Egy antagonista HJ-3 endofita baktérium azonosítása és antibakteriális aktivitásának vizsgálata Polygonatum sibiricumban
Az endofiták olyan típusú szervezetek, amelyek egészséges növényi szövetekben élnek, és hosszú evolúciós időszak alatt harmonikus szimbiotikus kapcsolatot alakítanak ki a növényi gazdaszervezettel. A kutatások megállapították, hogy a növényekben élő endofita baktériumok nagy lehetőségeket rejtenek magukban a növényi betegségek biológiai védekezésében. Vannak olyan tanulmányok is, amelyek arra utalnak, hogy a növényekben élő endofita baktériumok a gazdaszervezet anyagcseretermékeivel azonos vagy azokhoz hasonló anyagcseretermékeket termelhetnek, különösen a gyógyászati endofita baktériumok által termelt egyes anyagcseretermékek, amelyek jó terápiás hatással vannak az emberi betegségekre. Olyan betegségek, mint a rák, a daganatok, valamint a bakteriális és gombás fertőzések terápiás szereként jelentették őket. Bos és munkatársai például arról számoltak be, hogy a Heraclium maximum hagyományos kanadai gyógynövényből izolált endofita kivonatok mikobaktériumellenes aktivitással rendelkeznek, és rákellenes természetes termékekként tanulmányozhatók; Seo és munkatársai pedig azt találták, hogy a retekben található endofita baktériumok antibakteriális aktivitással rendelkeznek a kórokozókkal szemben, és többek között biológiai védekező anyagként használhatók emberi és növényi kórokozók ellen.

A Polygonatum cyrtonema, a Liliaceae családba tartozó növény, főként szteroid szaponinokból és Polygonatum poliszacharidokból áll. Fontos farmakológiai hatása az immunitás fokozása, tumorellenes, hipoglikémiás és antibakteriális tulajdonságai. Gyógy- és ehető növényként széles körben használják a gyógyászat, az élelmiszeripar, a kozmetika stb. területén. A legtöbb termék azonban még mindig a kezdeti feldolgozási szakaszban van, és további kutatásokra van szükség a Polygonatum sibiricum aktív összetevőivel kapcsolatban, hogy mélyebben feldolgozott Polygonatum sibiricum termékeket fejlesszenek ki. A Polygonatum sibiricum endofita gombáiról kevés jelentés született, például Li a Taishan-hegyi Polygonatum sibiricumból izolált antibakteriális hatású endofita gombákat; Wang a Zhejiang Polygonatum sibiricumból izolált endofita gombákat és tanulmányozta antibakteriális metabolitjaikat. A növényekben található endofita baktériumok pedig gazdanövényi régiók, növekedési szakaszok, szöveti elhelyezkedések és típusok szerint változnak. Bai, Zhai és társai a Bacillus subtilis és Bacillus subtilis endofita törzseit szűrte az Anhui Polygonatum sibiricumból, és antibakteriális aktivitási vizsgálatokat végeztek. Ebben a tanulmányban egy másik, antagonista hatású HJ-3 endofita törzset izoláltak az Anhui tartománybeli Polygonatum sibiricumból. A Polygonatum sibiricum endofita baktériumforrásainak gazdagítása, fejlesztése és hasznosítása érdekében osztályozták, azonosították, aktivitását vizsgálták és elemezték a metabolitokat.

Az endofita baktériumok számos gyógyászati értékkel bíró bioaktív anyagot termelnek a gazdaszervezetükkel való szimbiózis során, amelyek potenciális értéket képviselnek az emberi betegségek, például a rák, az antibakteriális és antioxidáns hatású betegségek megelőzésében és leküzdésében, valamint a mezőgazdasági kártevők elleni védekezésben. Az endofita baktériumokról számos kutatási jelentés született mind hazai, mind nemzetközi szinten. Halim és munkatársai például két endofita baktériumot, a BCA3-at és a BCA12-t izolálták rizsföldek gyökereiből és leveleiből, és megállapították, hogy pozitív antagonista aktivitással rendelkeznek a bakteriális levélfoltosság (BLB) ellen; a Botrytis cinerea az egyik legfontosabb betakarítás utáni gombás kórokozó. Chao és munkatársai különböző növényekből származó endofita baktériumokat vizsgáltak, és megállapították, hogy biokontroll hatásuk van a Botrytis cinerea ellen paradicsomban; Az e projektben nyert HJ-3 endofita gombával kapcsolatos vizsgálat megállapította, hogy antagonista hatással van a növénypatogén gombákra, és széles spektrumú antagonista aktivitást mutat. Zhang és munkatársai egy széles spektrumú antagonista baktériumot, az XS-2-t izolálták búza tüskékből, és megállapították, hogy gátló hatással van hat növényi kórokozóra, köztük a Fusarium graminearumra, a Fusarium head blight (FHB) kórokozójára, és a Fusarium oxysporumra, a gyapot kórokozójára. A gátlási zóna 10-29,58 mm között van, ami értékes biológiai erőforrássá teszi a biológiai védekező szerek kifejlesztéséhez. Az ebben a vizsgálatban nyert HJ-3 endofita baktérium ugyanilyen gátló hatással van a növénypatogén gombákra, például a Fusarium graminearumra és a Fusarium graminearumra. A különbség az, hogy az endofita baktériumot nem terményekből, hanem a Polygonatum sibiricum gyógynövényből izolálták. A tudósok kimutatták, hogy az endofita baktériumok izolálása növényekből, különösen egyes gyógynövényekből, gátolhatja a patogén baktériumok és gombák növekedését. Ennek oka az lehet, hogy az endofita baktériumok és a gyógynövények közötti szimbiózis során olyan metabolitok termelődnek, amelyek gátló hatással vannak a kártevőkre, betegségekre vagy kórokozókra. Bai és munkatársai a Polygonatum sibiricum gyógynövényből izolálták a HJ-1 és HJ-2 endofita törzseket, és megállapították, hogy fermentációs termékeik jó gátló hatással vannak a patogén baktériumokra, például a Pseudomonas aeruginosa és a Staphylococcus aureus baktériumokra. Ebben a tanulmányban a Polygonatum sibiricum gyógynövényből izolálták a HJ-3 endofita törzset, amely szintén széleskörű antibakteriális hatást mutatott a gyakori patogén baktériumokra. Ez a tanulmány azonban az endofita baktériumok növénypatogén gombákra gyakorolt antagonista hatásának feltárására összpontosított, ezáltal gazdagítva az endofita baktériumok potenciális alkalmazási értékét a Polygonatum sibiricumban. A meglévő adatok azt mutatják, hogy a gyógynövények endofita baktériumainak szűrése a gyógyászati értékkel bíró bioaktív vegyületek előállítása céljából, különösen a veszélyeztetett gazdanövények endofita baktériumaiból, a bioaktív vegyületek fontos forrásává vált az új gyógyszerek kifejlesztéséhez.

