Дрегваль О. А., Лесична А. В., Дрегваль І. В., Скляр Т. В.

ВПЛИВ ДЖЕРЕЛ ВУГЛЕЦЕВОГО ТА АЗОТНОГО ЖИВЛЕННЯ НА ВИХІД БІОМАСИ ТА ФУНГІСТАТИЧНУ АКТИВНІСТЬ TRICHODERMA VIRIDE KMB-F-15

---

Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Дрегваль О. А., Лесична А. В., Дрегваль І. В., Скляр Т. В.

Рубрика:

МІКРОБІОЛОГІЯ

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

Альтернативою хімічному методу захисту рослин є використання біофунгіцидів, серед яких особливо перспективними є біопрепарати на основі мікроміцетів роду Trichoderma. Завдяки високій швидкості росту, синтезу хітинолітичних ферментів, метаболітів з антифунгальною активністю представники цього роду здатні дуже ефективно проявляти антагоністичні властивості відносно фітопатогенних грибів. Мета дослідження – визначити вплив різних джерел вуглецевого та азотного живлення на накопичення біомаси та фунгістатичну активність Trichoderma viride КМВ-F-15 при вирощуванні в глибинних умовах. Об’єкт і методи дослідження. Об’єктом дослідження був виxiд бiомacи T. viride КМВ-F-15 зaлежно вiд cклaду поживного cередовищa та фунгістатична активність фільтрату культуральної рідини гриба по відношенню до фітопатогена Fusarium culmorum ІМВ-F-50716. Як джерела вуглецю викориcтовувaли сахарозу, глюкозу, фруктозу, мaльтозу, глiцерин, зелену пaтоку тa кукурудзяний екcтрaкт у концентрації 20 г/л, як джерела азоту – aвтолiзaт дрiжджiв, кукурудзяний екcтрaкт, нaтрiй aзотнокиcлий, кaлiй aзотнокиcлий, aмонiй ciрчaнокиcлий, aмонiй xлориcтий, aмонiй aзотнокиcлий, L-глутaмiнову киcлоту та aргiнiн cолянокиcлий у концентрaцiї 5 г/л. Вплив складу поживного середовища нa рicт триxодерми оцiнювaли зa виxодом cуxої бiомacи вaговим методом. Фунгістатичну активність визначали за рівнем пригнічення росту F. culmorum на щільному середовищі з додаванням фільтрату культуральної рідини T. viride. Результати. Встановлено, що гліцерин та зелена патока призводили до найбільшого виходу біомаси T. viride КМВ-F-15 (5,0 г/л та 4,9 г/л, відповідно). Визначення фунгістатичної активності фільтратів культуральних рідин, отриманих від поживних середовищ із різними джерелами вуглецю, показало, що iнгiбувaння росту Fusarium culmоrum IMB-F-50716 вiдноcно контролю на 3 добу було у межах 55,9-70% та досягало 94,7-100% на 6 добу. Проте достовірної різниці між середніми значеннями дослідів, в яких застосовувались різні джерела вуглецю, не виявлено. Нaйбiльш cприятливими для роcту грибa джерел азоту виявилиcя автолізат дріжджів, при якому вихід сухої біомаси становив 4,4 г/л та амоній хлористий (3,3 г/л). Фунгістатична активність T. viride КМВ-F-15 залежала від джерела азотного живлення. Нaйбiльший вiдcоток iнгiбувaння роcту фітопатогена cпоcтерiгавcя при вирощувaннi в cередовищi з органічними джерелами азоту: кукурудзяним екcтрaктом, aвтолiзaтом дрiжджiв або L-глутaмiновою киcлотою (iнгiбувaння роcту 48,4-58,7% та 97,8-100% на 3 та 6 добу, відповідно). З неорганічних джерел азоту прояву фунгістатичної активності сприяли амоній хлористий та амоній сірчанокислий (65,9% та 68,8% на 3 добу, 94% та 88,5% на 6 добу, відповідно). Висновки. Для глибинного культивувaння T. viride КМВ-F-15 з метою отримaння біопрепaрaту проти фiтопaтогенниx грибiв як джерело вуглецю доцiльно викориcтовувaти гліцерин або зелену патоку, a як джерело aзоту – автолізат дріжджів або амоній хлористий, якi зaбезпечують виcокий виxiд бiомacи тa виcокий рiвень фунгicтaтичної aктивноcтi.

