BREVIBACILLUS REUSZERI ЯК ПОТЕНЦІЙНИЙ РЕСУРС ДЛЯ ЕКОЛОГІЧНОГО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2025.1(63).327844Ключові слова:
Brevibacillus, Plant-growth promoting rhizobacteria, Mycorrhiza-helping bacteria, ангифунгальна активність, бактеріоцинАнотація
Вид Brevibacillus reuszeri було відокремлено в окрему таксономічну одиницю 30 років тому, протягом яких він досліджувався. Метою роботи було зібрати та проаналізувати наявну наукову інформацію щодо виду Brevibacillus reuszeri. Було здійснено пошук в базах даних наукової літератури по запитам «Brevibacillus reuszeri» та «B. reuszeri». Для огляду було використано лише роботи, де ідентифікація B. reuszeri виконувалася з використанням MALDI-TOF, філогенетичних або філогеномних методів. Brevibacillus reuszeri характеризується здатністю до продукції хітиназ з антифунгальною активністю, бактеріоцину та здатністю до протидії забруднення середовища важкими металами, та здатністю гідролізувати поліуретан. Парадоксально, що даний вид також є різобактерією, що сприяє росту рослин з незвичайним видом активності – здатністю до сприяння утворення мікоризи. Подальші дослідження мають перевірити можливість розробки біопрепаратів на основі культур штамів даного виду для біоремедіації та сприяння росту рослин. Також перспективним напрямком є пошук нових антимікробних сполук на основі продуктів неідентифікованих біосинтетичних кластерів штамів Brevibacillus reuszeri.
Посилання
Asif T, Javed U, Zafar SB, Ansari А, Ul Qader SA, Aman A. Bioconversion of Colloidal Chitin Using Novel Chitinase from Glutamicibacter uratoxydans Exhibiting Anti-fungal Potential by Hydrolyzing Chitin Within Fungal Cell Wall. Waste and Biomass Valorization. 2019;11(8):4129–4143. https://doi.org/10.1007/s12649-019-00746-2
Aydin M, Dönmez MF. The Effect of Plant Growth Promoting Bacteria Strains on Yield and Some Quality Parameters of Eggplant (Solanum melongena L.). Appl Microbiol Biotechnol. 2024;5(3):153–162. https://doi.org/10.56430/japro.1477206
Babar TK, Glare TR, Hampton JG, Hurst MRH, Narciso J, Sheen CR, Koch B. Linocin M18 protein from the insect pathogenic bacterium Brevibacillus laterosporus isolates. Appl Microbiol Biotechnol. 2023;107(13):4337–4353. https://doi.org/10.1007/s00253-023-12563-8
Blin K, Shaw S, Medema MH, Weber T. The antiSMASH database version 4: additional genomes and BGCs, new sequence-based searches and more. Nucleic Acids Research. 2024;52(1):586–589. https://doi.org/10.1093/nar/gkad984
Cairney JWG, Chambers SM. Interactions between Pisolithus tinctorius and its hosts: a review of current knowledge. Mycorrhiza. 1997;7:117–131. https://doi.org/10.1007/s005720050172
Doolotkeldieva T, Bobusheva S, Konurbaeva M. In vitro and in vivo screening of bacterial species from contaminated soil for heavy metal biotransformation activity. Journal of Environmental Science and Health, Part B. 2024;59(6):315–332. https://doi.org/10.1080/03601234.2024.2343236
Duponnois R, Garbaye J. Mycorrhization helper bacteria associated with the Douglas fir-Laccaria laccata symbiosis: effects in vitro and in glasshouse conditions. Ann. Sci. For. 1991;48(3):239–251. https://doi.org/10.1051/forest:19910301
Esitken A, Ercisli S, Karlidag H, Sahin F. Potential use of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) in organic apricot production. Proceedings of the international scientific conference: Environmentally friendly fruit growing, Polli, Estonia, 7–9 September, 2005.
