[go: up one dir, main page]

RU2827161C1 - Composition with antifungal activity - Google Patents

Composition with antifungal activity Download PDF

Info

Publication number
RU2827161C1
RU2827161C1 RU2023134707A RU2023134707A RU2827161C1 RU 2827161 C1 RU2827161 C1 RU 2827161C1 RU 2023134707 A RU2023134707 A RU 2023134707A RU 2023134707 A RU2023134707 A RU 2023134707A RU 2827161 C1 RU2827161 C1 RU 2827161C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vkm
composition
culture
bacillus subtilis
caso
Prior art date
Application number
RU2023134707A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Никита Сергеевич Ляховченко
Илья Андреевич Никишин
Анна Андреевна Чепурина
Ульяна Александровна Круть
Марина Сергеевна Потапова
Галина Михайловна Шайдорова
Елена Валерьевна Кузубова
Александра Игоревна Радченко
Александр Олегович Селезнев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2827161C1 publication Critical patent/RU2827161C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: composition with antifungal activity relates to biotechnology, microbiology and can be used in agriculture. Composition contains Bacillus subtilis VKM B3701D with titre 1⋅109 CFU/g and 0.2 M CaSO4⋅2H2O.
EFFECT: declared composition has a higher degree of growth inhibition by 15,7% in relation to the fungal necrotrophic plant pathogen Alternaria brassicicola VKM F-1864 and by 14,7% in relation to Aspergillus unguis VKM F-1754 compared to a pure culture of Bacillus subtilis VKM B3701D.
1 cl, 3 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, микробиологии и может быть использовано в сельском хозяйстве в качестве основы для фунгицидов биологического происхождения в растениеводстве. The invention relates to the field of biotechnology, microbiology and can be used in agriculture as a basis for fungicides of biological origin in plant growing.

Известны штаммы бактерий рода Bacillus, обладающих способностью подавлять рост фитопатогенных грибов и стимулировать формирование урожая сельскохозяйственных культур.There are known strains of bacteria of the genus Bacillus that have the ability to suppress the growth of phytopathogenic fungi and stimulate the formation of agricultural crop yields.

В патенте RU 2808722 (опубл. 04.12.2023) представлено изобретение, описывающее биологический препарат на основе бактерий Bacillus amyloliquefaciens ВКПМ В-13788 для защиты овощных растений от грибных и бактериальных болезней. Указанный штамм характеризуется широким спектром фунгицидной активности и подавляет развитие следующих фитопатогенных грибов: Alternaria tenuis, Aspergillus niger, Ascoshita cucumis, Fusarium graminearum, Microdochium nivale (Fusarium nivale), Fusarium solani, Fusarium culmorum, Fusarium sporotrichioides, Fusarium avenaceum, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum, Phoma solanicola, Phomopsis helianthi, Botrytis cinerea, Magnaporthe grisea, Phytophtora infestans.Patent RU 2808722 (published 04.12.2023) presents an invention describing a biological preparation based on the bacteria Bacillus amyloliquefaciens VKPM B-13788 for protecting vegetable plants from fungal and bacterial diseases. The specified strain is characterized by a broad spectrum of fungicidal activity and suppresses the development of the following phytopathogenic fungi: Alternaria tenuis, Aspergillus niger, Ascoshita cucumis, Fusarium graminearum, Microdochium nivale (Fusarium nivale), Fusarium solani, Fusarium culmorum, Fusarium sporotrichioides, Fusarium avenaceum, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum, Phoma solanicola, Phomopsis helianthi, Botrytis cinerea, Magnaporthe grisea, Phytophtora infestans.

Биопрепарат для защиты овощных растений от заболеваний, вызываемых фитопатогенными грибами и бактериями, представляет собой смесь культуральной жидкости штамма Bacillus amyloliquefaciens ВКПМ В-13788 с титром 2-4⋅109 КОЕ/мл и целевых добавок, иммобилизованную на мелкодисперсных гранулах диатомита, при этом соотношение по объему смесь: гранулы диатомита составляет 1:5.A biological product for protecting vegetable plants from diseases caused by phytopathogenic fungi and bacteria is a mixture of the culture fluid of the Bacillus amyloliquefaciens strain VKPM B-13788 with a titer of 2-4⋅10 9 CFU/ml and target additives, immobilized on finely dispersed diatomite granules, while the volume ratio of the mixture: diatomite granules is 1:5.

Известен патент RU 2528058 (опубл. 10.09.2014), где описан биопрепарат на основе штамма Bacillus amyloliquefaciens ВКПМ В-11475, обладающий фунгицидными действием для защиты зерновых растений от заболеваний, вызываемых фитопатогенными грибами. Биологический препарат получают путём смешивания активного начала в виде культуральной жидкости вышеуказанного штамма с титром 2-3⋅109 КОЕ/мл и носителя в виде мелкодисперсных гранул диатомита в соотношении по объёму 1:3 с последующим высушиванием. Patent RU 2528058 (published 10.09.2014) is known, which describes a biological product based on the strain Bacillus amyloliquefaciens VKPM B-11475, which has a fungicidal effect for protecting grain plants from diseases caused by phytopathogenic fungi. The biological product is obtained by mixing the active ingredient in the form of a culture liquid of the above-mentioned strain with a titer of 2-3⋅10 9 CFU/ml and a carrier in the form of finely dispersed diatomite granules in a volume ratio of 1:3, followed by drying.