A projekt célja egy HJ-3 endofita törzs szűrése az Anhui autentikus Polygonatum sibiricum gyógynövényből. Az előzetes morfológiai azonosítás és a 16S rRNS molekuláris biológiai szekvenálás után a törzset Bacillus velezensis-ként azonosították. A Bacillus thuringiensist széles körben használják az ipar, a mezőgazdaság és a környezetvédelem területén széles spektrumú antibakteriális aktivitása, a növények növekedésének elősegítése és a biofelületaktív anyagként való potenciálja miatt. Takarmányozási mikrobiális hatóanyagként is felhasználható, és várhatóan egyre fontosabb szerepet fog játszani az egészségügyben. De ugyanazon faj különböző törzsei B Velezensis funkcionális különbségekkel rendelkezik, ezért a B. további feltárása szükséges a természetben A Velezensis törzsforrások új funkcionális törzseinek kifejlesztése és felhasználása. Chi és munkatársai szintén izolálták a Bacillus velezensis ZJKU-3 törzset a Polygonatum multiflorumból, és tanulmányozták az endofita baktériumok és metabolitjaik antagonista aktivitását a Fusarium oxysporummal szemben. Az ebben a vizsgálatban elkülönített B. A velezensis HJ-3 törzs gátló hatással van a növénypatogén gombákra, köztük a Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum, Fusarium graminearum, Fusarium oxysporum, Fusarium graminearum és Fusarium oxysporum mellett. Különösen a Fusarium oxysporumra van nagyon jelentős gátló hatása, ezt követi a Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum és Fusarium oxysporum. Látható, hogy az ebben a vizsgálatban nyert HJ-3 endofita baktérium széles spektrumú antagonista aktivitással rendelkezik a gyakori növénypatogén gombákkal szemben, és kutatási eredményei bizonyos iránymutató jelentőséggel bírnak a mezőgazdasági kártevők és betegségek biológiai védekezésében. Ezenkívül a kutatás megállapította, hogy a HJ-3 endofita törzs fermentációs termékei kiterjedt antibakteriális hatást mutatnak a gyakori baktériumokra, különösen a Staphylococcus aureusra, amely a legjelentősebb antibakteriális hatással rendelkezik. A Staphylococcus aureus gyakori klinikai kórokozó, és antibiotikum-rezisztenciája nagyon gyakori. Ezért a hatékony antibakteriális gyógyszerek, különösen a természetes termékekből származó új típusú antibakteriális gyógyszerek megtalálása nagy jelentőséggel bír a bakteriális betegségek megelőzése és kezelése szempontjából, és egyben a bakteriális rezisztencia problémájának megoldására szolgáló egyik módszer is.

A fenti kutatás azt mutatja, hogy a Huangjing hagyományos kínai gyógyászatból kiválasztott HJ-3 endofita törzs jelentős antagonista hatással van különböző növényi patogén gombákra, és fermentációs termékei képesek gátolni a gyakori baktériumok, például az Escherichia coli növekedését. UPLC-MS/MS segítségével 5,5'-metilén-bisz (2-tert-butil-4-metilfenol) fenolos vegyületeket mutattunk ki az endofita baktériumok fermentációs termékeiből, és három azonos sorozatú vegyületet kaptunk. A tanulmányban kapott adatok megalapozzák a Polygonatum sibiricum endofiták fermentációs termékeiben lévő hatóanyagok további feltárását, és megalapozzák a növényi endofita gyógyszerek széles körű alkalmazását.