Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Дослідження мікроцистинів як інгибиторів розвитку Phytophthora Infestans

В. Никифоров, О. Новохатько, О. Мазницька, О. Сакун, С. Дігтяр
Завантажити статтю
Анотація

Представлено інформацію з іноземних літературних джерел щодо мікроцистинів синьо-зелених водоростей. Висвітлено сучасний стан проблематики «цвітіння» водойм та значення цього явища для людини. Дослідження проведено за двома етапами: лабораторним і натурним. Виділено чисту культуру Phytophthora infestans, на якій проводились подальші дослідження. Виділення ізолятів здійснено на агаризованому поживному середовищі. Із доступних антисептиків було обрано перманганат калію й етанол. Натурні досліди проведено на експериментальних лініях Solanum lycopersicum шляхом діагностики ознак захворювання на фітофтороз. Визначення потенційного негативного впливу оброблених суспензією ціанобактерій рослин томату виконано методом біотестування з використанням як тест-обʼєкт Achatina fulica. Описано вплив токсинів синьо-зелених водоростей – мікроцистинів на колонії Ph. infestans in vitro. Представлено фотометричне спостереження за зменшенням кількості колоній із проміжком часу в три доби. Установлено фітофторостатичний ефект мікроцистинів. Зафіксовано деградацію ізолятів Ph. infestans на наступний день після обробки колонії суспензією ціанобактерій. Виявлено інгібуючий ефект, майже до повного зникнення симптомів у рослин, що були частково уражені фітофторозом та вирощувались in vivo. Визначено, що оброблені мікроцистином рослини можна вважати безпечними для подальшого споживання, загибель модельних організмів не зареєстровано

Ключові слова

мікроцистин, токсичність, інгібітори, фітофтора, in vitro, біотестування, тест-обʼєкт, in vivo, біобезпека

ЦИТУВАТИ
Nykyforov, V., Novokhatko, О., Maznitska, О., Sakun, О., & Digtiar, S. (2021). Research of microcystins as inhibitors of Phytophthora Infestans development. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 17(5),5-17. https://doi.org/10.31548/dopovidi2021.05.001
Використані джерела
  1. Lamour, K. (Ed.). (2013). Phytophthora. A Global Perspective. Wallingford: CAB International.
  2. Buratti, F., Testai, E., Vichi, S., Sacchi, A., Funari, E., Isidori, M., Parrone, D., Cangiano, M., Matthiessen, P., Arukwe, A., & Andreassen, I.K. (2013). The conjugation of microcystin-RR by human recombinant GSTs and hepatic cytosol. Toxicology Letters, 219, 231-238.
  3. Gutierrez-Praena, D., Jos, A., Pichardo, S., Moreno, I.M., & Cameán, A.M. (2013). Presence and bioaccumulation of microcystins and cylindrospermopsin in food and the effectiveness of some cooking techniques at decreasing their concentrations: A review. Food and Chemical Toxicology, 53, 139-152.
  4. Buratti, F., Manganelli, M., Vichi, S., Stefanelli, M., Scardala, S., Testai, E., & Funari, E. (2017). Cyanotoxins: Producing organisms, occurrence, toxicity, mechanism of action and human health toxicological risk evaluation. Archives of Toxicology, 91, 1049-1130.
  5. Sivonen, K., & Borner, T. (2008). Bioactive compounds produced by cyanobacteria. In A. Herrero & E. Flores (Eds.), The Cyanobacteria Molecular Biology, Genomics and Evolution (pp. 158-197). Norfolk, UK: Caiser Academic Press.
  6. Finking, R., & Marahiel, M.A. (2004). Biosynthesis of nonribosomal peptides. Annual Review of Microbiology, 58, 453-488.
  7. Sieber, S.A., & Marahiel, M.A. (2004). Molecular mechanisms underlying nonribosomal peptide synthesis: Approaches to new antibiotics. Chemical Reviews, 105, 715-738.
  8. Dittmann, E., Neilan, B.A., Erhard, M., von Dohren, H., & Borner, T. (2005). Insertional mutagenesis of a peptide synthetase gene that is responsible for hepatotoxin production in the cyanobacterium Microcystis aeruginosa PCC 7806. Molecular Microbiology, 26, 779-787.
  9. Rouhiainen, L., Vakkilainen, T., Siemer, B.L., Buikema, W., Haselkorn, R., & Sivonen, K. (2004). Genes coding for hepatotoxic heptapeptides (microcystins) in the cyanobacterium Anabaena strain 90. Applied and Environmental Microbiology, 70, 686-692.
  10. Pearson, L.A., Hisbergues, M., Borner, T., Dittmann, E., & Neilan, B.A. (2004). Inactivation of an ABC transporter gene, mcyH, results in loss of microcystin production in the cyanobacterium Microcystis aeruginosa PCC 7806. Applied and Environmental Microbiology, 70, 6370-6378.
  11. Dunn, A., Bruton, S., Clark, W., Grogan, H., O'Brien, P., Ryder, D., & Wedgwood, E. (2010). Population structure and resistance to mefenoxam of Phytophthora capsici in New York state. Plant Disease, 94, 1461-1468.
  12. Forster, H., Cummings, M., & Coffey, M. (2000). Phylogenetic relationships of Phytophthora species based in ribosomal ITS I DNA sequence analysis with emphasis on Waterhouse groups V and VI. Mycological Research, 104, 1055-1061.
  13. Nykyforov, V., Malovanyy, M., Kozlovska, T., Novokhatko, O., & Digtiar, S. (2016). The biotechnological ways of blue-green algae complex processing. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5/10(83), 11-18.
  14. Sakun, O.A., Shendryk, V.S., & Kovalenko, Ya.A. (2019). Study of the effect of microcystins for the prevention of late blight of tomatoes. Bulletin of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, 5(118), 58-65.