ВИЯВЛЕННЯ ГЕНІВ ПЛАНТАРИЦИНІВ У ШТАМІВ LACTOBACILLUS PLANTARUM – АНТАГОНІСТІВ ФІТОПАТОГЕННИХ БАКТЕРІЙ

Автор(и)

  • Н. В. Ліманська Одеський національний університет імені І.І. Мечникова http://orcid.org/0000-0002-1940-3905
  • Д. О. Бабенко Одеський національний університет імені І.І. Мечникова
  • Г. В. Ямборко Одеський національний університет імені І.І. Мечникова
  • В. О. Іваниця Одеський національний університет імені І.І. Мечникова http://orcid.org/0000-0001-5325-3800

DOI:

https://doi.org/10.18524/2307-4663.2015.2(30).48071

Ключові слова:

Lactobacillus plantarum, антагоністи, бактеріоцини, фітопатогени

Анотація

Метою дослідження було виявити наявність генів синтезу бактеріоцинів у штамів Lactobacillus plantarum, які мають виражений антагоністичний вплив проти грамнегативних фітопатогенів. Методи. Для виявлення одинадцяти генів, задіяних у синтез плантарицинів, використовували полімеразну ланцюгову реакцію. Для перевірки здатності до синтезу бактеріоцинів як антагоністичних речовин здійснювали тестування на газонах тест-штамів Listeria ivanovii INRA, Rhizobium radiobacter C58, Ralstonia solanacearum B-1109-UCM, Erwinia carotovora ZM1, Rhizobium vitis OНУ 389, R. vitis OНУ 388, R. vitis 379 і R. rhizogenes 15834. Результати. В геномах досліджених штамів L. plantarum були відсутніми гени plnA, plnB, plnC, plnW, але присутні гени plnD, plnEF, plnG, plnI, plnN. Нанесення культуральних рідин лактобацил на газони тест-штамів показало, що лише культуральна рідина з первинним низьким рН (4,1–4,3) спричиняла зони затримки росту на газонах усіх тест-штамів. Нейтралізована культуральна рідина не впливала на ріст тест-штамів. Висновок. Досліджені штами L. plantarum ОНУ 87, L. plantarum ОНУ 206 і L. plantarum ОНУ 991, хоча й містили низку генів плантарицинового регулону, у дослідах in vitro спричиняли пригнічення фітопатогенів та лістерій за рахунок низьких значень рН культуральної рідини, а не за рахунок синтезу бактеріоцинів. За складом генів плантарициновий регулон штамів L. plantarum ОНУ 206 та L. plantarum ОНУ 991 був найближче до описаного у літературі штаму L. plantarum J23.

Біографії авторів

Н. В. Ліманська, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова

N.V. Limanska

Д. О. Бабенко, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова

D.O. Babenko

Г. В. Ямборко, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова

G.V. Yamborko

В. О. Іваниця, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова

V.O. Ivanytsia

Посилання

Anderssen E.L., Diep D.B., Nes I.F., Eijsink V.G., Nissen-Meyer J. Antagonistic activity of Lactobacillus plantarum C11: two new two-peptide bacteriocins, plantaricins EF and JK, and the induction factor plantaricin A // Appl. Environm. Microbiol. – 1998. – Vol. 64. – P. 2269–2272.

Ben Omar N., Abriouel H., Keleke S., Valenzuela A.S., Martinez-Canamero M., Lopez R.L., Ortega E., Galvez A. Bacteriocin-producing Lactobacillus strains isolated from poto poto, a Congolese fermented maize product, and genetic fingerprinting of their plantaricin operons // Int J Food Microbiol. – 2008. – Vol. 127. – P. 18–25.

Bertani G. Studies on lysogenesis. I. The mode of phage liberation by lysogenic Escherichia coli // Journal of Bacteriology. – 1951. – Vol. 62. – P. 293–300.

Daeschel M.A., Andersson R.E., Fleming H.P. Microbial ecology of fermenting plant materials // FEMS Microbiology Reviews. – 1987. – Vol. 46. – P. 357–367.

de Man J.C., Rogosa M., Sharpe M.E. A medium for the cultivation of lactobacilli // Journal of Applied Bacteriology. – 1960. – Vol. 23. – P. 130–135.

Diep D.B., Havarstein L.S., Nes I.F. Characterization of the locus responsible for bacteriocin production in Lactobacillus plantarum C11 // J. Bacteriol. – 1996. – Vol. 178. – P. 4472–4483.

Holo H., Jeknic Z., Daeschel M., Stevanovic S., Nes I.F. Plantaricin W from Lactobacillus plantarum belongs to a new family of two-peptide lantibiotics // Microbiology. – 2001. – Vol. 147. – P. 643–651.

Limanska N.V., Korotaeva N.V., Yamborko G.V., Ivanytsia V.O. Effect of Lactobacillus plantarum on tumor formation caused by Rhizobium radiobacter // Microbiology and Biotechnology. – 2014. – № 1 (25). – P. 8–18.

Noonpakdee W., Jumriangrit P., Wittayakom K., Zendo J., Nakayama J., Sonomoto K., Panyim S. Two-peptide bacteriocin from Lactobacillus plantarum PMU33 strain isolated from som-fak, a Thai low salt fermented fish product // Asia Pasific Journal of Molecular Biology and Biotechnology. – 2009. – Vol. 17, 1. – P. 19–25.

Remiger A., Ehrmann M.A., Vogel R.F. Identification of bacteriocin genes in lactobacilli by polymerase chain reaction (PCR) // Systematic and Applied Microbiology. – 1996. – Vol. 19. – P. 28–34.

Rojo-Bezares B., Saenz Y., Navarro L., Zarazaga M., Ruiz-Larrea F., Torres C. 2007. Coculture-inducible bacteriocin activity of Lactobacillus plantarum strain J23 isolated from grape must // Food Microbiol. – 2007. – Vol. 24. – P. 482–491.

Song D.-F., Zhu M.-Y., Gu Q. Purification and characterization of plantaricin ZJ5, a new bacteriocin produced by Lactobacillus plantarum ZJ5 // PLOS ONE. – 2014. – DOI: 10.1371/journal.pone.0105549.

Todorov S.D. Bacteriocins from Lactobacillus plantarum – production, genetic organization and mode of action // Brazilian J of Microbiol. – 2009. – Vol. 40. – P. 209– 221.

Todorov S.D., Dicks L.M.T. Lactobacillus plantarum isolated from molasses produces bacteriocins active against Gram-negative bacteria // Enzyme Microbiol Technol. – 2005. – Vol. 36. – P. 318–326.

Trias R., Bañeras L., Montesinos E., Badosa E. Lactic acid bacteria from fresh fruit and vegetables as biocontrol agents of phytopathogenic bacteria and fungi // International Microbiology. – 2008. – Vol. 11. – P. 231–236.

Xu J., Ran L., Yang B., Li Z. Inhibition of Lactobacillus species on the germination of Aspergillus flavus spore // Wei Sheng Yan Jiu. – 2002. – Vol. 31. – P. 47–49.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-06-15

Номер

Розділ

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ПРАЦІ