Характеристика
Streptomyces sp. штамм 3NN – изолят актиномицета рода Streptomyces[5].
Род Streptomyces (стрептомицеты) – это грамположительные, неподвижные нитевидные бактерии, актиномицеты, которые образуют разветвлённые вегетативные гифы и длинные цепочки бактериальных спор (часто более 50) на специализированных воздушных гифах[5].
Подробнее о классификации и морфологической характеристике рода – в статье «Род Streptomyces»
В зависимости от вида, штамма или изолята, актиномицеты рода стрептомицеты способны продуцировать конечные продуктв обмена, обладающие различными спектрами биологической активности: инсектицидной, гербицидной, фунгицидной, бактерицидной, акарицидной, нематоцидной[1].
Виды рода Стрептомицеты широко известны как актиномицеты продуцирующие антибиотические вещества широкого спектра действия, оказывающие бактерицидное или бактериостатическое действие на многие грамотрицательные и грамположительные, пенициллиноустойчивые и кислотоустойчивые микроорганизмы. В отношении вирусов, риккетсий, простейших неактивны. Антимикробная активность действующего вещества значительно повышается в щелочной и снижается в кислой среде[4].
Механизм антимикробного действия заключается в подавлении образования белка в микробной клетке. Это приводит к нарушению функций ферментных систем. Конечные продукты обмена стрептомицинов блокируют сульфгидрильные группы, а также изменяют в микробной клетке окислительные процессы, что приводит к ослаблению углеводного обмена и вызывает сбой дыхания аэробного типа[4].
Все микроорганизмы по отношению к стрептомицинам можно условно разделить на 3 группы:
- весьма чувствительные – организмы, принадлежащие к родам: Bacteroidum, Bacillus, Brucella, Bordetella, Mycobacterium, Klebsiella;
- умеренно чувствительные – бактерии из родов Vibrio, Aerobacter, Proteus, Strepticoccus, Corynebacterium, Diplococcus, Staphylococcus;
- устойчивые формы, для борьбы с которыми нужна высокая концентрация антибиотика – виды Clostridium, Bacteroides, Proteus, многие виды дрожжей, грибов, риккетсий[4].
Не смотря на то, что конечные продукты обмена стрептомицинов подавляют рост многих микроорганизмов, к ним довольно быстро возникает устойчивость и появляются формы бактерий, проявляющие резистентность. В некоторых случаях под влиянием антибиотиков могут возникать даже зависимые формы, которые способны развиваться только в присутствии тех или иных конечных продуктов обмена стрептомицинов[4].
Чувствительные виды вредителей
Действие на вредные организмы
Streptomyces sp. штамм 3NN – обладает инсектицидной активностью против широкого спектра вредителей культурных растений[2].
.
Streptomyces sp.
штамм 3NN, как и многие известные
виды Streptomyces, продуцирует различные соединения, обладающие
инсектицидной активностью, действующие на периферическую нервную систему и вызывающие паралич у насекомого-мишени
[7].
. Судорожная двигательная активность, паралич, гибель насекомого-мишени
[7].
.
Streptomyces sp.
штамм 3NN проявляет
инсектицидную активность против широкого спектра вредных насекомых
[2]. Экспериментальным путем установлено, что
Streptomyces sp.
штамм 3NN поражает
вредителей культурных растений различных семейств:
Листовертки,
Тли настоящие,
Совки,
Флеотрипсы,
Листоеды,
Паутинные клещи,
Волнянки,
Коконопряды,
Саранчовые настоящие[2].
Примерный перечень чувствительных видов представлен в списке, расположенном справа.
. При применении
инсектицидов с действующими веществами – конечными продуктами обмена
актиномицетов рода
Streptomyces необходимо учитывать, что насекомые-мишени чувствительные к
антибиотикам вырабатываемым данными организмами, способны формировать популяции устойчивые к их воздействию. Известно, что, как и с другими биологически активными веществами, это происходит при нерациональном использовании
инсектицидов и несоблюдении рекомендаций по их применению и чередованию
[3][8].
Замена Streptomyces sp. штамм 3NN
Инсектициды с действующим веществом Streptomyces sp. штамм 3NN не рекомендуется чередовать с инсектицидами действующими веществами которых являются антибиотики продуцируемые другими видами и штаммами актиномицетов рода Streptomyces. К таким действующим веществам относятся Авермектины. Так же не используются для замены таких препаратов инсектициды с действующими веществами Мильбемицины (группа макролидов, родственных авермектинам и выделенных из Streptomyces hygroscopicus)[7].
В зависимости от условий использования и насекомого-мишени для чередования с Streptomyces sp. штамм 3NN можно рекомендовать к использованию следующие группы соединений с инсектицидной активностью, по классификации IRAC:
Для замены Streptomyces sp. штамм 3NN подойдут и другие соединения с инсектицидной активностью, механизм действия которых согласно классификации IRAC и других источников отличен от действия антибиотиков Streptomyces sp. штамм 3NN[3].
.
Streptomyces sp.
штамм 3NN не токсичен для растений при использовании в рекомендуемых нормах
[1].