В патенте RU 2808722 и патенте RU 2528058 в качестве носителя для иммобилизации активного фактора Bacillus amyloliquefaciens ВКПМ В-13788 и Bacillus amyloliquefaciens B-11475 соответственно, выбран мелкодисперсный диатомит, который является натуральной осадочной горной породой, состоящей преимущественно из останков диатомовых водорослей. Химически диатомит более чем на 80% состоит из водного кремнезема.In patent RU 2808722 and patent RU 2528058, finely dispersed diatomite, which is a natural sedimentary rock consisting mainly of the remains of diatom algae, is selected as a carrier for immobilizing the active factor of Bacillus amyloliquefaciens VKPM B-13788 and Bacillus amyloliquefaciens B-11475, respectively. Chemically, diatomite consists of more than 80% hydrous silica.

Из уровня техники неизвестно использование штамма Bacillus subtilis ВКМ В3701D в составе композиции с противогрибковой активностью для использования в качестве фунгицидов биологического происхождения в растениеводстве.The prior art does not know of the use of the Bacillus subtilis strain VKM B3701D in a composition with antifungal activity for use as a biological fungicide in plant growing.

Задача изобретения заключается в разработке композиции на основе Bacillus subtilis ВКМ В3701D с противогрибковой активностью.The objective of the invention is to develop a composition based on Bacillus subtilis VKM B3701D with antifungal activity.

Технический результат - решение поставленной задачи за счет предложенной композиции, содержащей Bacillus subtilis ВКМ В3701D с титром 1·109 КОЕ/г и 0,2 М CaSO4·2H2O, обладающей более высокой противогрибковой активностью по сравнению с чистой культурой. The technical result is a solution to the set problem due to the proposed composition containing Bacillus subtilis VKM B3701D with a titer of 1·10 9 CFU/g and 0.2 M CaSO 4 ·2H 2 O, which has a higher antifungal activity compared to a pure culture.

Штамм Bacillus subtilis ВКМ В3701D для композиции с CaSO4·2H2O выделен из отходов птицеводства методом серийных разведений на питательный агар LB следующего состава: пептон - 10; дрожжевой экстракт - 5; NaCl - 10; агар - 20. Культура отобрана по признаку наибольшей дезаминирующей активности, для выявления которой была приготовлена модифицированная питательная среда LB с добавлением 0,1 мл 0,5% р-ра индикатора бромтимолового синего на 1 литр среды [Senchenkov, V.Y.; Lyakhovchenko, N.S.; Nikishin, I.A.; Myagkov, D.A.; Chepurina, A.A.; Polivtseva, V.N.; Abashina, T.N.; Delegan, Y.A.; Nikulicheva, T.B.; Nikulin, I.S.; et al. Whole-Genome Sequencing and Biotechnological Potential Assessment of Two Bacterial Strains Isolated from Poultry Farms in Belgorod, Russia. Microorganisms 2023, 11, 2235. https://doi.org/10.3390/microorganisms11092235].The Bacillus subtilis strain VKM B3701D for the composition with CaSO 4 2H 2 O was isolated from poultry waste by serial dilutions on LB nutrient agar of the following composition: peptone - 10; yeast extract - 5; NaCl - 10; agar - 20. The culture was selected based on the highest deaminating activity, for the detection of which a modified LB nutrient medium was prepared with the addition of 0.1 ml of 0.5% bromothymol blue indicator solution per 1 liter of medium [Senchenkov, VY; Lyakhovchenko, NS; Nikishin, IA; Myagkov, DA; Chepurina, AA; Polivtseva, VN; Abashina, TN; Delegan, YA; Nikulicheva, TB; Nikulin, IS; et al. Whole-Genome Sequencing and Biotechnological Potential Assessment of Two Bacterial Strains Isolated from Poultry Farms in Belgorod, Russia. Microorganisms 2023, 11, 2235. https://doi.org/10.3390/microorganisms11092235].

Культуральные и морфологические свойства штамма Bacillus subtilis ВКМ В3701DCultural and morphological properties of the Bacillus subtilis strain VKM B3701D

Bacillus subtilis ВКМ В3701D представляет собой палочковидные грамположительные неподвижные спорообразующие бактерии. Изолят является факультативным анаэробом.Bacillus subtilis VKM B3701D is a rod-shaped, gram-positive, non-motile, spore-forming bacterium. The isolate is a facultative anaerobe.

Физиолого-биохимические свойства штамма Bacillus subtilis ВКМ В3701DPhysiological and biochemical properties of the strain Bacillus subtilis VKM B3701D

Изолят обладает нитратредуктазной, протеолитической и амилазной активностями, способен использовать в качестве ростового субстрата желатин, альбумин, казеин. Bacillus subtilis ВКМ В3701D образует аммиак при культивировании на 3%-ной пептонной среде.The isolate has nitrate reductase, proteolytic and amylase activities, and is capable of using gelatin, albumin and casein as growth substrates. Bacillus subtilis VKM B3701D produces ammonia when grown on a 3% peptone medium.

