Mikrobiol. Z. 2021; 83(6):75-94.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj83.06.075

Вплив поверхнево-активних речовин мікробного походження на фітопатогенні мікроорганізми

Т.П. Пирог^1,2, Д.В. П’ятецька¹, Г.А. Ярова¹, Г.О. Іутинська²

¹Національний університет харчових технологій
вул. Володимирська, 68, Київ, 01601, Україна

²Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, 03143, Україна

Біодеградабельні нетоксичні поверхнево-активні речовини мікробного походження є препаратами мультифункціонального призначення, які завдяки антимікробній активності є перспективними для використання у рослинництві для боротьби з фітопатогенними мікроорганізмами. Дослідження, присвячені перспективам використання мікробних ПАР для контролю чисельності фітопатогенних мікроорганізмів, проводяться у трьох напрямах: лабораторні дослідження антимікробної активності поверхнево-активних речовин in vitro, визначення впливу поверхзнево-активних речовин на фітопатогени у вегетаційних дослідах у процесі вирощування рослин в лабораторії чи теплиці, післяврожайна обробка фруктів та овочів розчинами мікробних ПАР з метою подовження терміну їх зберігання. В огляді наведено дані літератури про антимікробну щодо фітопатогенних бактерій і грибів активність поверхнево-активних речовин in vitro. Антимікробну активність поверхнево-активних речовин оцінюють за трьома основними показниками: мінімальна інгібуюча концентрація, зони затримки росту тест-культур на агаризованих середовищах і інгібування росту тест-культур на агаризованих або в рідких середовищах. Переважна більшість наявних публікацій стосуються антифунгальної активності поверхнево-активних ліпопептидів та рамноліпідів, у той час як дані про дію цих мікробних ПАР на фітопатогенні бактерії (представників родів Ralstonia, Xanthomonas, Pseudomonas, Agrobacterium, Pectobacterium) є небагаточисельними. Дослідники визначали антимікробну активність або сумарних ліпопептидів, екстрагованих із супернатанту культуральної рідини органічними розчинниками, або індивідуальних ліпопептидів (ітурин, сурфактин, фенгіцин та ін.), виділених з комплексу поверхнево-активних речовин, або супернатанту культуральної рідини. Ліпопептиди, синтезовані представниками роду Bacillus проявляють антимікробну дію на фітопатогенні гриби родів Alternaria, Verticillium, Aspergillus, Aureobasidium, Botrytis, Rhizoctonia, Fusarium, Penicillium, Phytophora, Sclerotinia, Curvularia, Colletotrichum та ін. у достатньо високих концентраціях. Так, мінімальні інгібуючі концентрації ліпопептидів щодо фітопатогенних грибів є на порядки вищими (в середньому 0,04−8 мг/мл, або 40−8000 мкг/мл), ніж щодо фітопатогенних бактерій (3−75 мкг/мл). Разом з тим антифунгальна активність ліпопептидвмісних супернатантів не поступається за ефективністю активності виділених з них ліпопептидів, а отже, для контролю чисельності фітопатогенних грибів у рослинництві доцільнішим є використання саме ліпопептид-вмісних супернатантів. Рамноліпіди, синтезовані бактеріями роду Pseudomonas, є ефективнішими антимікробними агентами порівняно з ліпопептидами: мінімальні інгібуючі концентрації рамноліпідів щодо фітопатогенних грибів становлять 4−276 мкг/мл, що на порядок нижче, ніж ліпопептидів. На відміну від даних про антифунгальну щодо фітопатогенів активність рамноліпідів у літературі є всього кілька повідомлень про дію цих поверхнево-активних речовин на фітопатогенні бактерії, при цьому мінімальні інгібуючі концентрації є достатньо високими (до 5000 мкг/мл). Перевагою рамноліпідів як антимікробних агентів порівняно з ліпопептидами є високий рівень синтезу на дешевих і наявних у великих кількостях промислових відходах. На даний час у літературі є небагато інформації про дію поверхнево-активних софороліпідів мікробного походження на фітопатогенні гриби, причому у всіх цих роботах мова йде переважно про антифунгальну активність софороліпідів. Зазначимо, що на відміну від поверхнево-активних ліпопептидів і рамноліпідів ефективна концентрація більшості софороліпідів, що забезпечує найвищу антимікробну щодо фітопатогенів активність, є вищою і досягає 10000 мкг/мл.

Ключові слова: антимікробна активність, фітопатогенні гриби, фітопатогенні бактерії, ліпопептиди, рамноліпіди, софороліпіди.

Повний текст (PDF, англ)