هادی چگنی, امیر, هادی, فرانک, کوثری, مژگان, زارع, مریم, غلامی محمدی, عبدالناصر. (1398). بررسی فعالیت ضد قارچی باکتری های بومی جدا شده از خاک کشاورزی خرم آباد. مجله علمی - پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی سبزوار, 26(3), 383-391.
امیر هادی چگنی; فرانک هادی; مژگان کوثری; مریم زارع; عبدالناصر غلامی محمدی. "بررسی فعالیت ضد قارچی باکتری های بومی جدا شده از خاک کشاورزی خرم آباد". مجله علمی - پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی سبزوار, 26, 3, 1398, 383-391.
هادی چگنی, امیر, هادی, فرانک, کوثری, مژگان, زارع, مریم, غلامی محمدی, عبدالناصر. (1398). 'بررسی فعالیت ضد قارچی باکتری های بومی جدا شده از خاک کشاورزی خرم آباد', مجله علمی - پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی سبزوار, 26(3), pp. 383-391.
هادی چگنی, امیر, هادی, فرانک, کوثری, مژگان, زارع, مریم, غلامی محمدی, عبدالناصر. بررسی فعالیت ضد قارچی باکتری های بومی جدا شده از خاک کشاورزی خرم آباد. مجله علمی - پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی سبزوار, 1398; 26(3): 383-391.
بررسی فعالیت ضد قارچی باکتری های بومی جدا شده از خاک کشاورزی خرم آباد
1گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه؛ دانشگاه آزاد اسلامی واحد بروجرد، ایران
2گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه علوم، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
3پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی، کرج، ایران
4گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه؛ دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
5گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه؛ دانشگاه لرستان، ایران
تاریخ دریافت: 06 فروردین 1397،
تاریخ بازنگری: 22 مهر 1397،
تاریخ پذیرش: 30 شهریور 1398
چکیده
زمینه و هدف: ظهور گونه‌های مقاوم به داروها و همچنین محدودیت استفاده از داروهای ضد قارچی به دلیل اثرات سمی احتمالی در انسان، هزینه بالای تولید آن‌ها و آلودگی محیط‌زیست ناشی از مصرف این داروها تحقیقات موردنیاز برای یافتن ترکیبات ضد قارچی جدید را ضروری دانسته است. میکروارگانیسم‌ها به‌ویژه باکتری‌های خاک طیف گسترده‌ای از مواد ضد میکروبی و فعال را تولید می‌کنند که برخی از آن‌ها خاصیت ضد قارچی دارند. هدف از این مطالعه جداسازی باکتری‌های مؤثر بر رشد قارچ‌ها، از خاک کشاورزی شهرستان خرم‌آباد است. مواد و روش‌ها: نمونه‌برداری از خاک کشاورزی مناطق مختلف شهرستان انجام شد. سپس جداسازی باکتری‌های خاک با استفاده از محیط نوترینت براث و نوترینت آگار انجام و به دنبال آن اثر ضد قارچی مایع رویی و همچنین عصاره آن‌ها به روش انتشار دیسک در محیط SCA بر روی چندین گونه قارچ مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: در کل چهار جدایه، دارای اثرات ضد قارچی قابل‌ملاحظه‌ای بر روی برخی قارچ‌ها شامل Aspergillus niger،Aspergillus flavus،Aspergillus fumigatus و Candida albicans بودند. این جدایه‌ها با استفاده از آزمون‌های بیوشیمیایی و تعیین توالی ژن SrRNA16 شناسایی شدند. پس از جستجوی توالی آن‌ها از طریق BLAST در بانک اطلاعاتی NCBI جنس باکتری‌ها متعلق به دو جنس Pseudomonas و Acinetobacter بودند. نتیجه‌گیری: این اولین گزارش از بررسی فعالیت ضد قارچی، باکتری‌های جداشده از خاک کشاورزی خرم‌آباد است. این باکتری‌ها می‌توانند کاندید مناسبی برای کنترل زیستی قارچ‌های بیماری‌زا باشند. استخراج، شناسایی و به‌کارگیری متابولیت‌های مهاری آن‌ها می‌تواند در طراحی و تولید داروهای ضد قارچی استفاده شود.