Fernández-Olmos A, García-Castillo M, Morosini M-I, Lamas A, Máiz L, Cantón R. MALDI-TOF MS improves routine identification of non-fermenting Gram negative isolates from cystic fibrosis patients. Journal of Cystic Fibrosis. 2012;11(1):59–62. https://doi.org/10.1016/j.jcf.2011.09.001
Gholizadeh SS, Bahador N, Baserisalehi M. Study on bioactive compounds produced by soil origin Brevibacillus spp. Nature Environment and Pollution Technology. 2013;12(2):209–214.
Joo HJ, Kim H-Y, Kim L-H, Lee S, Ryu J-G, Lee T. A Brevibacillus sp. antagonistic to mycotoxigenic Fusarium spp. Biological Control. 2015;87:64–70. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2015.04.010
Kamli MR, Malik A, Sabir JSM, Rather IA, Kim C-B. Insights into the biodegradation and heavy metal resistance potential of the genus Brevibacillus through comparative genome analyses. Gene. 2022;846:146853. https://doi.org/10.1016/j.gene.2022.146853
Karlidag H, Yildirim E, Turan M, Donmez MF. Effect of Plant Growth-Promoting Bacteria on Mineral-Organic Fertilizer use Efficiency, plant growth and mineral contents of strawberry (Fragaria x ananassa L. Duch.). Reviewed Papers, 2009. p. 218–226.
Kobayashi T, Nakagawa N, Imada Ch, Hamada-Sato N, Watanabe E. Occurrence of a metalloprotease (thermolysin) inhibitor among Brevibacillus species and purification of such inhibitor from Brevibacillus reuszeri IFO 15719T. Fisheries Science. 2004;70:299–305. https://doi.org/10.1111/j.1444-2906.2003.00804.x
Meier-Kolthoff JP, Göker M. TYGS is an automated high-throughput platform for state-of-the-art genome-based taxonomy. Nature Communications. 2019;10(1):2182. https://doi.org/10.1038/s41467-019-10210-3
Laurent P, Voiblet C, Tagu D, de Carvalho D, Nehls U, De Bellis R, Balestrini R, Bauw G, Bonfante P, Martin F. A novel class of ectomycorrhiza-regulated cell wall polypeptides in Pisolithus tinctorius. Mol. Plant Microbe Interact. 1999;12(10):862–871. https://doi.org/10.1094/MPMI.1999.12.10.862
Liu Y, Chen L, Wu G, Feng H, Zhang G, Shen Q, Zhang R. Identification of Root-Secreted Compounds Involved in the Communication Between Cucumber, the Beneficial Bacillus amyloliquefaciens, and the Soil-Borne Pathogen Fusarium oxysporum. Molecular plant-microbe interactions. 2017;30(1):53–62. https://doi.org/10.1094/MPMI-07-16-0131-R
Masri M, Sukmawaty E, Amir A. Anti Fungal Activity of Chitinolytic Bacteria Lysinibacillus fusiformis and Brevibacillus reuszeri Against the Fungal Pathogens Rhizoctonia solani and Fusarium oxysporum. Microbiology Indonesia. 2022;15(4):3. https://doi.org/10.5454/mi.15.4.3
Nandanwar H, Vohra RM, Hoondal GS. Trimeric l-N-carbamoylase from newly isolated Brevibacillus reuszeri HSN1: A potential biocatalyst for production of l-α-amino acids. Biotechnology and Applied Biochemistry. 2013;60(2):219–230. https://doi.org/10.1002/bab.1066
Ogunsola JF, Ogunsola KE, Olukanni OE, Salihu S, Komolafe CJ, Obi CC, Adeniji OF. Isolation and Identification of Antagonistic Rhizobacteria and In vitro Evaluation of their Effectiveness against Postharvest Fungal Rot Pathogens of Apple (Malus domestica). South Asian Journal of Research in Microbiology. 2025;19(3):13–19. https://doi.org/10.9734/sajrm/2025/v19i3423
Oscariz JC, Pisabarro AG. Classification and mode of action of membrane-active bacteriocins produced by Gram-positive bacteria. International Microbiology. 2001;4:13–19. https://doi.org/10.1007/s101230100003