Штамм использует D-глюкозу, сахарозу, мальтозу, лактозу, маннит, сорбит, тирозин, фенилаланин, дегидроксифенилаланин, изолейцин и лизин.The strain utilizes D-glucose, sucrose, maltose, lactose, mannitol, sorbitol, tyrosine, phenylalanine, dehydroxyphenylalanine, isoleucine and lysine.

В свою очередь, изолят не способен утилизировать фруктозу, гистидин, цистеин, треонин, серин, норлейцин, глютамин и орнитин. Изолят не способен использовать в качестве ростового субстрата бензоат натрия.In turn, the isolate is not able to utilize fructose, histidine, cysteine, threonine, serine, norleucine, glutamine and ornithine. The isolate is not able to use sodium benzoate as a growth substrate.

Bacillus subtilis ВКМ В3701D обладает устойчивостью к антибиотикам, таким как амфотерицин В - 40 мкг, бацитрацин - 0,04 ед, оптохин - 6 и сапонину - 750 мкг, а также к дезоксихолату натрия, - 3 мг, антимикотику кетоконазол - 20 мкг.Bacillus subtilis VKM B3701D is resistant to antibiotics such as amphotericin B - 40 mcg, bacitracin - 0.04 units, optochin - 6 and saponin - 750 mcg, as well as to sodium deoxycholate - 3 mg, the antimycotic ketoconazole - 20 mcg.

Молекулярно-генетическая идентификация штамма Bacillus subtilis ВКМ В3701D.Molecular genetic identification of the Bacillus subtilis strain VKM B3701D.

В ходе молекулярно-генетической идентификации изолята были обнаружены генные кластеры вторичных метаболитов, характерные для вида Bacillus subtilis. К ним относятся бациллин, субтилизин, бацилизин, сурфактин, бациллибактин, фенгицин, сактипептод, ратипептид. Большинство соединений, которые теоретически способны продуцировать данный штамм, известны своей антимикробной активностью.During the molecular genetic identification of the isolate, gene clusters of secondary metabolites characteristic of the Bacillus subtilis species were discovered. These include bacillin, subtilisin, bacilizin, surfactin, bacillibactin, fengycin, sactipeptode, and ratipeptide. Most of the compounds that this strain is theoretically capable of producing are known for their antimicrobial activity.

Неожиданно было обнаружено, что штамм Bacillus subtilis ВКМ В3701D обладает противогрибковой активностью, а в составе композиции с сульфатом кальция формулы CaSO4·2H2O противогрибковая активность повышается.It was unexpectedly discovered that the Bacillus subtilis strain VKM B3701D has antifungal activity, and when combined with calcium sulfate of the formula CaSO4 2H2O, the antifungal activity increases.

Кроме того, в качестве компонента заявленной композиции возможно использование цитрогипса формулы CaSO4·2H2O, что позволяет решить проблему утилизации гипсовых отложений, выступающих в качестве отхода производства лимонной кислоты.In addition, it is possible to use citro gypsum of the formula CaSO4 2H2O as a component of the claimed composition, which makes it possible to solve the problem of recycling gypsum deposits, which act as a waste product of citric acid production.

Способ получения композиции на основе Bacillus subtilis ВКМ В3701D и CaSO4·2H2O.Method for obtaining a composition based on Bacillus subtilis VKM B3701D and CaSO 4 ·2H 2 O.

Способ включает в себя подготовку питательных сред, суточных культур и стерильной воды. Подготовленную суточную культуру суспендируют и вносят в питательную среду. После чего, культивируют в течение 48 часов при оптимальных условиях для роста Bacillus subtilis ВКМ В3701D, а именно, 30°С, рН среды 7, перемешивание при 150 об/мин.The method includes the preparation of nutrient media, daily cultures and sterile water. The prepared daily culture is suspended and added to the nutrient medium. After that, it is cultivated for 48 hours under optimal conditions for the growth of Bacillus subtilis VKM B3701D, namely, 30°C, pH of the medium 7, stirring at 150 rpm.

Порошок CaSO4·2H2O стерилизуют автоклавированием при 115°С в течение 30 минут. CaSO 4 ·2H 2 O powder is sterilized by autoclaving at 115°C for 30 minutes.

По окончании культивирования, в суспензию Bacillus subtilis ВКМ В3701D вносят стерильный порошок сульфата кальция, в таком количестве, чтобы его концентрация составила 0,2 М в полученной смеси, перемешивают при 150 об/мин в течение 30 минут. At the end of the cultivation, sterile calcium sulfate powder is added to the Bacillus subtilis VKM B3701D suspension in such a quantity that its concentration is 0.2 M in the resulting mixture, and mixed at 150 rpm for 30 minutes.

Полученную смесь замораживают при минус 40°С в течение 12 часов, после чего лиофильно высушивают в вакууме в течение 17 часов.The resulting mixture is frozen at minus 40°C for 12 hours, after which it is lyophilized in a vacuum for 17 hours.

