Protatrans – growth biostimulants for centomopathogenic bacteria Bacillus thuringiensis

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The study investigates the use of protatran compounds as growth stimulators for Bacillus thuringiensis bacteria, which are widely used as producers of biopesticides. Cultivation of the Bacillus thuringiensis strain subsp. kurstaki was carried out in a Luria-Bertani (LB) liquid medium. Protatrans (2-Me-C6H4OCH2COO- were added to the NN+(CH2CH2OH)3 (1), 4-Cl-C6H4 -SCH2COO-NN(CHCHOH) (2) and 4-Cl-CSOCHCOO NN+(CH2CH2OH)3 (3) media in concentrations of 1×10-4–1×10-8wt %. The LB medium without the addition of compounds 1–3 was used as a control. Cultures were incubated at a temperature of 30°C for 24 hours. The number of Bacillus thuringiensis cells was determined by serial dilution. The maximum growth was observed in a medium containing 1×10-4wt % of protatran 3. The number of cells was almost 10 times (966.7%) higher than in the control. In media with 1×10-5, 1×10-6, 1×10-7 and 1×10-8 wt % of compound 3, the number of cells was 4–7 times higher than in the control (by 371.7–666.7%). Protatrans 1 and 2 had a positive effect on Bacillus thuringiensis, increasing the number of cells by 83–292% compared to control. Therefore, it was demonstrated for the first time that commercially available non-toxic protatran compounds in microconcentrations are powerful growth stimulators for the entomopathogenic bacteria Bacillus thuringiensis. This indicates the potential for significant improvement and cost reduction of biotechnology for the production of bacterial insecticides based on Bacillus thuringiensis, used in agriculture, forestry and homesteads to control harmful insects.

Sobre autores

S. Adamovich

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: mir@irioch.irk.ru

O. Vyatchina

Irkutsk State University

Email: olgairk3@rambler.ru

N. Rubanenko

Irkutsk State University

Email: rubanenko@mail.ru

E. Oborina

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: oborina@irioch.irk.ru

M. Katerinich

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: maks.katerinich.1997@mail.ru

I. Gritsenko

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: ivan.gritsenko.67@mail.ru

Yu. Dzhioev

Irkutsk State Medical University

Email: alanir07@mail.ru

I. Ushakov

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: ushakov@irioch.irk.ru

A. Grigorieva

Irkutsk State University

Email: nastuscha2011@yandex.ru

B. Bugdaeva

Irkutsk State University

Email: bugdaeva2011@mail.ru

K. Zalutskaya

Irkutsk State University

Email: kseniazaluckaa2839@gmail.com

L. Stepanenko

Irkutsk State Medical University

Email: steplia@mail.ru

N. Arefieva

Irkutsk State University

Email: arefieva.n4@gmail.com

V. Salovarova

Irkutsk State University

Email: vsalovarova@gmail.com

V. Zlobin

Irkutsk State Medical University; National Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya

