ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ БАКТЕРІОФАГІВ У БОРОТЬБІ З ФІТОПАТОГЕННИМИ БАКТЕРІЯМИ

DOI: 10.17721/1728.2748.2023.95.5-8

Автор(и)

Ключові слова:

фітопатогенні бактерії, бактеріальні культури, морфологічні особливості, бактеріофаги

Анотація

В с т у п . Бактеріофаги останнім часом викликають підвищений дослідницький інтерес як екологічно чисті засоби протидії бактеріальним інфекціям. Їх застосування є ефективним заходом боротьби проти бактеріальних захворювань сільськогосподарських культур. Бактеріофаги мають низку переваг порівняно з іншими методами контролю збудників бактеріозів: вони високоспецифічні до бактерій-хазяїв, не токсичні для макроорганізмів, не шкодочинні для нормобіоти рослин і ґрунту. Зокрема, використовують фагові коктейлі, які виявляють специфічність та уражують лише певні групи бактерій, запобігаючи розповсюдженню інфекційних захворювань у рослинах. Отже, метою дослідження було виділення та ідентифікація бактеріофагів, специфічних для фітопатогенних бактерій.

М е т о д и . З овочесховищ було відібрано зразки буряка, картоплі, яблуні, часнику й мандарина з ознаками гнилі. Фаги виявляли шляхом прямого висіву. Титри визначали у бляшкоутворювальних одиницях в 1 мл (БУО/мл) методом двошарового агару за Граціа. Морфологію віріонів вивчали методом трансмісивної електронної мікроскопії.

Р е з у л ь т а т и . Виділено фаги (7591/3, 8573/3, Ser/2), специфічні до Pseudomonas syringae lachrymans 7591, P. fluorescens 8573 і Serratia marcescens. Морфологія негативних колоній ізолятів фагів відрізнялася. Досліджено спектр біологічної активності щодо 16 штамів фітопатогенних бактерій. Серед досліджуваних дев'яти зразків фагів три виявилися полівалентними.

В и с н о в к и . Отримані дані свідчать про можливість використання ізолятів із широким спектром літичної дії як перспективних біологічних засобів у боротьбі з бактеріозом. Отже, ізольовані полівалентні бактеріофаги можна розглядати для терапевтичного використання проти бактеріальної інфекції при зберіганні рослинної продукції.

Посилання

Anaghez ZZ, Rasizadeh R, Aghbash PS, et al. Bacteriophages against pathogenic bacteria. Medicine and Agriculture Current Bioactive Compounds, 2023; 19(5):63-72. https://doi.org/10.2174/1573407219666221019090227

Buttimer C, McAuliffe O, Ross RP, et al. Bacteriophages and Bacterial Plant Diseases. Frontiers in Microbiology [online].2017; 8(34). doi:https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00034.

Buttimer C, Hendrix H, Oliveira H, et al. Things are getting hairy: Enterobacteria bacteriophage vB_PcaM_CBB. Frontiers in Microbiology. 2017; 8(44). https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00044

Clokie MRJ., Millard AD., Letarov AV, et al. Phages in nature. Bacteriophage. 2011; 1:31-45. 10.4161/bact.1.1.14942

Czajkowski R, Pérombelon MCM, van Veen J, et al. Control of blackleg and tuber soft rot of potato caused by Pectobacterium and Dickeya species: a review. Plant Pathol. 2011; 60:999–1013. doi:10.1111/j.1365-3059.2011.02470.x

Drulis-Kawa Z, Majkowska-Skrobek G, Maciejewska B. Bacteriophages and phage-derived proteins--application approaches. Curr Med Chem. 2015; 22(14):1757-73. doi: 10.2174/0929867322666150209152851. PMID: 25666799; PMCID: PMC4468916.

Esraa MH Challenges of bacteriophages application in controlling bacterial plant diseases and how to overcome them. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 2023; 21(98). https://doi.org/10.1186/s43141-023-00549-y

Faidiuk I, Boyko A, Muchnyk F, et al. Virion morphology and structural organization of polyvalent bacteriophages TT10-27 and KEY. J. Microbiology. 2015; 77(3):28–38. 10.15407/microbiolj77.03.036

García P, Tabla R, Anany H, et al. ECOPHAGE: Combating Antimicrobial Resistance Using Bacteriophages for Eco-Sustainable Agriculture and Food Systems. Viruses. 2023; 15:2224. https://doi.org/10.3390/v15112224

Holtappels D, Lavigne R, Huys I, Wagemans J. Protection of phage applications in crop production: A patent landscape. Viruses. 2019, 11, 277. Viruses. 2019;11(3):277; https://doi.org/10.3390/v11030277

Holtappels D, Fortuna K, Lavigne R, et al. The future of phage biocontrol in integrated plant protection for sustainable crop production. Curr. Opin. Biotechnol. 2021; 68:60–71. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2020.08.016

Loc-Carrillo C, Abedon ST. Pros and cons of phage therapy. Bacteriophage. 2011;1(2):111–114. https://doi.org/10.4161/bact.1.2.14590

Mohammadali M, Nilsson A Isolation of phages for phage therapy: a comparison of spot tests and efficiency of plating analyses for determination of host range and efficacy. The PLoS ONE Journal [online].2015;10(3). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0127606

Nawaz A, Zafar S, Shahzadi M, et al. Bacteriophages: an overview of the control strategies against phytopathogens. Egypt J Biol Pest Control. 2023; 33(108). https://doi.org/10.1186/s41938-023-00751-7

Ramos C, Matas IM, Bardaji L, et al. Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi: some like it knot. Molecular plant pathology. 2012; 13(9):998 – 1009. https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2012.00816.x

Sovinska R, Korotyeyeva G, Andriychuk O. Prospective use of bacteriophages as agents to combat phytopathogenic bacteria of potatoes. VIII International Agriculture Symposium "AGROSYM 2017". 2017. Jahorina, 5-8 October, Bosnia and Herzegovina: 651.

Sovinska R, Petrenko S, Andriychuk O. The polyvalence of bacteriophages, isolated from bacteriosis-affected potato samples. Journal Quarantine and Plant Protection. 2015; 7:13-16.

Tahir F, Muhammad DH, Muhammad TS, et al. Deploying viruses against phytobacteria: potential use of phage cocktails as a multifaceted approach to combat resistant bacterial plant pathogens. Viruses. 2022;14(2):171. https://doi.org/10.3390/v14020171

Wójcicki M, Świder O, Gientka I, et al. Effectiveness of a Phage Cocktail as a Potential Biocontrol Agent against Saprophytic Bacteria in Ready-To-Eat Plant-Based Food. Viruses. 2023; 15(1):172. https://doi.org/10.3390/v15010172

Завантаження

Опубліковано

13.01.2024