Библиотечный каталог авторефератов Украины

Рис.9. Чисельність мікроорганізмів у сірому опідзоленому ґрунті

А – педотрофні мікроорганізми; Б – амілолітичні мікроорганізми;

В – фосфатмінералізуючі мікроорганізми; Г – амоніфікуючі мікроорганізми

Це зумовлено тим, що зазначені біологічні субстанції містять багато поживних і біологічно активних речовин, які використовувалися мікроорганізмами ґрунту як додаткові джерела живлення, внаслідок чого чисельність зазначених мікроорганізмів зростала у 25-100 разів. Хоча слід відмітити, що наприкінці досліду різниця у чисельності педотрофних, амілолітичних, амоніфікуючих мікроорганізмів у ґрунті цих варіантів порівняно з контролем була статистично недостовірною, а кількість фосфатмінералізуючих бактерій зоставалась достовірно більшою, ніж у контролі (рис. 9.В). Сам авермектиновий комплекс у концентраціях 1,25, 2 та 2,5 мкг/мл не виявляв пригнічуючої дії на чисельність мікроорганізмів основних еколого-трофічних груп.

Як показали наші дослідження, Аверком стимулював ріст огірків на 15-у добу після висадки – висота рослин була на 27% більшою у порівнянні з контролем. В обидва строки вимірів зафіксовано суттєве збільшення площі листя – на 17,2%. Аверком стимулював розвиток генеративних органів, що в кінцевому результаті сприяло збільшенню урожаю рослин на 36% (табл. 2). Його стимулююча дія не поступалася, а в деяких випадках і перевищувала дію стандартного препарату Імуноцитофіту.

За три місяці вегетації урожай огірків порівняно з контролем збільшився на 21% за умов обробки імуноцитофітом, і на 36% при обробці Аверкомом. Це, швидше за все, пов’язано з тим, що в складі Аверкому можливо присутні біологічно активні ліпідні фракції – фосфоліпіди, стерини та жирні кислоти, як відомо, ці сполуки мають фітостимулюючу дію.

Таблиця 2.

Технологічні показники розвитку

культури огірка в залежності від обробки препаратами

Ефективність дії Аверкому проти нематод M. incognito вивчали в лабораторних умовах. За контроль правив стандартний розчин Івермектину (2 мкг/мл).

Найнижча з узятих в дослід концентрацій Аверкому (0,1 мкг/мл) починала діяти на тест-об’єкт на 3 год. досліду, і викликала за цей період загибель 50-53% нематод, від загального числа особин, взятих у дослід. За 4 год. загинуло 60% нематод (рис. 10).

Повну загибель нематод спостерігали при концентрації препарату 2 мкг/мл за 4 год., що співпадало з дією Івермектину за тих же умов.

Отже, комплексний препарат Аверком, що продукується S. аvermitilis, не має негативної дії на мікробні угруповання ґрунту, стимулює ріст та врожайність рослин, вирощених в умовах закритого ґрунту та за нематоцидною дією не поступається дії стандартного препарату.

Зважаючи на позитивний вплив Аверкому на ґрунтову мікробіоту і рослини, які вирощуються в умовах закритого ґрунту, а також його нематоцидну активність, S. avermitilis УКМ Ас-2177 рекомендовано як перспективний продуцент авермектинового комплексу для рослинництва.

висновки

1. шляхом багатоступеневої селекції з використанням спонтанної мінливості, мутагенезу ультрафіолетовими променями і N-метил-N′-нітро-N-нітрозогуанідіном отримано вітчизняний штам – продуцент S. avermitilis УКМ Ас-2177 з рівнем накопичення авермектинів 900-1200 мкг/мл.
2. Визначено, що оптимальним для культивування продуценту S. avermitilis УКМ Ас-2177 є соєве середовище з вмістом глюкози 7%, при вирощуванні на якому спостерігається максимальне накопичення авермектинів.
3. Визначено вплив на синтез авермектинів природних і синтетичних регуляторів росту рослин, серед яких Івін у кількості 100 пл/мл підвищував рівень синтезу авермектинів на 26%.
4. Встановлена пряма залежність між синтезом авермектинів та вмістом ліпідів у біомасі високопродуктивного варіанту. Вперше показано, що особливістю жирнокислотного складу S. avermitilis УКМ Ас-2177 є присутність жирних кислот з кількістю вуглецевих атомів від С4 до С10.
5. Отримано новий комплексний препарат авермектинів – Аверком, синтезований S. avermitilis УКМ Ас-2177, із вмістом активної фракції В1 не менше 40%.
6. Доведена відсутність негативної дії Аверкому на мікробні угруповання ґрунту, здатність до стимуляції розвитку мікроорганізмів основних еколого-трофічних груп за умов внесення біомаси та культуральної рідини продуценту. Виявлена фітостимулююча дія Аверкому на рослини огірків, вирощених в умовах закритого ґрунту.
7. Показана висока нематоцидна активність Аверкому по відношенню до галової нематоди Meloidogyne incognito, збудника захворювання кореневої системи овочевих культур – мелоідогинозу.

