CC BY
70
УДК632.4.01/.08
ПЕРВИЧНЫЙ СКРИНИНГ МИКРООРГАНИЗМОВ-АНТАГОНИСТОВ К МИКРОСКОПИЧЕСКИМ ГРИБАМ ASPERGILLUS FLAVUS И FUSARIUM SPOROTRICHIOIDES
*Идиятов И.И. - к.б.н., с.н.с.; Валиуллина Д.А. - к.с.-х.н., преподаватель;
**Галлямова С.Р. - магистр
* Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности г. Казань Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана ** Казанский Федеральный (Приволжский) Университет
Ключевые слова: aspergillus flavus, Fusarium sporotrichioides, антагонизм, природные биотопы, микроорганизмы.
Key words: aspergillus flavus, Fusarium sporotrichioides, antagonism, natural biotopes, microorganisms.
В период вегетации растения поражают микромицеты, представленные в основном родами Alternaria, Helminthosporium, Cladosporium и Fusarium. Видовой и количественный состав грибной флоры в процессе хранения растительного сырья и кормов меняется, замещаясь сапрофитными грибами родов Aspergillus, Penicillium, Mucor и другими, при этом виды рода Fusarium орпр-прспособны при благоприятных условиях и к дальнейшему развитию. Наибольшую опасность среди «полевых» грибов и «плесеней хранения» для живых организмов представляют виды Aspergillus и Fusarium тем, что выделяют токсичные метаболиты [3]. В связи с этим корма, контаминированные микроскопическими грибами и их токсинами не могут быть использованы в корм без соответствующей обработки. Все чаще в последнее время для борьбы с грибковыми болезнями сельскохозяйственных культур находят применение в интегрированной системе защиты растений препараты на основе микроорганизмов-антагонистов.
Разработка эффективных микробиологических средств защиты растений и кормов от микроскопических грибов предполагает изучение характера взаимодействия микробов-антагонистов с микромицетами. В связи с этим целью исследования явилась оценка антагонистического потенциала почвенных микроорганизмов в отношении грибов Aspergillus flavus и Fusarium sporotrichioides.
Материалы и методы. Использовали как музейные (М), так и полевые штаммы (ПШ) микроскопических грибов Aspergillus flavus и Fusarium sporotrichioides. Выделение чистой культуры гриба проводили с поверхности семян зерновых культур согласно методическим указаниям и ГОСТ [1, 4, 5]. Вы-
ращивание грибов проводили на среде Чапека и сусло-агаре.
Первичный скрининг штаммов, рассматриваемых в качестве возможных антагонистов микроскопических плесневых грибов, проводили методом совместного культивирования тестовых микромицетов с пробами почвы, ризосферы, вегетативных органов и семян зерновых культур (пшеницы, кукурузы). Для этого пробы гомогенизировали в стерильном физиологическом растворе и осуществляли посев на агар Чапека предварительно засеянный тест - культурами грибов - музейного штамма и выделенного с зерен пшеницы. Через 96 часов инкубирования при 260С колонии, вокруг которых наблюдались зоны задержки роста тестовых штаммов, отбирали и высевали в новые чашки. Отдельные наиболее характерные морфологически различающиеся колонии использовали для получения чистой культуры (изолят).
Противогрибковую активность отобранных изолятов исследовали методом встречных культур [2]. Культуру гриба и антагониста в виде «пятачков» бактериологической петлей наносили на сусло-агар в чашке Петри, на расстоянии 6 см друг от друга. Контролем служил посев гриба без изолята. Чашки инкубировали в термостате при 260С, учет проводили на 5; 10; 15 и 30 сутки культивирования. Отмечали рост тест-гриба и антагониста, характер их взаимодействия.
Степень ингибирования роста мицелия гриба определяли по формуле [7]:
И = (1 - (А / В)) х 100, где
И -% ингибирования;
А - рост гриба в варианте;
В - рост гриба в контроле.
Взаимоотношения патогена и антагониста характеризовали по классификации Пестинской Т.В. [6].
Результаты исследований. При совместном культивировании проб с тестовыми микромицетами Aspergillus flavus выделили 9 изолятов: РКА1 из ризосферы кукурузы, РПА2, РПА3 и РПА6 - из ризосферы пшеницы, ПА4, ПА5, ПА7, ПА8 и ПА9 - из почвы.
В результате исследования противогрибковой активности методом встречных культур отобранные изоляты по механизму
действия отнесли к штаммам, проявляющим фунгистатический антибиотический антагонизм (I тип), т. е. ингибирование роста гриба происходило на расстоянии под воздействием антибиотических веществ с образованием между культурами пустой, «стерильной» зоны (табл. 1); и штаммам с фунгистатическим алиментарным антагонизмом (III тип), выражающемся в остановке роста гриба при контакте с колонией антагониста, а также в нарастании последнего на патоген (табл. 2).