Email: vizlobin@mail.ru

Bibliografia

  1. Ibrahim M.A., Griko N., Junker M., Bulla L.A. Bacillus thuringiensis: a genomics and proteomics perspective // Bioengineered Bugs. 2010. Vol. 1, no. 1. Р. 31–50. https://doi.org/10.4161/bbug.1.1.10519.
  2. Sánchez–Yáñez J.M., Rico J.L., Ulíbarri G. Bacillus thuringiensis (Bt) is more than a special agent for biological control of pests // Journal of Applied Biotechnology & Bioengineering. 2022. Vol. 9, no. 2. P. 33–39. doi: 10.15406/jabb.2022.09.00282.
  3. Palma L., Muñoz D., Berry C., Murillo J., Caballero P. Bacillus thuringiensis toxins: an overview of their biocidal activity // Toxins. 2014. Vol. 6, no. 12. P. 3296–3325. doi: 10.3390/toxins6123296.
  4. Kondo S., Mizuki E., Akao T., Ohba M. Antitrichomonal strains of Bacillus thuringiensis // Parasitology Research. 2002. Vol. 88. P. 1090–1092. doi: 10.1007/s00436-002-0692-6.
  5. Hu Y., Nguyen T.-T., Lee A.C.Y., Urban Jr. J.F., Miller M.M., Zhan B., et al. Bacillus thuringiensis Cry5B protein as a new pan-hookworm cure // International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance. 2018. Vol. 8, no. 2. P. 287–294. doi: 10.1016/j.ijpddr.2018.05.001.
  6. Mai L.T., Minh V.V., Tuan V.Ch., My P.T., Ha D.T., Trang L.V.Kh. Selection of Bacillus thuringiensis against pathogenic nematodes attacking pepper tree // Biotekhnologiya. 2020. Vol. 36, no. 3. Р. 57–62. doi: 10.21519/0234-2758-2020-36-3-57-62. EDN: NLUHZT.
  7. Ali B.A., Salem H.H., Wang X.M., Huang T.H., Xie Q.D., Zhang X.Y. Effect of Bacillus thuringiensis var. israelensis endotoxin on the intermediate snail host of Schistosoma japonicum // Current Research in Bacteriology. 2010. Vol. 3, no. 1. Р. 37–41. doi: 10.3923/crb.2010.37.41.
  8. Genena M., Fatma А.М., Genena M. Impact of eight bacterial isolates of Bacillus thuringiensis against the two land snails, Monacha cantiana and Eobania vermiculata (Gastropoda: Helicidae) // Journal of Agricultural Sciences, Mansoura University. 2008. Vol. 33, no. 7. Р. 2853–2861. doi: 10.21608/jppp.2008.217774.
  9. Каменек Л.К., Каменек Д.В. Bacillus thuringiensis: механизм действия и пути использования: монография. Ульяновск: Изд-во УлГУ, 2015. 198 с. EDN: XDTOSR.
  10. Ohba M., Mizuki E., Uemori A. Parasporin, a new anticancer protein group from Bacillus thuringiensis // Anticancer Research. 2009. Vol. 29, no. 1. P. 427–433.
  11. Soberón M., López-Díaz J.A., Bravo A. Cyt toxins produced by Bacillus thuringiensis: a protein fold conserved in several pathogenic microorganisms // Peptides. 2013. Vol. 41. P. 87–93. doi: 10.1016/j.peptides.2012.05.023.
  12. Mendoza-Almanza G., Esparza-Ibarra E.L., Ayala-Luján J.L., Mercado-Reyes M., Godina-González S., Hernández-Barrales M., et al. The cytocidal spectrum of Bacillus thuringiensis toxins: from insects to human cancer cells // Toxins. 2020. Vol. 12, no. 5. P. 301. doi: 10.3390/toxins12050301.
  13. Воронков М.Г., Барышок В.П. Атраны – новое поколение биологически активных веществ // Вестник Российской академии наук. 2010. Т. 80. N 11. С. 985– 992. EDN: NUGTPB.
  14. Adamovich S.N. New atranes and similar ionic complexes. Synthesis, structure, properties // Applied Organometallic Chemistry. 2019. Vol. 33, no. 7. P. e4940. doi: 10.1002/aoc.4940.
  15. Adamovich S.N., Ushakov I.A., Oborina E.N., Vashchenko A.V. Silatrane-sulfonamide hybrids: synthesis, characterization, and evaluation of biological activity // Journal Organometallic Chemistry. 2022. Vol. 957. P. 122150. doi: 10.1016/j.jorganchem.2021.122150.
  16. Adamovich S.N., Ushakov I.A., Oborina E.N., Vashchenko A.V., Rozentsveig I.B., Verpoort F. Synthesis, structure and biological activity of hydrometallatranes // Journal of Molecular Liquids. 2022. Vol. 358. P. 119213. doi: 10.1016/j.molliq.2022.119213.
  17. Pavlova O.N., Adamovich S.N., Novikova A.S., Gorshkov A.G., Izosimova O.N., Ushakov I.A., et al. Protatranes, effective growth biostimulants of hydrocarbon-oxidizing bacteria from Lake Baikal, Russia // Biotechnology Reports. 2019. Vol. 24. P. e00371. doi: 10.1016/j.btre.2019.e00371.
  18. Вятчина О.Ф. Штаммы Bacillus thuringiensis, выделенные при эпизоотии лиственничной мухи (Hylemyia laricicola) в Камчатской области // Сибирский экологический журнал. 2004. Т. 11. N 4. С. 501–506. EDN: OWCCSB.
  19. Rojas-Ruiz N.E., Sansinenea-Royano E., Cedillo-Ramirez M.L., Marsch-Moreno R., Sanchez-Alonso P., Vazquez-Cruz C. Analysis

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».