Мікробіологія і біотехнологія

СКРИНІНГ ЧОРНОМОРСЬКИХ СПОРОУТВОРЮВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ ЩОДО ЗДАТНОСТІ ДО БІОДЕГРАДАЦІЇ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ

О. Ю. Зінченко, Н. С. Чебанов, М. Д. Штеніков — пт, 20 гру 2024 00:00:00 +0200

Розвиток методів утилізації пластиків потребує пошуку нових мікроорганізмів, здатних до їх біодеградації. Метою роботи був скринінг спороутворювальних бактерій, виділених з донних осадів Чорного моря, щодо здатності до розкладання поліетилентерефталату та Імпранілу. Матеріали і методи. Культивування шістдесяти чорноморських спороутворювальних бактерій здійснювали на агаризованому живильному середовищі LB, у яке додатково вносили Імпраніл (3–4 мл/л) або біс(гідроксиетил)терефталат (БГЕТ) (5 мМ). Здатність культур до розкладання полімерних добавок оцінювали за утворенням навколо колоній прозорої зони після інкубації при 30 ºС та 37 ºС упродовж 14 діб. Результати. З 60 штамів 40 показали позитивний результат. 22 штами були активні щодо обох видів пластику, 13 – тільки щодо Імпранілу, 5 – виключно щодо БГЕТ. 35 штамів з 40 активних належали до семи видів мікроорганізмів. Найбільшу кількість активних штамів виявлено серед культур Bacillus subtilis. Найактивніша культура належала до виду Bacillus reuszeri. Імпраніл дещо активніше розкладався при 30 °С, ніж при 37 °С. Не знайдено чіткої залежності у розкладанні БГЕТ від температури. Висновки. Спороутворювальні бактерії, виділені з Чорного моря, здатні до деградації Імпранілу та БГЕТ. Найбільше ферменти, що викликають деградацію вказаних полімерів, поширені у представників видів Bacillus subtilis, Bacillus atrophaeus та Bacillus reuszeri. Найвищою активністю щодо Імпранілу характеризуються представники виду Bacillus subtilis, щодо БГЕТ– Priestia megaterium, Bacillus reuszeri та Bacillus licheniformis. Імпраніл ефективніше розкладається при 30 ºС, для БГЕТ чіткої залежності швидкості деградації від температури не знайдено.

РЕГЕНЕРАЦІЙНА ЗДАТНІСТЬ ЕКСПЛАНТІВ ВИДУ PRUNUS LAUROCERASUS L. IN VITRO

О. В. Почка, Л. А. Колдар — пт, 20 гру 2024 00:00:00 +0200

Мета дослідження − з’ясувати особливості регенераційної здатності експлантів виду Prunus laurocerasus L. за культивування in vitro, залежно від типу живця та фітогормонального складу живильних середовищ. Матеріали і методи. Дослідження проводили у лабораторії мікроклонального розмноження рослин Національного дендропарку «Софіївка» НАН України. Матеріалом для дослідження слугували нездерев’янілі пагони виду Prunus laurocerasus L., які стерилізували за використання 0,1% водного розчину HgCl₂, 2% водного розчину медіоциду та 75% розчину NaOCl, після чого рослини висаджували на безгормонні живильні середовища Мурасіге-Скуга. Результати. У ході експерименту стерильні експланти культивували на безгормонних живильних середовищах, а впродовж 6−10 діб визначали стерильність та життєздатність експлантів, відбирали найбільш життєздатні і висаджували на живильні середовища із різним вмістом фітогормонів. У період культивування експлантів проводили спостереження за їх ростом та розвитком. Кращі морфометричні показники (кількість пагонів, довжина та коефіцієнт розмноження) виявлено у експлантів культивованих на живильному середовищі VI, які відповідно становили 2,27±0,18; 2,12±0,14; 2,34±0,12. Висновок. За результатами дослідження виявлено, що найвищий відсоток стерильності (83,27%) та життєздатності (89,88%) мали експланти, отримані з медіальної частини пагонів за обробки 75% розчином гіпохлориту натрію (NaOCl) з експозицією шість хвилин. З’ясовано, що найвищу регенераційну здатність (7,12±0,23) мали експланти одержані із медіальної частини пагона. На живильному середовищі VI, модифікованому додаванням 0,22196 мкм/л 6−БАП та 0,03936 мкм/л β−ІМК, кількість утворених пагонів становила 6,95±0,19 шт., а довжина 3,71±0,15 см.