В результате получают композицию, содержащую Bacillus subtilis ВКМ В3701D с титром 1·109 КОЕ/г и 0,2 М CaSO4·2H2O. As a result, a composition is obtained containing Bacillus subtilis VKM B3701D with a titer of 1 10 9 CFU/g and 0.2 M CaSO 4 2H 2 O.

Изобретение характеризуют следующие фигуры.The invention is characterized by the following figures.

Фиг. 1. Схема постановки эксперимента, где: 1) чашка Петри; 2) питательная среда; 3) агаровые диски с исследуемой культурой; 4) диск фильтровальной бумаги, пропитанный суспензией тест-культуры плесневого гриба.Fig. 1. Scheme of the experimental setup, where: 1) Petri dish; 2) nutrient medium; 3) agar disks with the culture under study; 4) filter paper disk soaked in a suspension of the test culture of the mold fungus.

Фиг. 2. График изменения среднего квадратического диаметра плесневого гриба в присутствии бактерий, где:Fig. 2. Graph of the change in the mean square diameter of a mold fungus in the presence of bacteria, where:

1 - изолированная культура Alternaria brassicicola ВКМ F-1864 в качестве контроля;1 - isolated culture of Alternaria brassicicola VKM F-1864 as a control;

2 - культура Alternaria brassicicola ВКМ F-1864 в присутствии тест-культуры Bacillus subtillis ВКМ В-12;2 - culture of Alternaria brassicicola VKM F-1864 in the presence of test culture of Bacillus subtillis VKM B-12;

3 - культура Alternaria brassicicola ВКМ F-1864 в присутствии композиции Bacillus subtilis ВКМ В3701D с СаSO4·2Н2О;3 - culture of Alternaria brassicicola VKM F-1864 in the presence of a composition of Bacillus subtilis VKM B3701D with CaSO 4 ·2H 2 O;

4 - культура Alternaria brassicicola ВКМ F-1864 в присутствии Bacillus subtilis ВКМ В3701D без СаSO4·2Н2О.4 - culture of Alternaria brassicicola VKM F-1864 in the presence of Bacillus subtilis VKM B3701D without CaSO 4 ·2H 2 O.

Фиг. 3. График изменения среднего квадратического диаметра плесневого гриба в присутствии бактерий, где:Fig. 3. Graph of the change in the mean square diameter of a mold fungus in the presence of bacteria, where:

1 - изолированная культура Aspergillus unguis BKM F-1754 в качестве контроля;1 - isolated culture of Aspergillus unguis BKM F-1754 as a control;

2 - культура Aspergillus unguis BKM F-1754 в присутствии тест-культуры Bacillus subtilis ВКМ В-12;2 - culture of Aspergillus unguis BKM F-1754 in the presence of test culture of Bacillus subtilis VKM B-12;

3 - культура Aspergillus unguis BKM F-1754 в присутствии композиции Bacillus subtilis ВКМ В3701D с СаSO4·2Н2О;3 - culture of Aspergillus unguis BKM F-1754 in the presence of a composition of Bacillus subtilis VKM B3701D with CaSO 4 ·2H 2 O;

4 - культура Aspergillus unguis BKM F-1754 в присутствии Bacillus subtilis ВКМ В3701D без СаSO4·2Н2О.4 - culture of Aspergillus unguis BKM F-1754 in the presence of Bacillus subtilis VKM B3701D without CaSO 4 2H 2 O.

Пример 1. Получение композиции, включающей Bacillus subtilis ВКМ В3701D и CaSO4·2H2O:Example 1. Obtaining a composition including Bacillus subtilis VKM B3701D and CaSO 4 ·2H 2 O:

1.1. Методом микробиологического штриха на чашке Петри получают чистую суточную культуру грамположительной бактерии Bacillus subtilis ВКМ B-3701D на плотной питательной среде в составе 3% пептон микробиологический, 2% агар-агар микробиологический, а остальное вода.1.1. Using the microbiological streak method on a Petri dish, a pure daily culture of the gram-positive bacterium Bacillus subtilis VKM B-3701D is obtained on a dense nutrient medium consisting of 3% microbiological peptone, 2% microbiological agar-agar, and the rest is water.

1.2. При помощи микробиологической петли отбирают 1 см микробиологического штриха выросшей культуры Bacillus subtilis ВКМ B-3701D, полученной по п. 1 и смешивают с 4 мл стерильной воды. После чего, смесь вносят в 100 мл жидкой питательной среды, содержащей 3% микробиологического пептона.1.2. Using a microbiological loop, take 1 cm of the microbiological streak of the grown culture of Bacillus subtilis VKM B-3701D obtained according to item 1 and mix with 4 ml of sterile water. After which, the mixture is added to 100 ml of liquid nutrient medium containing 3% microbiological peptone.

1.3. Посев культивируют в течение 48 часов при рН среды 7, температуре 30°C и с перемешиванием 150 об/мин.1.3. The culture is cultivated for 48 hours at a pH of 7, a temperature of 30°C and with shaking at 150 rpm.

