Бактерии из Антарктики показали потенциал в борьбе с увяданием бананов

Исследование учёных из ESPOL выявило биотехнологический потенциал микроорганизмов из Антарктиды. В этом удалённом регионе с экстремальными условиями жизни исследователи выделили 77 микробных штаммов из 162 культур, идентифицировав 49 видов, преимущественно актиномицетов (66.23%).

Отбор проб на станциях «Великая стена» и «Генрик Арцтовски» показал богатое разнообразие микроорганизмов, особенно в районах, покрытых мхами и лишайниками, где органическое вещество, по-видимому, поддерживает их размножение. Результаты опубликованы в журнале Biotechnology Reports.

Бананы — одна из важнейших культур в мире, а Эквадор является ведущим экспортёром, поставляя 25% мирового рынка. Однако отрасль сталкивается с серьёзной угрозой: грибком Fusarium oxysporum f. sp. cubense, особенно его штаммом Tropical Race 4 (TR4).

Этот патоген поражает наиболее широко культивируемый сорт Кавендиш, повреждая сосудистую систему растения и вызывая его гибель. Ещё более тревожно то, что грибок может сохраняться в почве десятилетиями, что затрудняет его искоренение.

Антарктические бактерии как новый инструмент биоконтроля

В поисках устойчивых решений исследователи оценили противогрибковую активность 21 выделенного штамма актиномицетов. Результаты были многообещающими: 41.18% этих штаммов продемонстрировали способность ингибировать рост Fusarium oxysporum.

Два штамма выделились особенно: Streptomyces polyrhachis (K6) и Streptomyces fildesensis (E7), выделенные на станциях Эскудеро и «Великая стена». Эти штаммы показали мощную противогрибковую активность со значениями IC₅₀ 614.12 AU/мл и 280.83 AU/мл соответственно, что указывает на их потенциал в качестве агентов биоконтроля для борьбы с фузариозом.

Биоактивные соединения с противогрибковым потенциалом

Исследование показало, что культуральные бульоны этих штаммов содержат соединения, способные полностью ингибировать рост Fusarium oxysporum при высоких концентрациях. Тесты с использованием реагента AlamarBlue показали значительное снижение жизнеспособности клеток грибка, особенно для биопродуктов, полученных из штаммов K6 и E7. Более того, эти соединения стабильны при комнатной температуре и не требуют особых условий хранения, что делает их идеальными для тропических сред.

Молекулярная идентификация с помощью секвенирования гена 16S рРНК показала, что штамм K6 имеет 96.98% сходства с Streptomyces polyrhachis, а штамм E7 — 99.4% сходства с Streptomyces fildesensis. Обнаружение S. polyrhachis в Антарктиде представляет собой новаторское открытие в биотехнологии.

Это открытие подчёркивает важность изучения экстремальных сред в поиске инновационных биотехнологических решений. Антарктические актиномицеты могут проложить путь к устойчивому управлению болезнями в банановой отрасли, снижая зависимость от пестицидов и способствуя более экологичному подходу.