Идентификация и изучение свойств Streptomyces geldanamycininus 3К9, выделенного из почвы под зарослями борщевика Сосновского
Autor: | Tovstik, E.V., Sazanov, A.V., Bakulina, А.V., Shirokikh, I.G., Ashikhmina, T.Ya. |
---|---|
Rok vydání: | 2019 |
Předmět: | |
DOI: | 10.25750/1995-4301-2019-2-053-060 |
Popis: | The antagonistically active bacterial strain 3K9 was isolated from the soil under the thickets of the invasive Heracleum sosnowskyi Manden. species. Identification of the 3K9 strain was performed using cultural morphological traits, as well as based on the analysis of a fragment of the 16S rRNA gene. The greatest similarity (98.54%) of the nucleotide sequence of the 3K9 strain to the nucleotide sequence of Streptomyces geldanamycininus NRRL 3602 (Accession number NCBI NR_043722.1) was established. Macbecin I (0.50 µg/L) and validamycin A (0.78 µg/L) were detected among the spectrum of antibiotics produced by the 3K9 strain using optical spectroscopy. The ability of the 3K9 strain to synthesize 1-(azabenzimidazol-2-yl)-2,5-dihydro-3H-pyrrolo[2,1-α]isoindole, a compound known as an inhibitor of the activity of the Hsp90 protein, has been established. Using high performance liquid chromatography, peptides, amino acids in the amount of 145.00 µg/L were detected in the exometabolites of the studied strain; lycopene – 117.62; lutein – 19.06; phytoin – 0.97 µg/L. Under laboratory conditions, it was shown that substances produced by S. geldanamycininus 3К9 (volatile and agar diffusing) produced by the strain inhibit the growth of the phytopathogenic fungus Fusarium proliferatum. Under co-cultivation conditions, the volatile metabolites of S. geldanamycininus 3K9 slow down the radial growth of the colonies of F. proliferatum almost doubled. In addition to antibiotics, the 3K9 strain produces an extracellular enzyme that destroys cellulose. On the Hetchinson medium, the ratio of the width of the growth zone of the 3K9 strain and the carboxymethylcellulose destruction zone formed by it is 2.5. In a liquid-phase culture, S. geldanamycininus 3К9 did not show the ability to produce auxins (indolyl-3-acetic acid). During the study of the sensitivity of S. geldanamycininus 3K9 to antibiotics, its resistance to rifampicin, amoxicillin, nystatin and chloramphenicol in their clinically significant concentrations was established. Strain 3K9 shows sensitivity to antibiotics that inhibit protein synthesis (tetracycline, kanamycin, erythromycin) and cell wall synthesis (cefazolin, bacitracin). It is concluded that S. geldanamycininus 3К9, due to the presence of antibiotic activity, can counteract the invasion of pathogenic species of microscopic fungi into the root zone of the plants of Heracleum sosnowskyi and thereby increase its invasiveness. Антагонистически активный бактериальный штамм 3К9 выделен из почвы под зарослями инвазивного вида Heracleum sosnowskyi Manden. Идентификацию штамма 3К9 проводили с использованием культурально-морфологических признаков, а также на основе анализа фрагмента гена 16S рРНК. Установлено наибольшее сходство (98,54%) нуклеотидной последовательности штамма 3К9 с последовательностью нуклеотидов Streptomyces geldanamycininus NRRL 3602 (шифр NCBI NR_043722.1). Среди спектра продуцируемых штаммом 3К9 антибиотиков с помощью оптической спектроскопии обнаружены макбецин I (0,50 мкг/л) и валидамицин А (0,78 мкг/л). Установлена способность штамма 3К9 к синтезу 1-(азабензимидазол-2-ил)-2,5-дигидро-3H-пирроло[2,1-α]изоиндола – соединения, известного как ингибитор активности белка Hsp90. С помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии в экзометаболитах исследуемого штамма обнаружены пептиды, аминокислоты в количестве 145,00; ликопин – 117,62; лютеин – 19,06; фитоин – 0,97 мкг/л. В лабораторных условиях показано, что продуцируемые штаммом S. geldanamycininus 3К9 вещества (летучие и диффундирующие в агар) ингибируют рост фитопатогенного гриба Fusarium proliferatum. В условиях совместного культивирования летучие метаболиты S. geldanamycininus 3К9 замедляют радиальный рост колоний F. proliferatum почти в два раза. Помимо антибиотиков, штамм 3К9 продуцирует внеклеточный фермент, разрушающий целлюлозу. На среде Гетчинсона соотношение ширины зоны роста штамма 3К9 и образуемой им зоны разрушения карбоксиметилцеллюлозы составляет 2,5. В жидкофазной культуре S. geldanamycininus 3К9 не проявил способности продуцировать ауксины (индолил-3-уксусную кислоту). В ходе исследования чувствительности S. geldanamycininus 3К9 к антибиотикам установлена его резистентность к рифампицину, амоксициллину, нистатину и левомицетину в клинически значимых концентрациях. Штамм 3К9 проявляет чувствительность к антибиотикам, ингибирующим синтез белка (тетрациклин, канамицин, эритромицин) и синтез клеточной стенки (цефазолин, бацитрацин). Сделан вывод о том, что S. geldanamycininus 3К9, благодаря наличию антибиотической активности, может противодействовать вторжению патогенных видов микроскопических грибов в прикорневую зону растений борщевика Сосновского и тем самым способствовать повышению его инвазивности. |
Databáze: | OpenAIRE |
Externí odkaz: |