1.4. Одновременно подготавливают сульфат кальция путем стерилизации автоклавированием, при температуре 121°С в течение 30 минут. 1.4. At the same time, calcium sulfate is prepared by sterilization by autoclaving at a temperature of 121°C for 30 minutes.

1.5. Получают композицию микроорганизма и СаSO4·2Н2О путем добавления последнего к 100 мл культуральной жидкости Bacillus subtilis ВКМ B-3701D СаSO4·2Н2О в количестве 27,2 г, чтобы составляет 0,2 моль от полученной смеси.1.5. A composition of the microorganism and CaSO 4 2H 2 O is obtained by adding the latter to 100 ml of the culture liquid of Bacillus subtilis VKM B-3701D CaSO 4 2H 2 O in an amount of 27.2 g, which makes up 0.2 mol of the resulting mixture.

1.6. Полученную смесь перемешивают при 150 об/мин в течение 30 минут и1.6. The resulting mixture is stirred at 150 rpm for 30 minutes and

замораживают при минус 40°С в течение 12 часов.frozen at minus 40°C for 12 hours.

1.8. Лиофилизируют смесь в течение 17 часов в вакууме.1.8. Lyophilize the mixture for 17 hours in a vacuum.

В результате получают сыпучий порошок композиции, включающей Bacillus subtilis ВКМ B-3701D с титром 1·109 КОЕ/г и 0,2 М СаSO4·2Н2О в количестве 1 г.As a result, a free-flowing powder of a composition is obtained, including Bacillus subtilis VKM B-3701D with a titer of 1 10 9 CFU/g and 0.2 M CaSO 4 2H 2 O in an amount of 1 g.

Пример 2. Определение противогрибковой активности полученной по примеру 1 композиции на примере грибкового некротрофного патогена растений Alternaria brassicicola ВКМ F-1864, вызывающего болезнь черной точки у широкого круга хозяев, особенно у представителей рода Brassica, включая ряд экономически важных культур, таких как капуста, китайская капуста, цветная капуста, масличные семена, брокколи и рапс. Хотя он в основном известен как значительный патоген для растений, он также способствует развитию различных респираторных аллергических состояний, таких как астма и риноконъюнктивит.Example 2. Determination of the antifungal activity of the composition obtained according to Example 1 using the example of the fungal necrotrophic plant pathogen Alternaria brassicicola VKM F-1864, which causes black spot disease in a wide range of hosts, especially in representatives of the genus Brassica, including a number of economically important crops such as cabbage, Chinese cabbage, cauliflower, oilseeds, broccoli and rapeseed. Although it is mainly known as a significant plant pathogen, it also contributes to the development of various respiratory allergic conditions such as asthma and rhinoconjunctivitis.

1) 0,1 г. композиции, содержащую 1·109 КОЕ/г бактерий Bacillus subtillis ВКМ В3701D и 0,2 М СаSO4·2Н2О, полученную по примеру 1, вносят в жидкую питательную среду составом пептон - 10 г; дрожжевой экстракт - 5 г; NaCl - 10 г и 1000 мл воды. Посев инкубируют при 30°С в течение 48 часов;1) 0.1 g of a composition containing 1 x 10 9 CFU/g of Bacillus subtillis VKM B3701D bacteria and 0.2 M CaSO 4 x 2H 2 O, obtained according to Example 1, is added to a liquid nutrient medium consisting of peptone - 10 g; yeast extract - 5 g; NaCl - 10 g and 1000 ml of water. The culture is incubated at 30°C for 48 hours;

2) аналогичным способом готовят эталонный штамм бактерии Bacillus subtillis ВКМ В-12, выступающей в качестве контрольной культуры и чистую культуру Bacillus subtillis ВКМ В3701D без сульфата кальция с титром 1·109 КОЕ/мл. Посевы инкубируют при 30°С в течение 48 часов;2) a reference strain of the bacterium Bacillus subtillis VKM B-12 is prepared in a similar manner, acting as a control culture, and a pure culture of Bacillus subtillis VKM B3701D without calcium sulfate with a titer of 1 10 9 CFU/ml. The cultures are incubated at 30°C for 48 hours;

3) суспензии культур, полученных по пп. 1 и 2 пассируют в стерильные чашки Петри с питательной средой, составом из расчета пептон - 10 г; дрожжевой экстракт - 5 г; NaCl - 10 г; агар - 20 г и 1000 мл воды, сплошным способом - посев «газоном» - и инкубируют при 30°С в течение 5-х суток;3) suspensions of cultures obtained according to points 1 and 2 are passaged into sterile Petri dishes with a nutrient medium, the composition of which is calculated as follows: peptone - 10 g; yeast extract - 5 g; NaCl - 10 g; agar - 20 g and 1000 ml of water, using a continuous method - sowing "lawn" - and incubated at 30 ° C for 5 days;

4) после инкубации, стерильным пробочным сверлом вырезают диски из агара с культурой диаметром 10 мм;4) after incubation, using a sterile cork drill, cut out discs from the agar with the culture, 10 mm in diameter;

5) диски размещают по 8 в чашке Петри, согласно схеме, указанной на фигуре 1.5) The disks are placed 8 at a time in a Petri dish, according to the diagram shown in Figure 1.