АНТАГОНІСТИЧНА АКТИВНІСТЬ ЧОРНОМОРСЬКИХ АКТИНОБАКТЕРІЙ ПРОТИ ФІТОПАТОГЕННИХ МІКРООРГАНІЗМІВ

О. В. Андрющенко, І. В. Страшнова, Т. В. Іваниця, С. І. Ракитська, М. Б. Галкін — пт, 20 гру 2024 00:00:00 +0200

Біологічний метод захисту рослин є екологічно безпечною та пріоритетною формою в довготривалих програмах боротьби зі збудниками хвороб і одним із важливих інструментів переходу до органічного та екологічного землеробства України. Мета. Визначити антагоністичну активність чорноморських актинобактерій проти фітопатогенних мікроорганізмів. Методи. Антагоністичну активність 35 штамів актинобактерій, виділених із різних біотопів Одеської затоки Чорного моря, проти колекційних і виділених із уражених злакових рослин штамів фітопатогенних мікроорганізмів, визначено методом блоків після попереднього культивування актинобактерій на середовищі Гаузе 2 протягом 12 діб при 28±1 °С. Антагоністичну активність екстрагованих вторинних метаболітів штамів Streptomyces ambofaciens ONU 1016 і S. ambofaciens ONU 561 проти штамів Fusarium oxysporum визначено диско-дифузійним методом. Результати. Із 35 досліджених ріст хоча б одного штаму фітопатогенних бактерій і грибів пригнічувало, відповідно, 77,1% і 65,7% штамів актинобактерій. Розміри зон відсутності росту чутливих колекційних штамів бактерій коливалися від 15,3±0,1 мм до 29,6±0,3 мм, штамів бактерій, виділених із уражених рослин, – від 14,5±0,1 мм до 25,7±0,3 мм за дії антагоністично активних актинобактерій. Цей показник для колекційних штамів грибів визначено у діапазоні від 16,0±0,2 мм до 33,5±0,3 мм, для ізольованих штамів грибів – від 15,0±0,1 мм до 29,3±0,3 мм. S. ambofaciens ONU 1016 і S. ambofaciens ONU 561 проявили найкращу активність проти всіх штамів фітопатогенних мікроорганізмів, зокрема проти виділених із уражених рослин F. oxysporum, зони відсутності росту понад 80,0% штамів яких перевищували 20,0 мм. Екстраговані вторинні метаболіти обох штамів S. ambofaciens пригнічували ріст колекційного і виділених штамів фузарій. Зони відсутності росту грибів коливалися у широких межах і залежали, передусім, від штамів фузарій, стрептоміцету, концентрації екстрактів і терміну обліку результатів. Мінімальні пригнічувальні концентрації екстрагованих метаболітів S. ambofaciens ONU 1016 і S. ambofaciens ONU 561 щодо виділених штамів F. oxysporum склали 250 мкг/мл – 500 мкг/мл і 250 мкг/мл – 100 мкг/мл, відповідно. Висновки. Штами актинобактерій, виділені із губок і мідій Одеської затоки Чорного моря, є антагоністично активними проти фітопатогенних мікроорганізмів, зокрема грибів F. oxysporum. Колекційні штами фітопатогенів чутливіші до дії морських актинобактерій, ніж виділені із уражених рослин штами. Штами S. ambofaciens ONU 1016 і S. ambofaciens ONU 561, які проявили високу антагоністичну активність, можна рекомендувати для розробки мікробного препарату для захисту рослин від бактеріальних і грибних патогенів.

РОЛЬ BACILLUS SPP. У СТАЛОМУ ЗЕМЛЕРОБСТВІ ТА БІОКОНТРОЛІ

М. Б. Галкін, Б. П. Ружанський — пт, 20 гру 2024 00:00:00 +0200

Метою даної роботи є аналіз літератури щодо потенційного використання Bacillus spp. у біологічному контролі рослин та розвитку сталого землеробства. Огляд літератури. Рослини, які взаємодіють із PGPR (ризобактеріями, що стимулюють ріст рослин), краще розвиваються і є більш стійкими до стресу. Bacillus spp. використовуються у сільському господарстві як PGPR для підвищення врожайності та стресостійкості культур, проте ефективність їх використання може змінюватися за різних умов. Відмінності у результатах випробувань між лабораторними і польовими умовами підкреслюють необхідність подальших досліджень у цій сфері. Bacillus spp., наприклад, B. subtilis, покращують фіксацію азоту, беруть участь у мобілізації фосфору та збільшують вміст заліза в рослинах. Крім того, Bacillus spp. виробляють фітогормони та сполуки, які регулюють гормональний баланс рослин. Бацили захищають рослини від патогенів, виробляючи антимікробні сполуки, такі як ліпопептиди та антибіотики. З метою кращої колонізації B. subtilis модулюють експресію генів рослин і утворюють біоплівки у процесі, що регулюється системою quorum sensing. Висновки. Дослідження взаємодії рослин і бактерій у ризосфері показали, що корисні бактерії, такі як Bacillus spp., покращують ріст і стійкість рослин шляхом регуляції гормонів, утворення біоплівок, впливу на імунні відповіді рослин, покращення доступності поживних речовин і стійкості до стресу. B. subtilis та інші види бацил є особливо ефективними у підвищенні врожайності культур та зменшенні захворюваності. Особливо важливою є їх здатність підвищувати стійкість рослин до посухи та солоності. Ці характеристики роблять Bacilli spp. перспективними та цінними для використання у сталому сільському господарстві.