CC BY
14SUT ACHITUVCHI BAKTERIYALARNING O'SIMLIK KASALLIKLARIGA QARSHI QO'LLASH IMKONIYATLARI 1Qutliyeva Go'zal Jumaniyozovna, 2Turayeva Bahora Ismoilovna, 3Kamolova Hulkar Fozil
qizi
1O,zRFA Mikrobiologiya instituti katta ilmiy xodimi, b.fn 2O'zRFA Mikrobiologiya instituti katta ilmiy xodimi 3O'zRFA Mikrobiologiya instituti 1-bosqich tayanch doktoranti https://doi.org/10.5281/zenodo. 8358810
Annotatsiya. O'zbekiston sharoitida turli xil qishloq xo'jaligi ekinlariga kasallik tarqatuvchi fitopatogen mikromitsetlarga nisbatan sut achituvchi bakteriyalarning fitopatogen mikromisetlarga va antibiotiklarga nisbatan sezuvchanlik xususiyati o'rganildi. Faol Lactobacillus plantarum М-1, Pediococcus pentosaceus A-1 va Enterococcus faesium A-2 bakteriya shtammlari bazi antibiotiklarga va fitopatogen zamburug'larga nisbatan aktiv ekanligi aniqlandi.
Kalit so'zlar: Sut achituvchi bakteriyalar, Lactobacillus plantarum M-1, Pediococcus pentosaceus A-1 va Enterococcus faesium A-2, antagonist, antibiotik.
Аннотация. Чувствительность молочнокислых бактерий к фитопатогенным микромицетам и антибиотикам изучали в условиях Узбекистана. Установлено, что активные штаммы бактерий Lactobacillus plantarum M-1, Pediococcus pentosaceus A-1 и Enterococcus faesium A-2 активны в отношении некоторых антибиотиков и фитопатогенных грибов.
Ключевые слова: L. plantarum, P. pentosaceus va E. faesium, фитопатоген, A. alternate, F. specius антагонист, антибиотик.
Abstract. The sensitivity of lactic acid bacteria to phytopathogenic micromycetes and antibiotics was studied in the conditions of Uzbekistan. Active strains of bacteria Lactobacillus plantarum M-1, Pediococcus pentosaceus A-1 and Enterococcus faesium A-2 were found to be active against some antibiotics and phytopathogenic fungi.
Key words: L. plantarum, P. pentosaceus va E. faesium, phytopathogen, A. alternate, F. specius antagonist, antibiotic.
Kelgusi o'n yilliklarda kutilayotgan aholi sonining ko'payishi, chorvachilik mahsulotlariga bo'lgan talabning ortib borishi - ko'proq miqdorda ozuqa mahsulotlarini ishlab chiqarishni talab qiladi, sanoat rivojlangan mamlakatlarda oziq-ovqat sifati haqida umumiy tashvish va tuproq unumdorligini himoya qilish bugungi kunda butun dunyo qishloq xo'jaligi oldida turgan katta muammodir [1]. Probiotik bakteriya shtammlarini ajratish va ularning xususiyatlarini o'rganish, bu borada yangi dasturlarni ishlab chiqish katta ahamiyat kasb etadi. Qishloq xo'jaligi ekinlarini yetishtirishda probiotiklardan foydalanish asta-sekin rivojlanib bormoqda [2]. Yuqori antagonistik xususiyatga ega mahalliy mikroorganizm shtammlarini ajratib olish va ularning biologik faol moddalarini aniqlash muhim ahamiyatga ega [3]. Bakteriyalarning biologik faolligi haqida gapirganda, ular inson va atrof muhit uchun mutlaqo xavfsiz atrof, ularning kultural suyuqligi signal molekulalari, immunoaktiv oqsillar va biologik faol moddalarni ajratish qobiliyatini qayd etish mumkin, bunda nafaqat peptidli antibiotiklar, balki gormonga o'xshash moddalar ham mavjud [4,5]. Shuningdek probiotiklar patogen va shartli patogen mikroorganizmlarga qarshi (masalan, organik kislotalar, peptidlar, siklik dipeptidlar, yog' kislotalari va uchuvchi birikmalar,