6) в центре чашки Петри размещают бумажный диск фильтровальной бумаги диаметром 10 мм, смоченной суспензией спор плесневого гриба Alternaria brassicicola ВКМ F-1864;6) in the center of the Petri dish, place a paper disk of filter paper with a diameter of 10 mm, moistened with a suspension of spores of the mold fungus Alternaria brassicicola VKM F-1864;

7) Посевы инкубируют при 25°C. В течение 7 суток каждые 24 часа измеряют диаметр колонии гриба;7) The crops are incubated at 25°C. The diameter of the fungal colony is measured every 24 hours for 7 days;

8) при каждом измерении рассчитывают средний квадратический диаметр плесневого гриба по формуле:8) for each measurement, the mean square diameter of the mold fungus is calculated using the formula:

(1) (1)

Рассчитывают скорость роста среднего квадратического диаметра колонии по формуле:The growth rate of the mean square diameter of the colony is calculated using the formula:

(2) (2)

где К - скорость роста колонии, S0 - средний квадратический диаметр колонии при первом измерении, S - средний квадратический диаметр колонии при последнем измерении, t0 - время инкубации на момент первого измерения, t - время инкубации на момент последнего измерения.where K is the colony growth rate, S 0 is the mean square diameter of the colony at the first measurement, S is the mean square diameter of the colony at the last measurement, t 0 is the incubation time at the time of the first measurement, t is the incubation time at the time of the last measurement.

Рассчитывают степень подавления скорости роста среднего квадратического диаметра колонии по формуле:The degree of suppression of the growth rate of the mean square diameter of the colony is calculated using the formula:

(3) (3)

где Кк - скорость роста культуры в контрольном варианте на момент окончания инкубации, а Кo - скорость роста в опытном варианте.where K k is the growth rate of the culture in the control variant at the end of incubation, and K o is the growth rate in the experimental variant.

9) для демонстрации влияния штаммов бактерий при совместном культивировании с грибом строят график изменения среднего квадратического диаметра плесневого гриба в присутствии бактерий и чистой культуры плесневого гриба (фигура 2);9) to demonstrate the influence of bacterial strains during joint cultivation with the fungus, a graph of the change in the mean square diameter of the mold fungus in the presence of bacteria and a pure culture of the mold fungus is plotted (Figure 2);

10) согласно формуле 2, скорость роста среднего квадратического диаметра колонии плесневого гриба в контрольном варианте составляет 11,6 мм/сут, тогда как в присутствии тест-культуры Bacillus subtillis ВКМ В-12 - 5,3 мм/сут. В присутствии чистой культуры Bacillus subtillis ВКМ В3701D скорость роста среднего квадратического диаметра колонии плесневого гриба составляет 3,5 мм/сут, а для композиции Bacillus subtillis ВКМ В3701D с титром 1·109 КОЕ/г и 0,2 М СаSO4·2Н2О - 2,7 мм/сут.10) according to formula 2, the growth rate of the mean square diameter of the mold colony in the control variant is 11.6 mm/day, while in the presence of the test culture Bacillus subtillis VKM B-12 it is 5.3 mm/day. In the presence of a pure culture of Bacillus subtillis VKM B3701D, the growth rate of the mean square diameter of the mold colony is 3.5 mm/day, and for the composition of Bacillus subtillis VKM B3701D with a titer of 1 10 9 CFU/g and 0.2 M CaSO4 2H2O - 2.7 mm/day.

10) Существенной противогрибковой активностью считают такое значение степени подавления роста тест-культуры плесневого гриба, которое превышает 70%. Согласно формуле 3, степень подавления роста Alternaria brassicicola ВКМ F-1864 тест-культурой Bacillus subtillis ВКМ В-12 составила 54,3%, культурой Bacillus subtillis ВКМ В3701D -70%, а композиции Bacillus subtillis ВКМ В3701D с титром 1·109 КОЕ/г и СаSO4·2Н2О - 76,7%. Следовательно, степень подавления предлагаемой к патентованию композиции Bacillus subtillis ВКМ В3701D с СаSO4·2Н2О выше, чем у тест-культуры, полученной из Всероссийской коллекции микроорганизмов Bacillus subtillis ВКМ В-12 на 22,4%, и на 15,7%, выше, чем у чистой культуры Bacillus subtillis ВКМ В3701D без сульфата кальция. Что доказывает повышение противогрибковой активности при добавлении сульфата кальция.10) Significant antifungal activity is considered to be such a value of the degree of inhibition of the growth of the mold fungus test culture, which exceeds 70%. According to formula 3, the degree of inhibition of the growth of Alternaria brassicicola VKM F-1864 by the test culture Bacillus subtillis VKM B-12 was 54.3%, by the culture Bacillus subtillis VKM B3701D - 70%, and the composition of Bacillus subtillis VKM B3701D with a titer of 1 10 9 CFU/g and CaSO 4 2H 2 O - 76.7%. Consequently, the degree of suppression of the composition of Bacillus subtillis VKM B3701D with CaSO 4 2H 2 O proposed for patenting is higher than that of the test culture obtained from the All-Russian collection of microorganisms Bacillus subtillis VKM B-12 by 22.4%, and by 15.7%, higher than that of the pure culture of Bacillus subtillis VKM B3701D without calcium sulfate. Which proves the increase in antifungal activity with the addition of calcium sulfate.

