ارزیابی فعالیت ضد قارچی جدایه های باسیلوس سوبتیلیس تولید کننده ایتورین
محورهای موضوعی : میکروب شناسی محیطیآفاق محمدی 1 , عباس اخوان سپهی 2 , رضا حسینی دوست 3
1 - کارشناس ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم داروئی، تهران، گروه میکروب شناسی
2 - دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال،
گروه میکروب شناسی
3 - استاد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم داروئی، تهران، گروه میکروب شناسی
کلید واژه: باسیلوس سوبتیلیس, ایتورین, کنترل زیستی,
چکیده مقاله :
سابقه و هدف: باسیلوس سوبتیلیس با توانایی تولید طیف وسیعی از ترکیبات ضد میکروبی مانند لیپوپپتیدهای خانواده ایتورین در کنترل بیولوژیک تعداد زیادی از قارچ های بیماریزای گیاهی مؤثر می باشد. این مطالعه با هدف بررسی فعالیت ضد قارچی جدایه های بومی باسیلوس سوبتیلیس علیه فوزاریوم مونیلیفورم و ورتیسیلیوم داهلیا انجام شد. مواد و روش ها: به منظور جداسازی باسیلوس سوبتیلیس از خاک پارک های جنگلی هفت منطقه از تهران نمونه برداری به عمل آمد. فعالیت ضد قارچی جدایه های باسیلوس سوبتیلیس به کمک روش چاهک گذاری بررسی شد. دو جدایه با بیشترین قطر هاله عدم رشد انتخاب و با روش PCR شناسایی شدند. محیط آگار مغذی مایع به منظور تولید بیشترین متابولیت ضدقارچی توسط جدایه های یاد شده بهینه سازی شد. سپس متابولیت های حاصل از کشت چهار روزه تخلیص و وجود ایتورین A با روش کروماتوگرافی تأیید گردید. یافته ها: از 91 سویه جداسازی شده از خاک، 23 سویه به عنوان باسیلوس سوبتیلیس شناسایی شدند. جدایه های شماره 36 و 78 به ترتیب علیه فوزاریوم مونیلیفورم و ورتیسیلیوم داهلیا بیشترین قدرت مهارکنندگی را نشان دادند. نتایج تطبیق توالی شباهت 100 درصدی این دو جدایه را به باسیلوس سوبتیلیس تأیید نمود. جدایه ها بیشترین فعالیت ضد قارچی را در محیط آگار مغذی مایع با منبع کربن گلوکز، منبع نیتروژن عصاره مخمر، pH خنثی و دمای 30 درجه سلیسیوس نشان دادند. بر اساس نتایج HPLC هر دو جدایه توانستند ایتورین A را در بازه زمانی مشابه با ایتورین استاندارد تولید کنند. نتیجه گیری: جدایه های بومی به خوبی می توانند متابولیت های ضدقارچی تولید نمایند. بنابراین می توانند کاندیدای مناسبی برای کنترل زیستی قارچ های بیماریزای گیاهی و جایگزینی برای قارچ کش های شیمیایی باشند.
Background & Objectives: Bacillus subtilis strains produce a wide variety of antimicrobial substances, such as iturin family lipopeptides, which are effective in biological control of many plant pathogens. The aim of present study was to investigation the antifungal activity of indigenous strains Bacillus subtilis against Fusarium moniliforme and Verticillium dahliae. Materials & Methods: The forest soil samples were collected from seven different parks at Tehran. The isolates were screened by antifungal activity. Two best strains with greater inhibition zone were identified by PCR. Then, nutrient broth media were optimized to produce of large volumes of the antifungal metabolites from the selected native strains. Following 4 day incubation, the bacterial metabolites were purified, and the presence of iturin was confirmed by chromatography method. Results: Totally, 23 isolated strains were confirmed as B. subtilis. In subsequent experiments, two strains 36 and 78 showed the greatest activity against the Fusarium moniliforme and Verticillium dahliae respectively. 16srRNA sequence analyses for selected isolates confirmed 100% similarity to B. subtilis. The nutrient broth with glucose, yeast extract, neutral pH and 30 ⁰C incubation temperature were optimized for the best production condition. The HPLC results showed that both the ability of these strains to produce iturin A in a specific period was as the same as standard iturin. Conclusion: These indigenous strains showed the ability to produce antifungal metabolites. Therefore, these strains can be used as good candidates for the biological control of plant pathogenic fungi and as an alternative for chemical fungicides.