список робіт, опублікованих за темою дисертації

1. Петрук Т.В., Білявська Л.О., Козирицька В.Є., Муквич М.С. Підвищення біосинтетичної активності Streptomyces avermitilis УКМ Ac 2161 під впливом N-метил –N′-нітро-N-нітрозогуанідину // Мікроб. журнал. – 2004. – т. 66 - № 6. – С. 24-30 (Здобувачем самостійно проведене вивчення впливу нітрозогуанідину на популяцію Streptomyces avermitilis та підготовлена стаття до друку).
2. Петрук Т.В., Козирицька В.Є., Валагурова О.В., Муквич М.С., Іутинська Г.О. Спонтанна та індукована мінливість Streptomyces avermitilis – продуценту авермектинів // Наукові записки Тернопільського пед. універ. Серія: Біологія. – 2003. - №1 (20). – С. 46 – 50. (Здобувачем самостійно проведене дослідження гетерогенності популяції Streptomyces avermitilis, опромінення ультрафіолетом, відбір активних варіантів та підготовлена стаття до друку).
3. Петрук Т.В., Іутинська Г.О., Лінік В.В., Дзятківська Т.П., Калмикова Н.О. “Вплив авермектинів на мікробні угруповання ґрунту та рослини” // Науковий вісник Чернівецького університету: вип. 252. Біологія. – 2005. – с. 193-199. (Здобувачем самостійно отримано авермектиновий комплекс, проведена обробка рослин враховано результати та підготовлена стаття до друку).
4. Ямборко-Костирко Н.А., Петрук Т.В., Іутинська Г.О. “Екологічна оцінка впливу на ґрунтову мікрофлору інсектицидів та фунгіцидів.” // Уманський збірник “Біологічні науки і проблеми рослинництва”. – Умань. – 2003. – С. 242 – 246. (Здобувачем самостійно проведено екологічну оцінку впливу інсектицидів на ґрунтову мікробіоту, участь у підготовці тез доповіді)
5. Пат. 69639 А, Україна С12N1/20. Штам Streptomyces avermitilis – продуцент авермектинів, речовин антипаразитарної дії // Іутинська Г.О., Козирицька В.Є., Валагурова О.В., Муквич М.С., Білявська Л.О., Петрук Т.В. - № 2003109795; Заявл. 31.10.03; Опубл. 15.09.04, бюл. № 9. (Здобувач особисто брала участь у селекції авермектинсинтезуючого штаму Streptomyces avermitilis і підготовці матеріалів до патентування).
6. Петрук Т.В., Козирицька В.Є., Валагурова О.В Іутинська Г.О. Ліпіди авермектинсинтезуючого штаму Streptomyces avermitilis УКМ Ас 2161 // “Науковий вісник Національного Аграрного Університету”. – Київ. – 2005. – Т.86. – с. 42 – 49. (Здобувач провела дослідження ліпідного складу і підготувала статтю до друку).
7. Петрук Т.В., Козирицька В.Є., Валагурова О.В., Іутинська Г.О. Стрептоміцети – продуценти екологічно чистих речовин антипаразитарної дії // Еколого-біологічні дослідження на природних та антропогенно-змінених територіях. – Збірник тез. – Кривий Ріг. – 2002. – С. 302-303.
8. Петрук Т.В., Иутинская Г.А. Синтез авермектинов почвенными стрептомицетами // 6-я Пущинская школа-конференция молодых учёных, зб. тез. – 2002. – 3. – С. 49-50.
9. Ямборко-Костырко Н.А., Петрук Т.В. Влияние на почвенную микробиоту инсектицидов и фунгицидов - продуктов биологического и химического синтеза // Международная конференция “Ломоносов-2003”. – сборник тезисов. – Москва. – 2003. – С. 163.
10. Петрук Т.В., Белявская Л.А., Козирицкая В.Е., Муквич Н.С., Валагурова Е.В., Иутинская Г.А. Получение активных вариантов Streptomyces avermitilis – продуцентов авермектина // Международная конференция “Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии”. – Минск. – 2004. – С. 159-160.
11. Петрук Т.В., Козирицька В.Є., Валагурова О.В., Болтовська О.В., Сігарьова Д.Д. Нематоцидна активність Streptomyces avermitilis УКМ Ас 2161 // ІІІ (Х) з’їзд Товариства мікробіологів України. – збірник тез – Одеса. – 2004. – С. 70
12. Петрук Т. В., Козырицкая В. Е., Растимешина И.О., Бурцева С.А. Липиды Streptomyces avermitilis УКМ Ас2161 // Conferinюa Tinerilor Cercetгtori din Moldova. – Kisheneu. – 2004. – P.48.
13. Петрук Т. В., Козирицька В. Є., Валагурова О.В., Іутинська Г.О. Синтез біологічно-активних речовин Streptomyces avermitilis УКМ Ас-2161 // Конференція молодих вчених “Молодь і поступ в біології” – зб.тез., – Львів. – 2005. – с. 171-172.