Пример 3. Определение противогрибковой активности на примере грибкового патогена растений Aspergillus unguis BKM F-1754. Представители рода Aspergillus широко распространены в почве и многие из штаммов являются возбудителями болезней растений. Кроме того, плесневые грибы этого рода способны вызвать заболевания человека и животных - аспергиллезы:Example 3. Determination of antifungal activity using the example of the fungal plant pathogen Aspergillus unguis BKM F-1754. Representatives of the genus Aspergillus are widespread in soil and many strains are pathogens of plant diseases. In addition, mold fungi of this genus can cause diseases in humans and animals - aspergillosis:

1) штаммы Bacillus subtillis ВКМ В-12, Bacillus subtillis ВКМ В3701D и композиции Bacillus subtillis ВКМ В3701D с CaSO4·2H2O подготавливают согласно п. 1, 2, 3 примера 2;1) strains of Bacillus subtillis VKM B-12, Bacillus subtillis VKM B3701D and compositions of Bacillus subtillis VKM B3701D with CaSO 4 ·2H 2 O are prepared according to points 1, 2, 3 of example 2;

2) постановку опыта по оценке противогрибковой активности штаммов в отношении плесневого гриба Aspergillus unguis BKM F-1754 проводили согласно пунктам 4,5,6 примера 2;2) the experiment to evaluate the antifungal activity of strains against the mold fungus Aspergillus unguis BKM F-1754 was carried out according to points 4, 5, 6 of example 2;

3) затем, с использованием формул 1-3 обрабатывают полученные данные и судят об эффективности штаммов. С использованием формулы 1 рассчитывают средний квадратический диаметр плесневого гриба и строят кривые роста для демонстрации влияния штаммов бактерий при совместном культивировании с грибом (фигура 3);3) then, using formulas 1-3, the obtained data are processed and the efficiency of the strains is judged. Using formula 1, the mean square diameter of the mold fungus is calculated and growth curves are plotted to demonstrate the effect of bacterial strains when co-cultivated with the fungus (Figure 3);

4) согласно формулам 2 и 3, скорость роста среднего квадратического диаметра колонии плесневого гриба Aspergillus unguis BKM F-1754 в контрольном варианте составляет 3,42 мм/сут, тогда как в присутствии тест-культуры Bacillus subtillis ВКМ В-12 - 1,5 мм/сут. В присутствии чистого штамма Bacillus subtillis ВКМ В3701D - 1,0 мм/сут. В присутствии композиции, содержащей штамм Bacillus subtillis ВКМ В3701D с CaSO4·2H2O, скорость роста среднего квадратического диаметра колонии плесневого гриба составляет 0,5 мм/сут. 4) according to formulas 2 and 3, the growth rate of the mean square diameter of the colony of the mold fungus Aspergillus unguis BKM F-1754 in the control variant is 3.42 mm/day, whereas in the presence of the test culture of Bacillus subtillis VKM B-12 - 1.5 mm/day. In the presence of the pure strain of Bacillus subtillis VKM B3701D - 1.0 mm/day. In the presence of a composition containing the strain Bacillus subtillis VKM B3701D with CaSO 4 2H 2 O, the growth rate of the mean square diameter of the colony of the mold fungus is 0.5 mm/day.

Таким образом, степень подавления роста Aspergillus unguis BKM F-1754 тест-культурой Bacillus subtillis ВКМ В-12 составила 56%, чистой культурой Bacillus subtillis ВКМ В3701D без CaSO4·2H2O - 70,7%, в присутствии заявленной композиции Bacillus subtillis ВКМ В3701D с CaSO4·2H2O - 85,4%. Следовательно, степень подавления роста Aspergillus unguis BKM F-1754 предлагаемой к патентованию композиции штамма Bacillus subtillis ВКМ В3701D с CaSO4·2H2O выше, чем у тест-культуры, полученной из Всероссийской коллекции микроорганизмов Bacillus subtillis ВКМ В-12 на 29,4%, и чистой культуры Bacillus subtillis ВКМ В3701D на 14,7%.Thus, the degree of suppression of the growth of Aspergillus unguis BKM F-1754 by the test culture of Bacillus subtillis VKM B-12 was 56%, by the pure culture of Bacillus subtillis VKM B3701D without CaSO 4 2H 2 O - 70.7%, in the presence of the declared composition of Bacillus subtillis VKM B3701D with CaSO 4 2H 2 O - 85.4%. Consequently, the degree of growth suppression of Aspergillus unguis BKM F-1754 by the composition of the Bacillus subtillis strain VKM B3701D with CaSO 4 2H 2 O proposed for patenting is higher than that of the test culture obtained from the All-Russian collection of microorganisms Bacillus subtillis VKM B-12 by 29.4%, and the pure culture of Bacillus subtillis VKM B3701D by 14.7%.

