 ]. Визначення оптимальної концентрації глюкози проводили шляхом культивування S. avermitilis варіанту 1088 на середовищі СС10. Культуру S. avermitilis у середовищі СС10 із додаванням стимуляторів вирощували сім діб, кількість синтезованих авермектинів визначали загальноприйнятими методами [Дриняев В.А. и др., 1993; Мосин В.А. и др., 1993; Викторов А.В. и др., 1999]. Для напрацювання дослідних партій Аверкому культуру вирощували на рідкому поживному середовищі СС10 в умовах періодичного культивування протягом 7 діб; AVE виділяли шляхом екстракції етиловим спиртом за методикою, описаною вище [Дриняев В.А., Березкина Н.Е. и др., 1996] і визначали концентрацію авермектинового комплексу в етанольному екстракті, що є основою препарату Аверком. Біомасу відділяли центрифугуванням і вносили в ґрунт у кількості 6 г/ кг ґрунту, культуральну рідину, що залишилася після центрифугування вносили в ґрунт у кількості 66 мл/ кг ґрунту.1. шляхом багатоступеневої селекції з використанням спонтанної мінливості, мутагенезу ультрафіолетовими променями і N-метил-N?-нітро-N-нітрозогуанідіном отримано вітчизняний штам - продуцент S. avermitilis УКМ Ас-2177 з рівнем накопичення авермектинів 900-1200 мкг/мл. Визначено, що оптимальним для культивування продуценту S. avermitilis УКМ Ас-2177 є соєве середовище з вмістом глюкози 7%, при вирощуванні на якому спостерігається максимальне накопичення авермектинів. Визначено вплив на синтез авермектинів природних і синтетичних регуляторів росту рослин, серед яких Івін у кількості 100 пл/мл підвищував рівень синтезу авермектинів на 26%.