АНОТАЦІЯ

Петрук Т.В. Синтез і біологічна активність авермектинового комплексу Streptomyces avermitilis. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.07 – мікробіологія. – Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, Київ, 2005.

Дисертація присвячена вивченню здатності Streptomyces avermitilis УКМ Ас-2161 та його варіантів до синтезу авермектинового комплексу і дослідженню біологічної активності останнього.

Проведена робота по підвищенню біосинтетичної активності штаму S. avermitilis УКМ Ас-2161 дала змогу збільшити шляхом спонтанної мінливості та індукованого мутагенезу ультрафіолетовим опроміненням та N-метил-N′-нітро-N-нітрозогуанідином активність природного варіанту S. avermitilis УКМ Ac-2161 в 20 разів, отримавши комплексний препарат антипаразитарної дії Аверком з нематоцидною активністю, що містить не менше 40% активної фракції В1.

В результаті досліджень отримано дані про вплив на синтез авермектинів штамом S. avermitilis УКМ Ас-2177: активне продукування останніх відбувається при культивуванні у соєвому середовищі за присутності 7% глюкози. За присутності 0,5% ацетату Nа синтез збільшується на 16% та за присутності регулятору росту рослин – Івіну (100 пл/мл) – на 26%.

Показано існування залежності між авермектинсинтезувальною активністю і вмістом в біомасі продуценту тригліцеридів, фосфоліпідів та стеринів та вперше виявлено у жирнокислотному складі S. avermitilis УКМ Ас-2177 жирні кислоти з кількістю вуглецевих атомів від С4 до С10.

Виявлено суттєве підвищення чисельності педотрофних, амілолітичних, фосфат мобілізуючих та амоніфікуючих мікроорганізмів за умов внесення у ґрунт біомаси, культуральної рідини S. avermitilis та різних концентрацій Аверкому.

Вперше показано фітостимулюючу дію авермекинового комплексу Аверком та його позитивний вплив на ріст і врожайність рослин закритого ґрунту.

Показано високу нематоцидну активність комплексу Аверком проти галової нематоди M. incognito, що вражає сільськогосподарські культури.

       Ключові слова: Streptomyces avermitilis, авермектини, селекція, культивування, Аверком, біологічна активність.

АННОТАЦИЯ

Петрук Т.В. Синтез и биологическая активность авермектинового комплекса Streptomyces avermitilis. – Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.07 – микробиология. – Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины, Киев, 2005.

Диссертация посвящена изучению способности Streptomyces avermitilis УКМ Ас-2161 и его вариантов к синтезу авермектинового комплекса и исследованию его биологической активности.

Проведена селекция Streptomyces avermitilis УКМ Ас-2161 с целью увеличения биосинтетической активности. Используя изменчивость штамма, мутагенез ультрафиолетовыми лучами и N-метил-N′-нитро-N-нитрозогуанидин получено ряд высокопродуктивных вариантов, среди которых наиболее устойчивым оказался вариант под номером 1088, зарегистрированный в Украинской Коллекции Микроорганизмов как S. avermitilis УКМ Ас-2177. Авермектиновый комплекс Аверком, продуцируемый этим вариантом, содержал 40% фракции В1, имеющей нематоцидную активность.