Таким образом, приведенные примеры подтверждают, что поставленная задача решена и технический результат достигнут.Thus, the given examples confirm that the task has been solved and the technical result has been achieved.

Claims (1)

Композиция с противогрибковой активностью для использования в качестве фунгицидов биологического происхождения в растениеводстве, содержащая Bacillus subtilis ВКМ B3701D с титром 1⋅109 КОЕ/г и 0,2 М CaSO4⋅2H2O.A composition with antifungal activity for use as a biological fungicide in plant growing, containing Bacillus subtilis VKM B3701D with a titer of 1⋅10 9 CFU/g and 0.2 M CaSO 4 ⋅2H 2 O.
RU2023134707A 2023-12-22 Composition with antifungal activity RU2827161C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2827161C1 true RU2827161C1 (en) 2024-09-23

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528058C1 (en) * 2013-06-04 2014-09-10 Федеральное государственное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") Strains of bacteria bacillus amyloliquefaciens, having fungicidal and bactericidal action, and biological product on its basis for protection of grain plants against diseases caused by phytopathogenic fungi
RU2808722C1 (en) * 2023-02-16 2023-12-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Bacteria strain bacillus amyloliquefaciens, having fungicidal and bactericidal effects, and biological preparation based on it for protecting vegetable plants from fungal and bacterial diseases

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528058C1 (en) * 2013-06-04 2014-09-10 Федеральное государственное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") Strains of bacteria bacillus amyloliquefaciens, having fungicidal and bactericidal action, and biological product on its basis for protection of grain plants against diseases caused by phytopathogenic fungi
RU2808722C1 (en) * 2023-02-16 2023-12-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Bacteria strain bacillus amyloliquefaciens, having fungicidal and bactericidal effects, and biological preparation based on it for protecting vegetable plants from fungal and bacterial diseases

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СЕНЧЕНКОВ В.Ю. и др. Оценка биотехнологического потенциала двух бактериальных штаммов, выделенных из отходов птицефабрик города Белгорода; Сборник материалов V Междунардного симпозиума, 24-26 мая 2023, Белгород, с. 87-89. SENCHENKOV V.YU. et al. Whole-genome sequencing and biotechnological potential assessment of two bacterial isolated from poultry farms in Belgorod, Russia; Microorganisms, 2023, N 11 2235, p. 1-17. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12219960B2 (en) Methods and compositions for improving soybean yield
US12108765B2 (en) Methylobacterium treated corn plants, plant parts, and seeds
EP3177149B1 (en) Bacterial spore compositions for industrial uses
JP6531308B2 (en) Novel Bacillus strains and compositions
Mishra et al. Combination of fungal and bacterial antagonists for management of root and stem rot disease of soybean
CN105586300B (en) Ludwig enterobacteria BG10-1 and its application in Aspergillus flavus biological control
CN110951657B (en) Bacterial wilt disease prevention and growth-promoting fungicide and its application
RU2689530C2 (en) Novel bacteria of bacillus kind and using thereof
Es-Soufi et al. Biocontrol potential of Bacillus amyloliquefaciens Bc2 and Trichoderma harzianum TR against strawberry anthracnose under laboratory and field conditions
RU2313941C2 (en) Preparation for protecting plants against pathogens of agricultural crops and grape diseases with growth-stimulating effect, method for preparing this preparation and strains for its realization
RU2827161C1 (en) Composition with antifungal activity
JP3085895B2 (en) Novel strain belonging to Exerohilum monoceras and its use
CA2141413A1 (en) A microorganism of the genus colletotrichum and its uses
JP2019165676A (en) Plant disease control agent and method of controlling plant disease
RU2121271C1 (en) Strain of bacterium pseudomonas lemoignei for preparing a preparation used for growth stimulation and plant protection from fungal phytopathogens during vegetation and at harvest storage
RU2822893C1 (en) Consortium of microorganisms for plant growth stimulation and protection against phytopathogenic fungi and method of increasing plant productivity
RU2820273C1 (en) Strain paenibacillus polymyxa et3, stimulating growth of cereal crops
RU2820245C1 (en) Strain of microbacterium sp. et2, stimulating growth of cereal crops
RU2752903C1 (en) Mixture of bacterial strains with cellulolytic and fungicidal activity
RU2084152C1 (en) Strain of bacterium bacillus subtilis used for plant protection from phytopathogenic bacteria
JPH03219883A (en) Weed-controlling agent containing microorganism of genus drechslera or its metabolic product and method for controlling weed therewith
Kuzin et al. A Bacillus amyloliquefaciens 16-K11 Strain with Fungicidal Activity towards Causes of Grain Fusariosis
JPH09227321A (en) Controller for disease damage of mushroom and control
Singh et al. Solid substrate fermentation of mycoherbicidal agent Alternaria alternata FGCC# 25
RU2127520C1 (en) Brevisin - dried powder from antifungal bacterial antagonist