Подробнее

Действующие вещества пестицидов, статья из раздела: Химические классы пестицидов

Продукты микробиологического синтеза бактерий, как регуляторы роста растений

Продукты микробиологического синтеза бактерий – это первичные метаболиты, вторичные метаболиты, ферменты, клеточная биомасса, то есть все продукты брожения и метаболизма бактериальных организмов (бактерий).

Общие сведения

Бактерии содержат от 75 до 85% воды и от 15 до 25% сухого вещества. Последнее составляют органогены и зольные элементы. Органические вещества бактерии – это белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, в том числе углерод (45–55%), кислород 30–40%, азот (8– 10%), водород (6– 8%), содержание которых достигает 90 – 97% от всей массы сухого вещества[1].

Минеральные вещества бактерий разнообразны по составу и количеству. Это фактически зола, остающаяся после сжигания вегетативных форм микробов, составляет от 2 до 14% сухого вещества. Сюда включены: фосфор 9,6 – 55,23%, натрий 11,6 – 33,79%, калий 7,7 – 25,59%, кальций 7,16 – 12,6%, магний 0,12 – 9,81%, сера 0,54 – 4,2%, желез 0,1%, хлор 1,25%. В золе бактериях обнаружено множество микроэлементов, хотя и в незначительных количествах. Они входят в состав ферментов, витаминов и других компонентов микробной клетки[1].

В бактериальной клетке постоянно протекают реакции, обеспечивающие ее жизнедеятельность в процессе которых из мономеров, формируются клеточные полимерные структуры. Мономеры поступают в клетку в готовом виде, из внешней среды либо синтезируются самой клеткой. Такие реакции катализируются ферментами. Обмен веществ бактериальной клетки с окружающей средой и превращение одних веществ в другие внутри микробной клетки под влиянием ферментов и называется метаболизмом. Промежуточные и конечные вещества и соединения, возникающие в результате таких реакций, называют метаболитами. В окружающую среду бактерии выделяют различные соединения: гидролитические ферменты, токсины[3].

Влияние на растения

Паразитические бактерии и их метаболиты действуют на растения угнетающе. Однако в процессе изучения микроорганизмов был установлен широкий спектр бактерий, метаболиты которых оказывают положительное действие на рост и развитие растительных организмов. Такие бактерии в процессе жизнедеятельности выделяют в окружающую среду большое количество биологически активных веществ способных оказывать положительное влияние на физиологическое состояние растений[5].

Механизм действия таких метаболитов основан на усилении ростовых процессов с одновременным антагонизмом между штаммами бактерий и фитопатогенами. В частности, бактерия Pseudomonas fluorescens 1-Б[5].

Продукты микробиологического синтеза бактерий

  • Rhodococcus erythropolis штамм OPI-01
  • Pseudomonas fluorescens 1-Б
  • Липо-хитоолигосахариды
  • Поли-бета-гидроксимасляная кислота

Применение

Метаболиты бактериальных организмов находят широкое применение в химической, нефтехимической, фармацевтической отраслях производства. В сфере защиты растений они используются как инсектициды (Bacillus thuringiensis, var. kurstaki Z-52, Beauveria bassiana), фунгициды (Bacillus subtilis, штамм В-10 ВИЗР, Pseudomonas aureofaciens, штамм IMB B-7096, Pseudomonas aureofaciens, штамм IMB B-709)[3][2].

Кроме того, разработаны препараты, действующие как регуляторы роста растений, в основном биостимуляторы, действующим веществом которых являются метаболиты бактерий:

  • «Рестарт, Ж» – действующее вещество Rhodococcus erythropolis штамм OPI-01;
  • «Биоагро-РР, Ж» – действующее вещество Pseudomonas fluorescens 1-Б;
  • «Б-360, ВР», «Экогель экстра, ВР» – действующее вещество липо-хитоолигосахариды, полученые их продуктов метаболизма бактерий семейства Ризобиалес (Rhizobiaceae);
  • «Карбонадо, ТПС», «Альбит, ТПС», «Экопин, ТПС» – действующее вещество поли-бета-гидроксимасляная кислота, содержащаяся в биомассе бактерий Bacillus megaterium и Pseudomonas aureofaciens[7][6][2].

Получение

Для выращивания бактерий, выделяющих требуемые метаболиты нужна специализированная питательная среда и чистая культура одного или нескольких определенных штаммов бактерии. Штаммы выделяются из растительных и животных организмов или создаются в лабораторных условиях различными способами, в том числе и путем генной инженерии[3].

Требуемые продукты метаболизма получают путем культивирования штаммов бактерий в биореакторе закрытого типа в специализированной питательной среде. Конечны продукт имеет вид биомассы бактерий вместе с культуральной жидкостью либо, выделенную отдельно биомассу бактерий, в зависимости от требований к химическому составу продукта[1].

 

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Комментарии для сайта Cackle

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 16.03.23 18:38

Список источников

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Асонов Н.Р. Микробиология. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва: Колос, 1997. — 352 с.

2.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2023 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

3.

Литусов Н.В. Физиология бактерий. Иллюстрированное учебное пособие. – Екатеринбург: Изд-во УГМУ, 2015. – 43 с

4.

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.

5.

Шаповал О.А., Вакуленко В.В., Прусакова Л.Д. Регуляторы роста растений. Библиотечка по защите растений - приложение к журналу защита и карантин растений. — №12. — 2008. — 48 с.

6.

RU 2 518 252 C1 Патент на изобретение. Антидотная композиция биологического происхождения для использования в растениеводстве. Владелец патента: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Альбит" (RU). Автор: Злотников Артур Кириллович (RU). Начало действия: 2012.12.03. Публикация: 2014.06.10. Подача: 2012.12.03

7.

RU2667747C2 Патент на изобретение «Композиция на основе комбинации липо-хитоолигосахарида для усиления урожайности растений». Автор(ы): Смит Раймонд Стьюарт (US), Осбёрн Роберт Мартин (US). Патентообладатель: Новозаймс Байолоджиклз Холдинг А/С (DK) Приоритеты: подача заявки: 2008-01-08, публикация патента: 10.03.2014

Свернуть Список всех источников