Таблица 1 - Активность изолятов, образующих стерильную зону антагонистического действия в
отношении микромицета Aspergillus flavus
Изолят Степень ингибирования роста мицелия, %
Срок культивирования, сут
Музейный штамм Полевой штамм
15 30 15 30
РКА1 50,8 51,2 51,1 51,5
РПА2 38,2 36,4 39,3 36,6
ПА4 47,3 47,5 47,0 47,6
ПА5 33,7 33,1 34,0 33,3
РПА6 36,5 36,3 36,9 36,5
ПА7 50,1 50,4 50,0 50,9
ПА9 34,6 33,0 34,9 33,4
Изоляты РКА1, ПА4 и ПА7 проявили высокую противогрибковую активность в отношении микромицета Aspergillus flavus, которая сохранялась до конца срока культивирования. Изоляты РПА2, ПА5, РПА6 и ПА9 имели среднюю степень ингибирования
роста мицелия исследуемого гриба, понижающуюся со временем. Активность изоля-тов в отношении полевого и музейного штамма существенного отличия не имела.
Таблица 2 - Активность изолятов, ингибирующих развитие микромицета Aspergillus flavus
Изолят Степень ингибирования роста мицелия, %
Срок культивирования, сут
Музейный штамм Полевой штамм
15 30 15 30
РПА3 56,7 58,3 56,0 58,1
ПА8 58,7 60,0 59,2 61,7
Что наибольшей противогрибковой активностью в течение всего срока культивирования обладали изоляты РПА3 и ПА8, блокирующие развитие мицелия патогена, занимая большую площадь питательной среды.
В зоне антагонистического действия изолятов РКА1, ПА7 и ПА8 гриб не сформировал воздушный мицелий, а сформировавшийся мицелий подвергался лизису. Активность изолятов в отношении полевого и музейного штамма существенного отличия не имела.
Следовательно, наиболее перспективными антагонистами грибов Aspergillus
flavus и изолятами с высокой ферментативной активностью при первичном исследовании являются РКА1, РПА3, ПА4, ПА7и ПА8.
При совместном культивировании проб с тестовыми микромицетами Fusarium sporotrichioides выделили 11 изолятов: PÜF1, PÜF2 и PÜF3 - из ризосферы пшеницы, ÜF4, ÜF5, ÜF6 и ÜF7 - из почвы, PKF8, PKF9, PKF10 и PKF11 - из ризосферы кукурузы.
Высокую противогрибковую активность в отношении микромицета Fusarium sporotrichioides проявили изоляты PnF1,PÜF2 и PKF9, которая сохранялась до конца срока культивирования, среднюю степень ингиби-
рования роста мицелия гриба имели изоляты РПF3 и ПF6. Наименьшая активность отмечена у изолятов ОТ4, ОТ5 и РКF10, к 30-м
суткам культивирования патоген начал преодолевать действие изолятов и разрастаться на занимаемой ими площади (табл. 3).
Таблица 3 - Активность изолятов, образующих стерильную зону антагонистического действия в
Изолят Степень ингибирования роста мицелия, %
Срок культивирования, сут
Музейный штамм Полевой штамм
15 30 15 30
PnFl 54,9 55,1 55,2 55,5
PnF2 49,6 50,3 50,0 50,6
PnF3 43,5 44,0 43,0 44,0
nF4 37,7 36,0 37,6 36,1
nF5 39,4 39,4 39,7 40,0
nF6 45,0 45,7 45,3 46,4
PKF9 56,4 58,0 56,2 58,7
PKF10 38,5 35,2 39,0 35,9
Фунгистатическим алиментарным антагонизмом обладали изоляты nF7, PKF8 и PKF11, к 30-м суткам культивирования их степень ингибирования развития гриба по-
вышалась, мицелий подвергался лизису. Активность изолятов в отношении полевого и музейного штамма микромицета существенного отличия не имела (табл. 4).
Таблица 4 - Активность изолятов, ингибирующих развитие микромицета Fusarium sporotrichioides
Изолят Степень ингибирования роста мицелия, %
Срок культивирования, сут
Музейный штамм Полевой штамм
15 30 15 30
nF7 61,4 64,2 62,0 65,3
PKF8 57,6 60,6 57,2 60,9
PKF11 62,3 65,0 62,1 65,4
Таким образом, наиболее перспективными антагонистами грибов Fusarium sporotrichioides и изолятами с высокой ферментативной активностью являются PnFl, PnF2, nF7, PKF8, PKF9 и PKF11.
Выводы. В результате скрининга изо-лятов, выделенных из природных биотопов, установлена антагонистическая активность некоторых из них в отношении микромице-тов Aspergillus flavus и Fusarium sporotrichioides. Наличие фунгистатического алиментарного антагонизма отмечали во взаимоотношениях изолятов РПА3, ПА8 с грибом Aspergillus flavus, фунгистатическим антибиотическим антагонизмом обладали изоляты РКА1, ПА4, ПА7. В отношении Fusarium sporotrichioides алиментарный антагонизм показали nF7, PKF8, PKF11. Антибиотический антагонизм был характерен изолятам PnFl, РГО2, PKF9.