Исследования условий культивирования штамма S. avermitilis УКМ Ас-2177 показали, что высокое накопление авермектинов наблюдается в соевой среде с содержанием 7% глюкозы; внесение в среду 0,5% ацетата Nа увеличивает синтез на 16%, а регулятора роста растений Ивина (100 пл/мл) –на 26%.

В составе липидов S. avermitilis УКМ Ас-2177 обнаружены фосфолипиды, моно- и диглицериды, стерины, свободные жирные кислоты, триглицериды, эфиры стеринов и воска. Показано наличие прямой зависимости между накоплением в биомассе авермектинов и таких липидных фракций как триглицериды, фосфолипиды и стерины. В сумме общих липидов авермектинсинтезирующего штамма S. avermitilis УКМ Ас-2177 преобладали триглицериды (до 45%), фосфолипиды (до 21%) и стерины (до 13%).

В составе жирных кислот общих липидов мицелия штамма S. avermitilis УКМ Ас-2177 были обнаружены кислоты с количеством углеродных атомов от 4-х до 24-х, насыщенные и ненасыщенные, с парным и непарным числом углерода. В большем количестве в составе жирных кислот были представлены линолевая (от 38 до 47%), олеиновая (от 21 до 28%) и пальмитиновая (от 12 до 15%) кислоты.

Впервые в жирнокислотном составе липидов S. avermitilis были обнаружены жирные кислоты с числом атомов углерода от С4 до С10.

Установлено, что при внесении в чернозёмную почву Аверкома наблюдали увеличение численности педотрофных, амилолитических и целюлозоразрушающих микроорганизмов, а в серой оподзоленной почве Аверком стимулировал рост целюлозоразрушающих, фосфатминерализирующих, амилолитических, педотрофных микроорганизмов и стрептомицетов.

При внесении в почву биомассы, культуральной жидкости S. avermitilis УКМ Ас-2177 наблюдали увеличение численности педотрофных, амилолитических, фосфатмобилизирующих и амонификующих микроорганизмов.

Впервые показано фитостимулирующее действие Аверкома – урожайность огурцов увеличивалась на 36% в условиях тепличного выращивания. При этом снижался уровень заболеваемости растений корневыми гнилями и мучнистуой росой.

Обнаружена высокая нематоцидная активность Аверкома по отношению к галовой нематоде рода Meloidogyne incognito, что подтверждает эффективность препарата. Наименьшая из взятых в опыт концентраций Аверкома (0,1 мг/л) начинала действовать на тест-объект на 3-й час опыта, доводя до гибели 50-53% нематод. За 4 часа погибало 60% нематод, а полную их гибель наблюдали при концентрации препарата 2 мкг/мл за 4 часа, что совпадало с действием стандартного препарата в тех же условиях.

Ключевые слова: Streptomyces avermitilis, авермектины, селекция, культивирование, Аверком, биологическая активность.

SUMMARY

Petruk v. Tatyana. Synthesis and biological activity of Streptomyces avermitilis avermectins complex. – Manuscript.

The candidate degree thesis by speciality 03.00.07 – microbiology. Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2005.

The thesis is devoted to study of Streptomyces avermitilis UCM Ac-2161 and its variants ability to avermectins synthesis and to research of avermectins complex biological activity.

It has been received highly productive variant S. avermitilis UCM Ac-2177 using Ac-2161 variability, an ultraviolet and N-methyl-N'-nitro-N-nitrozoguanidin. Avermectins complex Avercom produced by this variant contained 40% of fraction B1 that had nematocidic activity.

It is established that S. avermitilis UKM Ac-2177 active production of avermectins is observed under cultivation at the presence of 7% of glucose. Na acetate in the number of 0,5% increases of avermectins synthesis by an 16%. The regulators of plant growth as Ivin (100 рl/ml) stimulate the avermectins production by 26% accordingly.

Direct connection between avermectins accumulation in streptomycete biomass and lipids fractions, such as triglyceride, phospholipids and sterols is established.

Fatty acids with carbon atoms in the number from С4 up to С10 were found out for the first time in lipids fatty-acids structure of S. avermitilis.

The entering of S. avermitilis UCM Ac-2177 biomass, cultural liquid and Avercom in different concentration separately to soil increased the quantity of pedotrophic, amylolytic, phosphorus immobilizing and amonificating microbes.

It was shown, for the first time, that Avercom is able to reveal not only nematocidic but phytostimulating activity too.

Key words: Streptomyces avermitilis, avermectins, selection, cultivation, Avercom, biological activity.