sut kislotasi, bakteriotsinlar, vodorod peroksidi va antibiotiklar) hosil qiladi [6]. O'simliklarning zamburug'li kasalliklariga qarshi kurashda hozirgi kunda asosan sintetik fungitsidlar tomonidan amalga oshirildi. Biroq, uning haddan tashqari va noto'g'ri ishlatilishi atrof-muhitga zarar yetkazadi va fitopatogenlarning fungitsidlarga chidamliligini oshiradi [7]. Lactobacillus plantarum 21B bakteriya shtammi Aspergillus, Fusarium, Penicillium va Rhizopus avlodlariga mansub fitopatogen mikromitsetlarga nisbatan yuqori antifungal faollikka ega [8]. Eng keng tarqalgan sut achituvchi bakteriyalaridan biri bo'lgan Lactobacillus plantarum ko'plab mikroorganizmlarga qarshi kuchli antagonistik ta'sir ko'rsatadi. Ushbu fitopatogen zamburug'lar: Aspergillus flav us, Colletotrichum acutatum, Colletotrichum gloeosporioides v a Fusarium avenaceum sabab bo'lgan hosildan keyingi parchalanishni nazorat qilish uchun L. plantarum (DSM 20174)ning in vitro sharoitida antagonistik salohiyatini aniqlash uchun o'tkazilganda Lactobacillus plantarum barcha tekshirilgan zamburug'larning mitseliy o'sishiga qaraganda spora o'sishiga kuchliroq ingibitor ta'sir ko'rsatadi [9,10].
Materiallar va usullar. O'zbekiston sharoitida mahalliylashtirilgan mango, archa va aloedan ajratilgan sut achituvchi bakteriyalarning antagonistik xususiyati agarli blok usulida aniqlandi. Tanlangan sut achituvchi bakteriyalar DeMan-Rose-Sharpe (MRS) HiMedia (rN 6,2) agarli ozuqa muhitida Petri likopchasida 2 kun davomida o'stirildi. Agarli Chapek (g/l: KH2PO4 - 1,0; MgSO4- 0,5; NaNO3 - 3,0; KCl - 0,5; FeSO4 -donalari; saxaroza -2; mikroelementlar - 1 ml; (mikroelementlar aralashmasi: 500 mg FeSO4; 156 mg MnSO4 4N2O; 167 mg ZnCl2; 200 mg CoCl2; 1 ml 19% HCl 100 ml distillangan suvda) qattiq agarli ozuqa muhitida fitopatogen mikromitsetlar 6 kun davomida 28°S haroratli termostatda o'stirildi. Agarli Petri chashkasiga o'stirilgan sut achituvchi bakteriyalardan 6 mm bloklar tayyorlandi. 4- kun davomida agarli Chapek ozuqa muhitida o'stirilgan fitopatogen zamburug'lardan 10 7 spora/ml kontsentratsiyadagi suspenziyasi tayyorlandi.
Laktobacillus shtammlarining antibiotiklarga sezuvchanligini aniqlash uchun disk-diffuziyali usuldan foydalanildi. Tanlangan lactobakteriya shtammlari 37 0C haroratda 24 soat davomida MRS ozuqa muhitida inkubatsiya qilindi. Hujayra titri 107 khb/ ml ga yetkazildi va paxtali tayoqcha yordamida MRS agar yuzasiga ekildi. Ekilgan Petri chashkalari yuzasiga antibiotik disklari (ofloksatsin - 5 mkg, rifampitsin - 5 mkg, Xloramfenikol - 30 mkg, - 25 mkg, eritromitsin - 15 mkg, oksatsillin - 1 mkg, sefotaksim - 30 mkg, gentamitsin - 10 mkg, sefazolin -30 mkg, tetratsiklin - 30 mkg ( Hi media, Hindiston)) joylashtirildi. Tajribada Petri chashkalarida ekilgan sut achituvchi bakteriyalar 37 0C da 24 soat davomida inkubatsiya qilindi. Har bir shtamm rivojlanmagan halqaning diametri antibiotik ta'sirida o'lchanadi. Tajribalar uch takroriy nisbatda olib borildi.