Пестициды, содержащие
Streptomyces sp. штамм 3NN
для сельского хозяйства:
закончился срок регистрации:
С - смесевой пестицид
Применение
зарегистрированные препараты с действующими веществами
Bacillus thuringiensis, Streptomyces sp. 3NN и
Beauveria bassiana ВВ1 применяются против широкого спектра
вредителей культурных растений. В частности,
лугового мотылька и
хлопковой совки на кукурузе и сое, против
лугового мотылька,
свекловичных блошек и свекловичной листовой
тли на сахарной и кормовой свекле,
колорадского жука на картофеле
[2].
. По данным производителя, препарат
Биостоп, одним из действующих веществ которых является
штамм Streptomyces sp. 3NN, совместим в баковых смесях с
биологическими препаратами и
пестицидами (кроме хлор- и ртутьсодержащих)
[9].
Токсикологические свойства и характеристики
Streptomyces sp. штамм 3NN продуцирует антибиотики, проявляющие высокую биологическую эффективность при применении в малых дозах и являющихся экологически безопасными. Их воздействие на полезную микрофлору минимально. Они обладают низкой токсичностью для человека и теплокровных животных, не накапливаются в растениях и окружающей среде. В некоторых случаях при их применении может наблюдаться проявление аллергической реакции у людей и животных[1].
.
Инсектицид Биостоп Супер, микроконтейнеры, одним из действующих веществ которого является
Streptomyces sp.
штамм 3NN относится к 3 классу опасности для человека и 3 классу опасности для пчел
[2].
История
Изначально актиномицеты рода Streptomyces были выделены в целях борьбы с туберкулезными палочками. Открытие принадлежит американскому ученому Зельману Ваксману. В 1940 году Ваксман выделил из культуры грибов рода Streptomyces неядовитое вещество, уничтожающее туберкулезные палочки, дав ему название стрептотрицин, еще через год открыли стрептомицин. Активное применение этого лекарства началось только в 1949 году после долгой клинической апробации[1].
Стрептомицин стал первым антибиотиком, который стал использоваться в защите растений. Он нашел применение в Англии, США, Индии, Японии и других странах в борьбе с бактериальными болезнями овощных и плодовых культур, в том числе табака, риса и картофеля. Этот антибиотик, применяемый в низких концентрациях (0,01 %), при опрыскивании хорошо проникает в растения через листья, а также через корни[1].
Дальнейшее исследование грибов рода Streptomyces учеными многих стран продемонстрировало, что различные их виды и штаммы способны продуцировать соединения с разнообразной биологической активностью: инсектицидной, гербицидной, фунгицидной, бактерицидной, акарицидной, нематоцидной[7].
Авермектины – продукты жизнедеятельности актиномицета Streptomyces avermitilis, обладающие инсектицидной, акарицидной и нематоцидной активностью, впервые были описаны в конце 70-х годов XX в. и зарегистрированы в коллекции фирмы Merck (Германия)[1].
В ходе дальнейших исследований было установлено, что штаммы Streptomyces hygroscopicus subsp.aureolacrimosus, Streptomyces thermoarchaensis и Streptomyces bingchenggensis продуцируют милбемицины – макролидные антибиотики, для которых характерны инсектицидные и антигельминтные свойства[7]. В 2017 году была исследована инсектицидная активность против средиземноморской фруктовой мухи (Ceratitis capitata) 12-ти предварительно выбранных штаммов актинобактерий, выделенных из различных мест обитания в Марокко. Было показано, что штамм Streptomyces LD-37, сходный на 99,4% со Streptomyces phaeochromogenes, вызвал максимальную личиночную смертность – 98,0%. Кроме того, данный штамм привел к гибели 28,2% взрослых особей фруктовой мухи[7].
Применение антибиотиков продуцируемых актиномицетами рода Streptomyces ограничивается законодательствами многих стран в связи с тем, что многие виды и штаммы этого рода продуцируют антибиотики, применяемые в медицине[1]. В сфере защите растений разрешены к применению только антибиотики немедицинского назначения[1].
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.Биологическая защита растений/М. В. Штерншис, Ф. С.-У. Джалилов, И. В. Андреева, О. Г. Томилова; Под ред. М. В. Штерншис. — М.: КолосС, 2004. — [4] л. ил.: ил. — 264 с. — (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений);
Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2024 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)
Зинченко В.А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность. – М.: «КолосС», 2012. – 127 с.
Кирюткин Г. В., Тимофеев Б. А., Созинов В. А., Справочник ветеринарных препаратов, химиотерапевтические препараты", г. Киров – 1997. – 597 с.
Лысак В.В. Микробиология : учеб. пособие / В. В. Лысак. – Минск: БГУ, 2007 – 430 с
Машанов, А.И. Микробиология с основами биотехнологии: учеб. пособие/ А.И. Машанов, Н.А. Величко, Ж.А. Плынская; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2015. – 168 с.
Microbial Cell Factories Engineering for Production of Biomolecules, 2021
Myriam Siegwart, Benoit Graillot, Christine Blachere Lopez, Samantha Besse, Marc Bardin, Philippe C. Nicot, Miguel Lopez-Ferber, Resistance to bio-insecticides or how to enhance their sustainability: a review. Front. Plant Sci., 19 June 2015 Sec. Plant Pathogen Interactions Volume 6 - 2015
Источники из сети интернет:
9.10.
Свернуть
Список всех источников
Оставьте свой отзыв:
Отзывы:
Комментарии для сайта Cackle