Antifungal activity of native bacteria isolated from Khorramabad agricultural soil
نویسندگان [English]
Amir Hadi Chegeni1؛ Faranak Hadi2؛ Mojgan kowsari33؛ Maryam Zare4؛ Abdolnaser Gholami Mohammadi5
1Department of Biology, Faculty of science, Azad University, Brojerd, Iran
2Biology department, Faculty of science, Lorestan university, Khorramabad, Iran
3Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran, Karaj, Iran
4Department of Biology, Faculty of Science, Payamme Noor University, Tehran, Iran
5Department of Biology, Faculty of Science, Lorestan University, Khorramabad, Iran
چکیده [English]
Background: Emergence of drug resistant strains and the limited use of antifungal drug due to possible toxic effects on humans, the high cost of their production and environmental pollution has made the search for novel bio-antifungal compounds a necessity. Microorganisms, particularly soil bacteria produce a wide range of active antimicrobial substances that some of them have antifungal properties. The purpose of this study is isolation and identification of the bacteria affecting the growth of fungi from Khorramabad agricultural soil. Materials and Methods: Agricultural soils were collected from different areas of Khorramabad, Lorestan Province. The bacteria were isolated using nutrient broth and nutrient agar, then, the antifungal activity of their extracts and supernatant in the SCA media on several species of fungi was studied applying disk diffusion method. Results: Four strains showing a remarkable antifungal effect against some fungi, including Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus and Candida albicans. These isolates were identified by biochemical features and 16S rRNA sequence. Analysis of their sequencing through BLAST in NCBI data bank showed that these bacterial similarly closed to Pseudomonas sp. and Acinetobacter sp. genus. Conclusion: This study was the first report of antifungal analysis of soil isolated bacteria from Khorramabad. These bacteria could be a potential candidate for biocontrolling pathogenic fungi.The extraction, identification and development of their inhibitory metabolites can be used in the design and production of antifungal agents.
کلیدواژه‌ها [English]
Bacterial isolation, Antifungal, Disk diffusion method, 16SrRNA
مراجع
1.Oueslati S, Romero-Gonzalez R, Lasram S, Frenich AG, Vidal JLM. Multi-mycotoxin determination in cereals and derived products marketed in Tunisia using ultrahigh performance liquid chromatography coupled to triple quadrupole mass spectrometry. Food and Chemical Toxicology. 2012; 50(7):2376-81.
2.Ranjbariyan AR, Shams-Ghahfarokhi M, Kalantari S, Razzaghi-Abyaneh M. Molecular identification of antagonistic bacteria from Tehran soils and evaluation of their inhibitory activities toward pathogenic fungi. Iranian Journal of Microbiology. 2011;3(3):140-146
3.Ji C, Fan Y, Zhao L. Review on biological degradation of mycotoxins. Animal Nutrition. 2016; 2(3): 127-133
4.Frey-Klett P, Burlinson P, Deveau A, Barret M, Tarkka M, Sarniguet A. Bacterial-fungal interactions: hyphens between agricultural, clinical, environmental, and food microbiologists. Micobiology and Molecular Biology Reviews. 2011; 75(4): 583-609.
5.Teniola OD,Addo PA, Brost IM, Färber P, Jany KD, Alberts JF, van Zyl WH, Steyn PS, Holzapfel WH. Degradation of aflatoxin B(1) by cell-free extracts of Rhodococcuserythropolis and Mycobacterium fluoranthenivorans sp. nov.DSM44556(T). International Journal of Food Microbiology. 2005; 105(2): 111–117
6.Lane DL. 16S/23S rRNA sequencing. In Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematics; Stackenbradt, E., Goodfellow, M., Eds.; John Wiley: New York, 1991.
8.Gohel V, Singh A, Vimal M, Ashwini P, Chhatpar HS. Bioprospecting and antifungal potential of chitinolytic microorganisms.African Journal of Biotechnology. 2006; 5(2), 54-72.
9. Kirk JL, Beaudette LA, Hart M, Moutoglis P, Klironomos JN, Lee H et al. Methods of studying soil microbial diversity. Journal of Microbiological Methods.2004;58(2):169-88.
11.Janaki T, Nayak BK, Ganesan T. Antifungal activity of soil actinomycetes from the mangrove Avicennia marina. Journal of Medicinal Plants Studies. 2016;4(2):05-08
12.Stein T. Bacillus subtilisantibiotics: structures, syntheses and specific functions. Molecular Microbiology. 2005;56(4):845-857
13.Kimura N, Hirano S. Inhibitory Strains of Bacillus subtilis for Growth and Aflatoxin. production of Aflatoxigenic Fungi. Agricultural and Biological Chemistry.1988; 52(5):1173-1179.
14.Petchkongkaew A, Taillandier P, Gasaluck P, Lebrihi A. Isolation of Bacillus spp. from Thai fermented soybean (Thua-nao): screening for aflatoxin B1 and ochratoxin A detoxification. Journal of Applied Microbiology. 2008;104:1495-1502
15.Li X, Zhang Y, Wei Z, Guan Z, Cai Y, Liao X. Antifungal Activity of Isolated Bacillus amyloliquefaciens SYBC H47 for the Biocontrol of Peach Gummosis. PLoS ONE. 2016;11(9):e0162125
16-Emmert EA, Handelsman J. Biocontrol of Plant Disease: a (Gram-) Positive Perspective, FEMS Microbiology Letters. 1999;171(1):1-9.
17.Gunasinghe RN, Ikiriwatte CJ, Karunaratne AM. The use of Pantoeaagglomerans and Flavobacterium sp. to control banana pathogens.The Journal of Horticultural Science and Biotechnology. 2004; 79(4): 1002–1006.