Panda AK, Bisht SS, DeMondal S, Kumar NS, Gurusubramanian G, Panigrahi AK. Brevibacillus as a biological tool: a short review. Antonie Van Leeuwenhoek. 2014;105:623–639. https://doi.org/10.1007/s10482-013-0099-7
Parente E, Ricciardi A. Production, recovery and purification of bacteriocins from lactic acid bacteria. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1999;52:628–638. https://doi.org/10.1007/s002530051570
Parte AC, Carbasse JS, Meier-Kolthoff J, Reimer LC, Göker M. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) moves to the DSMZ. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2020;70(11):56075612. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.004332
Sano KI, Anraku A. Draft Genome Sequence of Brevibacillus reuszeri Strain NIT02, Isolated from a Laundered Rental Cloth Hot Towel. Genome Announc. 2018;6(2):1353–1357. https://doi.org/10.1128/genomeA.01353-17
Schoffelmeer EAM, Klis FM, Sietsma JH, Cornelissen BJC. The cell wall of Fusarium oxysporum. FungalGenet Biol. 1999;27(2–3):275–282. https://doi.org/10.1006/fgbi.1999.1153
Shapira R, Paster N. Control of mycotoxins in storage and techniques for their decontamination. Mycotoxins in Food. 2004:190–223. https://doi.org/10.1533/9781855739086.2.190
Shi JW, Lu LX, Shi HM, Ye JR. Effects of Plant Growth-Promoting Rhizobacteria on the Growth and Soil Microbial Community of Carya illinoinensis. Curr Microbiol. 2022;79:352. https://doi.org/10.1007/s00284-022-03027-9
Shida O, Takagi H, Kadowaki K, Udaka S, Nakamura LK, Komagata K. Proposal of Bacillus reuszeri sp. nov., Bacillus formosus sp. nov., nom. rev., and Bacillus borstelensis sp. nov., nom. Rev. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 1995;45(1):93–100. https://doi.org/10.1099/00207713-45-1-93
Shida O, Takagi H, Kadowaki K, Komagata K. Proposal for two new genera, Brevibacillus gen. nov. and Aneurinibacillus gen. nov. Int J Syst Bacteriol. 1996;46(4):939–946. https://doi.org/10.1099/00207713-46-4-939
Wang J, Liu B, Liu GH, Chen DJ, Ge CB, Chen Z, Che J-M. Genome Sequence of Brevibacillus reuszeri NRRL NRS-1206T, an l-N-Carbamoylase-Producing Bacillus-Like Bacterium. Genome Announc. 2015;3(5):10631115. https://doi.org/10.1128/genomeA.01063-15
Yildirim E, Karlidag H, Turan M, Donmez MF. Potential use of plant growth promoting rhizobacteria in organic broccoli (Brassica oleracea L., var. Italica) production. Ecofruit – 14th International Confrerence on Organic Fruit-Growing, 22. 24.02.2010. 2010:227–235.
Yildirim E, Karlidag H, Turan M, Dursun A, Goktepe F. Growth, Nutrient Uptake, and Yield Promotion of Broccoli by Plant Growth Promoting Rhizobacteria with Manure. HortScience horts. 2011;46(6):932–936. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.46.6.932
Young C-C, Lai W-A, Shen F-T, Hung M-H, Huang W-S, Arun AB. Exploring the microbial potentiality to augment soil fertility in Taiwan. The 6-th ESAFS International Conference: Soil Management Technology on Low-Productivity and Degraded Soils. 2003. p. 25–27. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1055.9205
Zhou AD, Wu XQ, Shen L, Xu X-L, Huang L, Ye J-R. Profiling of differentially expressed genes in ectomycorrhizal fungus Pisolithus tinctorius responding to mycorrhiza helper Brevibacillus reuszeri MPt17. Biologia. 2014;69:435–442. https://doi.org/10.2478/s11756-014-0344-1
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 М. Д. Штеніков, Д. О. Марченко, В. В. Субота
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