Olingan natijalar
O'zbekiston sharoitida mahalliylashtirilgan Mango (Mangifera), (Aloes) va Archa (Juniperus) o'simliklaridan 3 ta sut achituvchi bakteriya shtammlari ajratib olindi va morfologik xususiyatlari bo'yicha hamda MALDI-TOF bo'yicha identifikatsiyalandi. Ajratib olingan Lactobacillus plantarum M-1, Pediococcus pentosaceus A-1 va Enterococcus faesium A-2 turkumiga mansub 3 ta bakteriya shtammlarining fitopatogen Alternaria alternata, Verticilium dahlie, Fusarium specius, Aspergellus flavus va Aspergillus oryzae fitopatogen mikromitsetlariga nisbatan antifungal xususiyatini aniqlash uchun tadqiqotlar olib borildi. Bunda ajratib olingan bakteriya shtammlarining antagonistik xususiyati agarli blok usulida aniqlandi (1 -jadval).
Jadval-1
Sut achituvchi bakteriyalarning antagonistik xususiyatlari
№ Sut achituvchi bakteriya shtammlari Antogonistik faollik (halqa hosil qilishi, mm)
Alternaria alternate Verticillium dahlia Aspergillus flavus Aspergillus oryzae Fusarium specius
1 L.plantarum M-1 35±1,6 33±1,6 29±0,3 34,3±0,6 25±0,3
2 P pentosaceus A-1 25±1,6 25±0 18±0,3 - 22±0,4
3 E faesium A-2 27±0,3 15±0,3 - 19,6±1,5 18±0,6
Eslatma "-" - o'sish sekinlashuvi zonasi yo'q. O'sish sekinlashuvi zonalarining diametrlari 10 mm dan kam - antagonistik faollikning yo'qligi; 10-15 mm - zaif faollik; 15-20 mm - o'rtacha aniqlangan faollik; 20 mm dan ortiq - aniq faollik.
Tadqiqot natijalariga ko'ra 3 ta shtamm tanlangan tekshirilayotgan Alternaría alternate, Verticillium dahlia, Aspergillus flavus, Aspergillus oryzae va Fusarium specíus ftopatogen mikromitsetlarga nisbatan yuqori antifungal faollikni namoyon qildi. Enterococcus faesium A-2 bakteriya shtammining fitopatogen Aspergillus flavusga nisbatan, Pediococcus pentosaceus A-1 shtammining Aspergillus oryzae ftopatogenlariga nisbatan antifungal faolligi aniqlanmadi. Sut achituvchi bakteriya shtammlarining antifungal faolligi fitopatogenlarning o'sish radiusi bo'yicha belgilandi va 15 dan 35 mm gacha xalqa hosil qilishi aniqlandi. Eng yuqori antagonistik faollik L.plantarum M-1 bakteriya shtammida ko'rsatildi, Alternaria alternatega nisbatan 35 mm, Verticillium dahliaga nisbatan 33 mm, Aspergillus flavusga nisbatan 29,6 mm Fusarium specius nisbatan 25 mm va Aspergillus oryzaega nisbatan 34,3 mm, Pediococcus pentosaceus A-1 bakteriya shtammida Alternaria alternate ga nisbatan 25 mm, Verticillium dahliaga nisbatan 25 mm, Aspergillus flavusga nisbatan 18 mm Fusarium specius nisbatan 22 mm va halqa hosil qilishi hamda Enterococcus faesium A-2 Alternaria alternata¿a nisbatan 27 mm, Verticillium dahliaga nisbatan 15 mm, Fusarium specius nisbatan 18 mm va Aspergillus oryzae¿a nisbatan 19 mm bakteriya shtammida fitopatogen rivojlanishini to'xtatishi aniqlandi.
1-rasm
Sut achituvchi bakteriyalarning antagonistik xususiyatlari
Antibiotiklarga sezuvchanlik probiotik preparatlarni yaratishda eng muhim xususiyatlardan biridir. Izolyatsiya qilingan mikroorganizmlar 10 ta tekshirilgan antibiotiklarga selektiv sezgirlikni ko'rsatdi. 2-rasmda sut achituvchi bakteriyalarning 10 ta antibiotikga sezgirligini o'rganish natijalari ko'rsatilgan - rifamicin, erythromycin, ofloxacin, cefotaxim, chloramphenice, azithromycin, ampicillin, tetracycline, gentamicin va ciprofoxacin. Shakllar va 2-jadvalda antibiotiklarga sezuvchanlik bo'yicha keltirilgan ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, Lactobacillus plantarum-Ml rifamicin, erythromycin, chloramphenice, azithromycin,
tetracycline, gentamicin antibiotiklarga nisbatan, Pediococcus pentosaceus- A1 rifamicin, erythromycin, ofloxacin, , chloramphenice, azithromycin , tetracycline, gentamicin antibiotiklarga nisbatan, Enterococcus faesium-A2 rifamicin, erythromycin, ofloxacin, cefotaxim, chloramphenice, azithromycin, ampicillin, tetracycline, gentamicin antibiotiklarga nisbatan tanlangan sut achituvchi bakteriyalarga nisbatan faol sezgirlik namoyon etdi..