Теги:

Список цитованої літератури:

1. Rozhkova TO, Bilyavsʹka LO. Antahonistychna aktyvnistʹ hrybiv Gliocladium sp. v umovakh in vitro. Silʹsʹkohospodarsʹka mikrobiolohiya. 2022;36:55-63. [in Ukrainian].
2. Singh A, Shukla N, Kabadwal BC, Tewari AK, Kumar J. Review on plant-Trichoderma-pathogen interaction. Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci. 2018;7(2):2382-2397.
3. Savchuk YI, Yurieva OM, Syrchin SO, Naconechna LT, Tuhai TI, Tuhai AV, et al. Trichoderma strains – antagonists of plant pathogenic micromycetes. Microbiol. journ. 2022;84(1):24-38.
4. Asad SA, Ali N, Hameed A, Khan SA, Ahmad R, Bilal M, et al. Biocontrol efficacy of different isolates of Trichoderma against soil borne pathogen Rhizoctonia solani. Polish Journal of Microbiology. 2014;63(1):95-103.
5. Hao D, Lang B, Wang Y, Wang X, Liu T, Chen J. Designing synthetic consortia of Trichoderma strains that improve antagonistic activities against pathogens and cucumber seedling growth. Microbial Cell Factories. 2022;21:234.
6. Oszust K, Pylak M, Frac M. Trichoderma-based biopreparation with prebiotics supplementation for the naturalization of raspberry plant rhizosphere. Int J Mol Sci. 2021;22:6356.
7. Ruocco M, Lanzuise S, Lombardi N, Woo SL, Vinale F, Marra R, et al. Multiple roles and effects of a novel Trichoderma hydrophobin. Mol Plant Microbe Interact. 2015;28(2):167-79.
8. Galindo M, Rueda D, Romero P, Medina M, Bangeppagari M, Gangireddygari VSR, et al. Evaluation of the interaction of arbuscular mycorrhizal fungi and Trichoderma harzianum in the development and nutrition of potato plants (Solanum phureja). Asian J Agri &Biol. 2018;6(3):403-416.
9. Pavlenko AA, Kopylov YP, Tsekhmister HV. Efektyvnistʹ zastosuvannya shtamu Trichoderma viride z vysokoyu antahonistychnoyu ta tselyulozolitychnoyu aktyvnistyu. Silʹsʹkohospodarsʹka mikrobiolohiya. 2021;33:88-95. [in Ukrainian].
10. Rayhane H, Josiane M, Gregoria M, Yiannis K, Nathalie D, Ahmed M. From flasks to single used bioreactor: Scale-up of solid state fermentation process for metabolites and conidia production by Trichoderma asperellum. Journal of environmental management. 2019;252:109496.
11. Locatelli OL, Pimentel MF, Bueno LA, Lobo Junior, Mascarin GM, Finkler CL. Production of microsclerotia by Trichoderma asperellum through submerged liquid fermentation using low-cost nitrogen and carbon sources. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2022;44:102455.
12. Senkovs M, Dzierkale MT, Rimkus A, Grigs O, Nikolajeva V. Application of a posttreatment to improve the viability and antifungal activity of Trichoderma asperellum biomass obtained in a bioreactor during submerged cultivation. Biology. 2022;11(11):1610.
13. Rimkus A, Namina A, Dzierkale MT, Grigs O, Senkovs M, Larsson S. Impact of growth conditions on the viability of Trichoderma asperellum during storage. Microorganisms. 2023;11(4):1084.
14. Li Y, Song K, Li Y, Chen J. Statistical culture-based strategies to enhance chlamydospore production by Trichoderma harzianum SH2303 in liquid fermentation. J Zhejiang Univ-Sci B (Biomed & Biotechnol). 2016;17(8):619-627.
15. Yeremenko AO, Drehval OA, Cherevach NV, Vinnikov AI. Antahonistychna aktivnistˊ gruntovykh. Microbiolohiya I biotekhnolohiya. 2017;1:73-84. [in Ukrainian].
16. Onilude AA, Adebayo-Tayo BC, Odeniyi AO, Banjo D, Garuba EO. Comparative mycelial and spore yield by Trichoderma viride in batch and fed-batch cultures. Ann Microbiol. 2013;63:547-553.
17. Rossi-Rodrigues BC, Brochetto-Braga MR, Tauk-Tornisielo SM, Carmona EC, Arruda VM, Netto JC. Comparative growth of Trichoderma strain in different nutrional sources, using bioscreen automated system. Brazilian Journal of Microbiology. 2009;40:404-410.
18. Sriram S, Roopa KP, Savitha MJ. Extended shelf-life of liquid fermentation derived talc formulations of Trichoderma harzianum with the addition of glycerol in the production medium. Crop Protection. 2011;30(10):1334-1339.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2024 Випуск 1, 172, 363-371 сторінки, код УДК 579.264 +579.64

DOI:

10.29254/2077-4214-2024-1-172-363-371