ЭлБиб

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

2/2013

INNOVATIONS FOR FOOD, HEALTH AND ENVIRONMENTAL SAFETY

механизмов взаимодействия ПЭРБ с

растениями служит базой для созда$

ния МБП как компонента систем ус$

тойчивого земледелия будущего.

При создании биопрепаратов учи$

тывают следующие основные группы

хозяйственно значимых свойств

ПЭРБ.

Биологическая

ассоциативная

азотфиксация.

Она вносит заметный

вклад в азотное питание растений.

Осуществляется гетеротрофными

бактериями на поверхности и в тка$

нях высшего растения, без образова$

ния морфологически выраженной

структуры. В число активных диазот$

рофов входят бактерии

Вacillus ssp.

причем некоторые бациллы, в част$

ности

В. polymyxa,

могут интенсивно

фиксировать азот также и в анаэроб$

ных условиях [2, 9].

Биосинтез литических ферментов

антипатогенного действия.

Бактерии

продуцируют и выделяют во внеш$

нюю среду функционально различа$

ющиеся группы ферментов, лизиру$

ющих стенки фитопатогенных гри$

бов: протеазы, манназы, целлюлазы

и гемицеллюлазы, глюканазы, хити$

назы. Первый микроорганизм, у ко$

торого обнаружена способность ли$

зировать не только собственные

клетки, но и клетки других бактерий

и грибов, –

B. subtilis

. Литические

ферменты бацилл обладают различ$

ной субстратной специфичностью.

Некоторые, в частности, лизируя

клеточные стенки фитопатогенных

грибов, приводят к высвобождению

содержимого гиф, которое служит

дополнительным источником пита$

ния и энергии для бацилл.

Продуцирование антибиотиков и

фитотоксинов.

Бактерии – проду$

центы широкого спектра антибиоти$

ков, угнетающих жизнедеятельность

разнообразия фитопатогенных гри$

бов и бактерий агроценоза [10].

Штаммы

B. subtilis

продуцируют ан$

тибактериальные и антифунгальные

вещества как рибосомальной (суб$

тилин, субтилозин и субланцин), так

не рибосомальной природы (хлоро$

тетаин, микобациклин, ризатацин,

бациллян, диффицидин, липопроте$

иды сурфактин, итурин, фенгицин).

Наиболее активно синтез пептидных

антибиотиков протекает в начале

стационарной стадии роста, что об$

легчает интерпретацию данных ла$

бораторной диагностики антифун$

гальной эффективности штаммов$

продуцентов.

Продуцирование фитогормонов и

витаминов.

Многие ПЭРБ, в том чис$

ле и бациллы, способны синтезиро$

вать фитогормоны — ауксины (индо$

лил$3$уксусная кислота ИУК), гиббе$

релины, цитокинины, этилен и др., а

также жизненно необходимые для

развития растений витамины, такие

как фолиевая кислота, фенилала$

нин, биотин, тиамин, никотиновая

кислота, В

, В

Индуцированный иммунитет.

Спо$

собность микроорганизмов индуци$

ровать устойчивость растений к бо$

лезням и вредителям, названная ин$

дуцированным иммунитетом, выде$

ляется в самостоятельное перспек$

тивное направление использования

ПЭРБ в растениеводстве. Выражен$

ность данного эффекта в значитель$

ной степени варьирует в зависимос$

ти от бактериального штамма и вида

растения, определяется продуциро$

ванием антибиотиков, конкуренцией

за ионы железа, инфекционные сай$

ты, активацией самозащиты расте$

ний [5].

Цели работы – изучение диагнос$

тической значимости методов лабо$

раторного исследования ПЭРБ на на$

личие хозяйственно$ценных свойств

на примере бациллярного препарата

комплексного действия Экстрасол,

апробирование его применения на

этапах производства и длительного

холодильного хранения сельскохо$

зяйственной продукции.