Работа выполнена при поддержке ФГБУ «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической
сфере» (Фонд содействия инновациям) в рамках выполнения Соглашения о предоставлении гранта на выполнение научно-исследовательских работ за №10244ГУ/2015.
ЛИТЕРАТУРА:
1. ГОСТ 13496.6-71 "Комбикорм. Метод выделения микроскопических грибов".
2. Егоров, Н.С. Выделение микробов-антагонистов и биологические методы учета их антибиотической активности / Н.С. Егоров.- М.: Изд-воМГУ, 1957.- 78 с.
3. Иванов, А.В. Микотоксикозы животных (этиология, диагностика, лечение, профилактика) / Иванов А.В., Тремасов М.Я., Папуниди К.Х., Чулков А.К. // М.: Колос, 2008. - 140 с.
4. Методические указания к занятиям спецпрактикума по разделу «Микология. Методы экспериментального изучения микроскопических грибов» для студентов 4 курса дневного отделения специальности 31 01 01 - Биология» / Авт.-сост. В.Д. Поликсено-ва, А.К. Храмцов, С.Г. Пискун. - Мн.: БГУ,
2004. - 36 с.
5. «Методическими указаниями по са-нитарно-микологической оценке и улучшению качества кормов» от 25.02.1985.
6. Пестинская, Т.В. О взаимоотношениях грибов обитающих в почве / Т.В. Пестинская / Т.В. Пестинская // Ботан. журн. -
1958. - T. 43. - № 9. - C. 1270-1277.
7. Selection of bioantagonistic bacteria to be used in biological control of Risoctoniasolani in tomato/ Montealegre J.R., Reyes R., Perez L.M. et al. // Electronic Journal of Biotechnology. - 2003. - Vol. 6, № 2. - P. 116-127.
ПЕРВИЧНЫЙ СКРИНИНГ МИКРООРГАНИЗМОВ-АНТАГОНИСТОВ К МИКРОСКОПИЧЕСКИМ ГРИБАМ ASPERGILLUS FLAVUS И FUSARIUM SPOROTRICHIOIDES
Идиятов И.И., Валиуллина Д.А.,Галлямова С.Р.
Резюме
Проведен первичный скрининг микроорганизмов, выделенных из природных биотопов, на предмет антагонистической активности в отношении микроскопических грибов Aspergillus flavus и Fusarium sporotrichioides методом совместного культивирования и встречных культур. Наиболее перспективными изолятами, проявившими противогрибковый эффект в отношении микромицета Aspergillus flavus, для использования как основа биофунгицидов в качестве живых культур являются РПА3 и ПА8, синтезирующими противогрибковые вещества - РКА1, ПА4, ПА7. Высокую противогрибковую активность в отношении гриба Fusarium sporotrichioides и потенциал использования как основа биофунгицидов в качестве живых культур показали ПF7, РСТ8 и РКШ, противогрибковые вещества синтезировали изоляты РОТ1, РОТ2 и РСТ9.
PRIMARY SCREENING OF MICROBIAL ANTAGONISM TO MICROSCOPIC FUNGI OF THE GENUS ASPERGILLUSFLAVUS AND FUSARIUMSPOROTRICHIOIDES
Idiyatov I.I., Valiullina D.A., Gallyamova S.R.
Summary
Conducted primary screening of microorganisms isolated from natural habitats for antagonistic activity against microscopic fungi Aspergillus flavus and Fusarium sporotrichioides by the method of joint cultivation and counter-cultures. The most promising isolates showed antifungal effect against micromycete Aspergillus flavus for use as the basis for chemical fertilizers as live cultures are РПА3 and ПА8, synthesizing antifungal substance РКА1, ПА4, ПА7. High antifungal activity against the fungus Fusarium sporotrichioides and potential use as the basis for chemical fertilizers as live cultures showed ГО7, РСТ8 and РКР11, antifungal substance synthesized isolates РГО1, РГО2 and РСТ9.
УДК 547.461.4
НЕИРОМЕДИАТОРНЫЕ СВОЙСТВА у-АМИНОМАСЛЯНОИ КИСЛОТЫ (ГАМК) И ЕЕ ЛИТИЕВОЙ СОЛИ. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТИЕВОЙ СОЛИ ГАМК
*Кадырова Р.Г. - д.х.н., профессор; Кабиров Г.Ф. - д.в.н., профессор; Муллахметов Р.Р. - к.в.н., доцент *Казанский государственный энергетический университет Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана
Ключевые слова: у-аминомасляная кислота (ГАМК), нейромедиаторы. Key words: у - aminobutyric acid (y-aminobutyrate), neurotransmitters.
у-Аминомасляная кислота - 4-аминобутановая кислота (ИЮПАК). Сокращенные обозначения: ГАМК, GABA. ГАМК - заменимая аминокислота, находящаяся в
основном в человеческом мозге и глазах. Она рассматривается как ингибирующий нейро-медиатор, регулирующий деятельность мозга и нервных клеток путем снижения числа сго-