2- Jadval
Rifam Ofo Cefo Amp Azithr Eryt Tetr Gent Chlo cipr
Antibiotiklar icin xaci taxi icilli omyci hro acyc amic ram ofox
n me n n myci n line in phen ice acin
Lactobacillus 20 0 0 0 15 25 20 10 25 0
plantarum-Ml
Pediococcus
pentosaceus- A1 20 10 0 0 12 20 15 10 20 0
Enterococcus 20 10 25 25 19 30 20 12 25 0
faesium-A2 —_ __, --
2-rasm
Sut achituvchi bakteriyalarning antibiotiklarga sezuvchanligi
Xulosa. Tatqiqotdan asosiy maqsad, mango, archa va aloe o'simliklaridan Lactobacillus plantarum-M1, Pediococcus pentosaceus- A1 va Enterococcus faesium-A2 sut achituvchi bakteriyalari ajratib olingan. Ular Alternaria alternate, Verticillium dahlia, Aspergillus flavus, Aspergillus oryzae va Fusarium specius fitopatogen mikromitsetlarga nisbatan yuqori antifungal faollikni namoyon qildi. Shuningdek, rifamicin, erythromycin, ofloxacin, cefotaxim, chloramphenice, azithromycin, ampicillin, tetracycline, gentamicin, ciprofoxacin antibiotiklariga nisbatan sezuvchanlik ko'rsatdi. Ushbu tadqiqot O'zbekistonga birinchi marta amalga oshirilib qishloq xo'jaligi mahsulotlarini fitopatogen mikromitsetlardan saqlashda, atrof muhitda xafvsiz hisoblangan biologik faol qo'shimcha yaratishda xizmat qiladi.
REFERENCES
1. Esther Menendez1'* and Paula Garcia-Fraile2 * Plant probiotic bacteria: solutions to feed the world Published online 2017 Jun 21. doi: 10.3934/microbiol.2017.3.502 PMCID: PMC6604988 PMID: 31294173
2. Krwckel L (2006) Use of Probiotic Bacteria in Meat Products. Fleischwirtschaft. 86:109-113.
3. Ross R.P., Morgan S. and Hill C. (2002) Preservation and fermentation: past, present and future. International Journal of Food Microbiology. 79. Р. 3-16.
4. Elshaghabee F. M. F., Rokana N., Gulhane R.D., Sharma C., Panwar H. Bacillus as potential probiotics: status, concerns, and future perspectives // Frontiers in Microbiology, 2017. V. 8. Р.1490.
5. Литусов Н.В., Семухина И.Н. Сравнительное изучение антагонистической активности споровых пробиотиков //Аграрный вестник Урала, 2008. №11 (53). С.54-58.
6. Kamalova H.F., Kutlieva G.J., Turaeva B.I Lactobacillus plantarum amino acid and vitamin production properties of bacterial strain СКБ -368 European Journal of Research volume 7 issue 4 2022 pages 41-46
7. Viljoen B.C. (2001) The interaction between yeasts and bacteria in dairy environments /International Journal of Food Microbiology. 69.Р. 37-44.
8. Paola Lavermicocca et.al. (2000) Characterization of Novel Antifungal Compounds from the Sourdough Lactobacillus plantarum Strain 21B/Am Soc Microbiol/V.66, I. 9, P.4084-4090.
9. Svetlana ZivkoviC, Stefan Stosic Antagonistic potential of Lactobacillus plantarum against some postharvest pathogenic fungi January 2019D0I:10.2298/ZMSPN1936079Zb
10. Juan J Manjarres Melo et.al. (2021) Antagonistic Activity of Lactic Acid Bacteria Against Phytopathogenic Fungi Isolated from Cherry Tomato (Solanum lycopersicum var. cerasiforme). Current Microbiology. V. 78. P.1399-1408. https://doi.org/10.1007/s00284-021-02416-w
