位于巴西Rio Claro的圣保羅州立大學(xué)生物科學(xué)研究所(IB-UNESP)的一個研究小組已經(jīng)確定了29種真菌，這些真菌已被證實(shí)可以對柑橘黃單胞菌(Xanthomonas citri)起作用，這種柑橘黃酮是一種柑橘潰瘍病，是所有柑橘產(chǎn)區(qū)的一種地方病。真菌的起源令人驚訝。它們是從南極洲收集的土壤和海洋沉積物樣品中分離出來的。

“這些真菌生活在孤立的條件下，在惡劣的條件下繁殖，包括低溫和高水平的紫外線輻射，”UNESP教授Daiane Cristina Sass說道，該項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)尋找能夠產(chǎn)生具有抗菌作用的化合物的微生物項(xiàng)目。在農(nóng)業(yè)。

“他們?nèi)绾芜m應(yīng)在對生命如此敵對的環(huán)境中生存?我們想看看他們是否生產(chǎn)出具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的分子，以保護(hù)他們免受感染，因此可能具有抗菌作用。”Sass與IB-UNESP的同事LaraDurãesSette和Henrique Ferreira等人共同撰寫了一篇發(fā)表在應(yīng)用微生物學(xué)快報上的文章。

雖然細(xì)菌可以通過多種方式對抗，但沒有一種能夠根除這種疾病。因此，必須尋求保護(hù)柑橘園的新的化學(xué)或生物方法。

這種疾病由種植者直接控制。推薦的措施包括用銅基產(chǎn)品噴灑樹木，并用來自更耐藥品種的健康新種植物替換受感染的樹木。也建議控制柑橘葉螨(Phyllocnistis citrella)。這種蛾幼蟲在喂食植物時所造成的傷口通過作為柑橘潰瘍病的入口點(diǎn)而加劇了柑橘潰瘍病。

“對抗柑橘潰瘍病的主要方法是用銅化合物噴灑樹木。不利的一面是，即使少量長期使用，銅也會積聚在水果，土壤和水中，最終污染整個環(huán)境。 ，我們正在尋找對環(huán)境侵蝕性較小且對人體危害較小的新化合物，“Sass解釋道。

收集和隔離南極真菌

關(guān)于Sass項(xiàng)目及其生物技術(shù)研究的范圍，該團(tuán)隊提出了調(diào)查Sette教授策劃的真菌收集的想法，該收集源于2013年和2015年南極設(shè)得蘭群島的南極夏季探險活動。 Microsfera項(xiàng)目，在巴西南極計劃(PROANTAR)的支持下進(jìn)行，由國家科學(xué)和技術(shù)發(fā)展委員會(CNPq)贊助。

Sette從欺騙島上腐爛的土壤中采集的樣品中分離出33種絲狀真菌，在喬治王島金鐘灣的海水沉積物中采集了53種絲狀真菌，深度為20米。所有真菌菌株都保存在UNESP的微生物資源中心(CRM)。研究人員發(fā)現(xiàn)，他們分離出的86種南極真菌中有29種(海洋來源中有19種，陸地中有10種)含有對X. citri有效的化合物。

分離由真菌產(chǎn)生的化合物并驗(yàn)證它們的抗菌活性涉及幾個階段。該過程從分離真菌開始，然后在具有營養(yǎng)物的培養(yǎng)皿中生長幾天。將真菌在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)并在15℃下振蕩20天。將固體生物質(zhì)與液體部分分離，并將兩部分用溶劑處理以獲得細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外提取物。

研究人員獲得了158種提取物將每種提取物以幾種濃度(2.10mg / ml-0.02mg / ml)稀釋，并針對柑橘潰瘍病進(jìn)行測試。在土壤真菌的情況下，大多數(shù)具有抗菌作用的提取物是細(xì)胞內(nèi)來源的，而對于海洋真菌，只有細(xì)胞外提取物阻礙了細(xì)菌的生長。“我們想確定每種提取物的最低濃度，這些提取物在90%的病例中都會抑制生長，”Sass說。

一些(12)提取物在低于最高測試濃度的濃度下影響細(xì)菌生長，并且在濃度為1.5mg / ml-1.0mg / ml時，超過90%的這些提取物中的10種抑制生長。“在最大濃度下，一種提取物抑制生長高達(dá)98%，另一種提取物抑制了約80%，濃度為0.52 mg / ml，”Sass說。“重要的是要注意我們所說的提取物[含有不同數(shù)量的分子]。如果提取物中只含有一種能夠促成這種生物活性的化合物，那么該化合物在低得多的濃度下可能表現(xiàn)出良好的抗菌活性。”

具有針對柑橘潰瘍病的作用的20種分離的真菌屬于假單胞菌屬(Pseudogymnoascus)，并且是從陸地和海洋樣品中提取的。接下來是Penicillium(五個)，其次是Cadophora(兩個)，Paraconiothyrium(一個)和Toxicocladosporium(一個)，都是從海洋沉積物中提取的。在確定了針對柑橘潰瘍病的作用的提取物后，研究人員正在努力尋找哪種化合物賦予它們抗菌能力。

“我們期望在18個月或更短的時間內(nèi)鑒定和純化這些生物活性化合物中的一些，并對其進(jìn)行毒理學(xué)測試，”Sass說。

研究人員計劃為他們鑒定的化合物申請專利。他們還希望說服農(nóng)藥制造商開發(fā)基于這些化合物對抗柑橘潰瘍病的商業(yè)產(chǎn)品。