Повна назва статті: “ДЕТЕКЦІЯ БАКТЕРІЙ PROTEUS MIRABILIS ТА ENTEROBACTER CLOACAE В ПЛОДАХ ТОМАТІВ ТА ОВОЧЕВОМУ ПЕРЦІ І ВИДІЛЕННЯ ЇХНІХ БАКТЕРІОФАГІВ”
Зразки томатів (Solanum lycopersicum L) та перцю овочевого (Capsicum anuum L), які мали симптоми у вигляді плям бурого загнивання були відібрані влітку 2013 року. Асоціації бактерій розділили на окремі культури і дослідили за допомогою мікробіологічних методів. Визначено, що у зразках уражених плодів є бактеріофаги, здатні лізувати ізольовані бактерії, їх виділили методом збагачення.
Морфологічні особливості вірусів досліджено за допомогою трансмісійного електронного мікроскопу. Ізольовані бактеріофаги можуть бути розглянуті у якості фаготерапевтичних агентів проти виділених культур бактерій.
Ключові слова: Proteus mirabilis, Enterobacter cloacae, томати, перець овочевий, бактеріофаги.
Бактерії є поширеними збудниками хвороб багатьох економічно важливих видів рослин, а тому вивчення екологічних, епідеміологічних та патофізіологічних особливостей бактерій є важливим завданням для науковців. Плямистість на плодах та листкових пластинках, опіки, рак, в’янення, виділення ексудату є характерними ознаками бактеріозу. Серед найбільш шкодочинних фітопатогенних бактерій виділяють наступні види: Pseudomonas syringae, Ralstonia solanacearum, Agrobacterium tumefaciens, Xanthomonas sp., Erwinia amylovora, Xylella fastidiosa, Pectobacterium sp., та багато інших.
Фітопатогенні бактерії в ході еволюції виробили механізми взаємодії з рослинами-хазяями, які призводять до розвитку хвороби – бактеріозу. Більшість патогенних для рослин бактерій є позаклітинними організмами, що володіють різноманітними системами доставки своїх чинників вірулентності до клітин. До цих чинників належать ефекторні білки, які впорскуються у цитоплазму завдяки спеціалізованим пілям – інжектісомам, котрі складаються з білків секреції ІІІ типу. Серед інших чинників вірулентності слід згадати низькомолекулярні фітотоксини, які продукуються бактеріями в апопласт, екзополісахариди та пектолітичні ферменти. Варто зауважити, що механізми патогенності бактерій для рослин та тварин є схожими. Останні дослідження вказують на те, що багато фітопатогенних бактерій набувають здатності колонізувати та уражувати організми, які не є рослинами, а є тваринами – комахами, птахами, ссавцями і навпаки: бактерії, які в нормі колонізують організми тварин набувають здатності населяти і уражувати рослини, використовуючи їх у якості альтернативних хазяїв. Подібне явище патогенності одних і тих самих видів бактерій для представників різних царств є небезпечним, оскільки уражені рослини можуть виступати джерелом інфекції для людини, а тому потребує детальнішого аналізу та вивчення.
Більшість наукових робіт, опублікованих з цієї теми стосуються бактерій родини Enterobacteriaceae, серед яких є патогенні для людей види, що викликають харчові отруєння, деякі з цих бактерій можуть взаємодіяти з рослинами. Прикладом таких бактерій є Serratia marcescens, що зустрічається на різних типах ґрунтів. Нещодавно з’явилися повідомлення що ця бактерія еволюціонувала в небезпечного збудника м’яких гнилей цибулі ріпчастої (Allium cepa L). Інші грунтові ентеробактерії, зокрема Enterobacter cloacae і Proteus mirabilis, теж асоційовані із хворобами рослин. Більшість з описаних культур цих бактерій не є шкодочинними для рослин і тварин, проте деякі штами бактерій Pantoea agglomerans, Serratia marcescens, Enterobacter cloacae, Proteus mirabilis є збудниками опуртуністичних нозокоміальних, урогенітальних та кишкових інфекцій, які становлять небезпеку для здоров’я людей з ослабленим імунітетом. Ситуація ускладнюється поширенням антибіотикорезистентності між різними штамами бактерій та здатністю до зміни джерела живлення: з органічних решток у ґрунті на органічні речовини у складі організмів рослин та тварин.
Впродовж останніх років з’являються численні повідомлення про те, що фрукти та овочі є джерелом харчових отруєнь, котрі зумовлюються саме ентеробактеріями. Багато таких випадків асоційовані із вживанням томатів та перцю овочевого. Незважаючи на це, мікробіологічна якість томатів та перцю овочевого в Україні нез’ясована.
«Очищення» сільськогосподарських угідь від патогенних бактерій є дуже важливим завданням, і бактеріофаги, як природні антагоністи, мають значний потенціал для розробки методичних підходів з контролю за поширенням збудників бактеріозів. Бактеріофаги мають низку переваг у порівнянні із іншими методами контролю збудників бактеріозів: вони є високоспецифічними до бактерій-хазяїв (до штаму включно), нетоксичні для макроорганізмів, нешкодочинні для нормофлори рослин та ґрунту.
Виходячи з вищесказаного, метою представленої роботи було: (1) ізолювати та ідентифікувати шкодочинні бактерії, які уражують томати та перець овочевий в Україні та (2) ідентифікувати бактеріофаги, специфічні до виділених бактерій.
Харіна А.В., Заіка С.А., Юмина Ю.М., Зелена П.П., Корнієнко Н.О.,
Косенко Ю.А., Поліщук В.П.
Київський національний університет імені Тараса Шевченка, ННЦ “Інститут біології”
Повний текст статті можна завантажити, перейшовши за посиланням:
Джерело: “Наукові доповіді НУБіП України”, №53, червень 2015