19.Coallier- Ascah J, Idziak ES. Interaction between Streptococcus lactis and Aspergillusflavus on production of Aflatoxin.Applied and Environmental Microbiology.1995; 49(1):163–167.
20.Gajbhiye MH, KapadnisBP.Antifungal-activity-producing lactic acid bacteria as biocontrol agents in plants. Biocontrol Science and Technology. 2016; 26(11): 1451-1470
21.Muñoz R, Arena ME, Silva J, González SN. Inhibition of mycotoxin-producing Aspergillusnomiusvsc 23 by lactic acid bacteria and Saccharomyces cerevisiae.Brazilian Journal of Microbiology. 2010; 41(4): 1019-26
22.Ghonaimy GA, Yonis AA, Abol-Ela MF. Inhibition of Aspergillusflavus and A. parasiticus fungal growth and its aflatoxins (B1, B2, G1 and G2) production by Lactobacillus acidophilus.Journal of the Egyptian Society of Toxicology. 2007; 37: 53-60
23.Ghazvini RD, Kouhsari E, Zibafar E, Hashemi SJ, Amini A, Niknejad F. Antifungal Activity and Aflatoxin Degradation of BifidobacteriumBifidum and Lactobacillus Fermentum Against Toxigenic AspergillusParasiticus.The Open Microbiology Journal. 2016; 10:197-201
24.Bayankaram PP, Sellamuthu PS.Antifungal and anti-aflatoxigenic effect of probiotics against Aspergillusflavusand Aspergillusparasiticus. Toxin Reviews. 2016; 35(1-2): 10-15
25. Khanafari A, Soudi H, Miraboulfathi M, KarameiOsboo R, An In vitro investigation of Aflatoxin B1 Biological Control by Lactobacillus plantarum.Pakistan Journal of Biological Sciences. 2007; 4(3):163-168.
26. Teniola OD, Addo PA, Brost IM, Farber P, Jany KD, Alberts JF, et al. Degradation of aflatoxin B(1) by cell-free extracts of Rhodococcuserythropolis and Mycobacterium fluoranthenivorans sp. nov.DSM 44556(T).International Journal of Food Microbiology. 2005;105(2):111-117.
27.Moraes APR, Videira SS, Bittencourt VREP, Bittencourt AJ. Antifungal activity ofStenotrophomonasmaltophiliinStomoxyscalcitran larvae.RevistaBrasileira de ParasitologiaVeterinária. 2014; 23: 194–199.
28. Mickler CJ, Bowen KL, Kloepper JW.Evaluation of selected geocarposhpere bacteria for biological control of Aspergillusflavus in peanut.Plant Soil. 1995;175:291–299
30.Sangare L, Zhao Y, Folly YM, Chang J, Li J, Selvaraj JN, Xing F, Zhou L, Wang Y, Liu Y. Aflatoxin B1 degradation by a Pseudomonas strain. Toxins (Basel). 2014;6(10):3028-40.
31.Mannaa M, Oh JY, Kim KD. Microbe-mediated control of Aspergillusflavus in stored rice grains with a focus on aflatoxin inhibition and biodegradation. Annals of Applied Biology. 2017;171(3):376–392.
32.Mannaa M, Oh JY, Kim KD. Biocontrol activity of volatile-producing Bacillus megateriumand Pseudomonas protegens against Aspergillusflavus and aflatoxin production on stored rice grains.Mycobiology. 2017;45(3):213–219
33.Mannaa M, Kim KD. Biocontrol Activity of Volatile-Producing Bacillus megateriumand Pseudomonas protegensAgainst Aspergillus and Penicilliumspp. Predominant in Stored Rice Grains: Study II.Mycobiology. 2018; 46(1): 52-63
34.Trotel-Aziz P, Couderchet M, Biagianti S, Aziz A. Characterization of new bacterial biocontrol agents Acinetobacter, Bacillus, Pantoea and Pseudomonas spp. mediating grapevine resistance against Botrytis cinerea. Environmental and Experimental Botany. 2008; 64(1):21–32
36.Raaijmakers JM, Vlami M, de Souza JT. Antibiotic production by bacterial biocontrol agents. Antonie Leeuwenhoek. 2002;81(1–4):537–547
37.Ramette A, Frapolli M, Defago G, Moenne-Loccoz Y. Phylogeny of HCN synthase-encoding hcnBC genes in biocontrolfluorescentpseudomonads and its relationship with host plant species and HCN synthesis ability. MolecularPlant-Microbe Interactions Journal. 2003;16(6):525-35
38. yan LL, Li YQ, Wang Y, Zhang XH, Xu YQ. Optimization of critical medium components using response surface methodology for Phenazine-1-carboxylic acid production by Pseudomonas sp. M-18Q.Journal of Bioscience and Bioengineering. 2008;105(3):232-237
ابتدای صفحه