Объект микробиологического ис$

следования

– продуцент биопрепа$

рата комплексного действия Экстра$

сол — штамм

Bacillus subtilis Ч$13,

изолированный из черноземной по$

чвы Республики Молдова. Биопре$

парат Экстрасол зарегистрирован в

установленном порядке (№ гос. рег.

0680$07$208$216$0$0$0$1).

Для определения антифунгальной

и фитостимулирующей активности

бактерии выращивали стационарно

при 28

С в течение 4 сут на карто$

фельной среде, для анализа проду$

цирования штаммом фитогормонов

— на минимальной минеральной

среде.

Анализ антифунгальной активнос$

ти бактериальной

суспензии прово$

дили методом колодцев. Споры гри$

ба

Fusarium

graminearum

(F.graminearum)

вносили в агаризо$

ванную среду PDA в количестве 10

спор/мл, а суспензия бактерий в ко$

личестве 100 мкл в колодцы диамет$

ром 8 мм. Антифунгальную актив$

ность после инкубации в течение 2–

4 сут определяли по диаметрам зон

ингибирования гриба, образующих$

ся вокруг колодцев.

После выращивания бактериаль$

ные клетки отделяли центрифугиро$

ванием и проводили экстракцию

культуральной жидкости (КЖ) экви$

валентным объемом этилацетата.

Экстракт выпаривали под вакуумом.

Полученный сухой остаток растворя$

ли в 350 мкл метанола с последую$

щей фильтрацией через нейлоновый

мембранный фильтр. Антифунгаль$

ная активность суммарной фракции

метаболитов определяли аналогич$

но тестированию активности бакте$

риальной суспензии.

Анализ антифунгальной активнос$

ти

Bacillus subtilis Ч$13

показал, что

максимальная ингибирующая актив$

ность по отношению к фитопатоген$

ному грибу

Fusarium graminearum

от$

мечается у живой бактериальной

культуры (табл. 1). Антифунгальная

активность КЖ после отделения бак$

териальных клеток и суммарной

фракции экстрагированных метабо$

Таблица 1

Антифунгальная активность штамма

Bacillus subtilis Ч(13

против гриба

F.graminearum

тнаираВ

$евзаР

еинед

ынозртемаиД

$аворибигни

мм,яин

еиначемирП

яавиЖ

арутьлук

теН

0,13

–

ЖK

теН

5,21

яабалсаноЗ

1$ткартскЭ

01:1

0,41

еелобыноЗ

,еынвитка

$аввмеч

ЖKсетнаир

2$ткартскЭ

001:1

0,51

3$ткартскЭ

0001:1

0,51

Таблица 2

Антагонистическая активность

Bacillus subtilis Ч(13

по отношению

к фитопатогенным бактериям и грибам

мм,яинаворибигниынозртемаиД

ииреткаб

ainiwrE

$ovotorac

1$Aar

$oduesP

sanom

eaignirys

0038

$oduesP

sanom

eaignirys

4132

ainiwrE

$otorac

arov

1933

$cabivalC

$ciMret

esnenagih

1$71

0,2+4,82

6,2+0,23

3,3+0,84

1,4+5,94

7,2+0,63

ыбирг

$otyhP

arothp

icispac

$otcozihR

inalosain

muirasuF

$omluc

mur

muirasuF

inalos

muihtyP

.pps

2,3+1,84

9,1+6,92

4,2+0,33

9,1+8,32

9,2+1,83

Таблица 3

Влияние биопрепарата на энергию

прорастания и клубнеобразование картофеля

(агрофон N60 P60 K60)

троС

тнаираВ

атыпо

й$12аныдохсВ

елсопьнед

%,икдасоп

овтсечилоK

,йенбулк

.тсар/тш

йиксвеН

ьлортноK

6,6

тыпО

2,8

ценикшуП

ьлортноK

3,3

тыпО

3,4

этнаС

ьлортноK

1,9

тыпО

0,11

атевазилЕ

ьлортноK

6,5

тыпО

4,6

йоксвогуЛ

ьлортноK

6,4

тыпО

4,6

$окстеД

йиксьлес

ьлортноK

8,6

тыпО

5,7

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека