متابولیت های ثانویه گیاه (PSM) نقش مهمی در دفاع از گیاهان ، سازگاری با محیط زیست دارند و در صنایع مختلف مانند دارویی ، لوازم آرایشی و مواد غذایی دارای ارزش اقتصادی قابل توجهی هستند. تولید این متابولیت ها می تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله وجود میکروارگانیسم های مفید باشد. در میان اینها ، باسیلوس SSP. به عنوان بازیکنان مهمی در تعدیل تولید PSM ظاهر شده اند. من به عنوان تأمین کننده Bacillus SSP برای کاربردهای گیاهی ، من شاهد دست اول تأثیر این باکتری ها بر سلامت گیاهان و سنتز متابولیت ثانویه بوده ام.
مکانیسم های Bacillus SSP. تأثیر بر تولید PSM
Bacillus SSP. می تواند بر تولید PSM از طریق مکانیسم های متعدد تأثیر بگذارد. یکی از روشهای اصلی القای مقاومت سیستمیک (ISR) در گیاهان است. هنگامی که باکتری های باسیلوس ریشه های گیاه را استعمار می کنند ، آنها یک سری پاسخ های مولکولی و بیوشیمیایی را در گیاه ایجاد می کنند. این منجر به فعال شدن ژنهای مربوط به دفاع می شود که برخی از آنها در سنتز متابولیت های ثانویه نیز نقش دارند. به عنوان مثال ، فعال سازی مسیرهای پروتئین کیناز فعال شده میتوژن (MAPK) در گیاهان توسط باسیلوس SSP. می تواند منجر به تنظیم مجدد ژن های رمزگذاری شده آنزیم های درگیر در بیوسنتز فنیل پروپانوئیدها ، یک کلاس بزرگ از PSM ها باشد که شامل فلاونوئیدها ، لیگنین ها و اسیدهای فنولیک است.
مکانیسم دیگر از طریق تولید ترکیبات فعال زیستی توسط Bacillus SSP است. این باکتریها می توانند مواد مختلفی مانند آنتی بیوتیک ها ، سایدروفورها و فیتوهورمون - مانند مولکول ها را ترشح کنند. سایدروفورهای تولید شده توسط باسیلوس می توانند آهن را در ریزوسفر کلات کنند و آن را در دسترس گیاه قرار دهند. این جذب آهن بهبود یافته می تواند باعث افزایش فعالیت آنزیم های وابسته به آهن در سنتز متابولیت ثانویه شود. به عنوان مثال ، آنزیم های سیتوکروم P450 ، که در بیوسنتز بسیاری از ترپنوئیدها مهم هستند ، وابسته به آهن هستند.
Bacillus SSP. همچنین می تواند با تعادل هورمونی گیاه ارتباط برقرار کند. آنها می توانند ایندول - 3 - اسید استیک (IAA) ، رشد گیاه - تقویت هورمون را تولید کنند. IAA می تواند تقسیم سلولی و کشیدگی در گیاهان را تحریک کند ، که به نوبه خود می تواند بر متابولیسم کلی گیاه از جمله تولید متابولیت ثانویه تأثیر بگذارد. علاوه بر این ، باسیلوس می تواند سطح هورمونهای دیگر مانند اسید یاسمونیک (JA) و اسید سالیسیلیک (SA) را تعدیل کند. شناخته شده است که JA در تنظیم بیوسنتز بسیاری از متابولیت های ثانویه مربوط به دفاع ، مانند آلکالوئیدها و ترپنوئیدها نقش دارد.
نمونه های خاص از Bacillus SSP. و تأثیر آنها بر PSM ها
باسیلوس پومیلوس
باسیلوس پومیلوسنشان داده شده است که تأثیر مثبتی در تولید متابولیت های ثانویه در چندین گونه گیاهی دارد. در گیاهان گوجه فرنگی ، تلقیح با باسیلوس پومیلوس می تواند تولید فلاونوئیدها و اسیدهای فنولیک را افزایش دهد. این متابولیت ها برای دفاع از گیاه در برابر عوامل بیماری زا و آفات مهم هستند. فلاونوئیدها می توانند به عنوان آنتی اکسیدان عمل کنند و از سلولهای گیاهی در برابر استرس اکسیداتیو ناشی از حمله پاتوژن محافظت می کنند. اسیدهای فنولیک همچنین می توانند دارای خواص ضد میکروبی باشند و رشد قارچ های بیماری زا و باکتری ها را مهار می کنند.
علاوه بر این ، Bacillus pumilus می تواند تولید ترکیبات آلی فرار (VOC) در گیاهان را تقویت کند. VOC ها در ارتباطات گیاهی و گیاهی و در جذب حشرات مفید نقش دارند. به عنوان مثال ، در برخی از گیاهان علفی ، افزایش تولید VOC ناشی از باسیلوس pumilus می تواند حشرات درنده ای را که از آفات گیاهخوار تغذیه می کنند ، جذب کند و شکل طبیعی کنترل آفات را فراهم کند.
brevibacillus latosporus
brevibacillus latosporusیکی دیگر از گونه های باسیلوس است که می تواند بر تولید PSM تأثیر بگذارد. در گیاهان دارویی مانند جینسنگ ، Brevibacillus latosporus می تواند سنتز جینزنوزیدها را که اصلی ترین اجزای فعال زیستی جینسنگ هستند ، ترویج کند. گینزنوزیدها دارای فعالیتهای دارویی مختلفی از جمله اثرات ضد التهابی ، ضد سرطان و ضد پیری هستند. این باکتری ممکن است بیان ژنهای درگیر در مسیرهای بیوسنتز جینزنوزید را تقویت کند و منجر به افزایش تجمع این متابولیت های ثانویه ارزشمند شود.
علاوه بر این ، Brevibacillus latosporus می تواند تحمل استرس گیاهان را بهبود بخشد ، که اغلب با تغییر در تولید متابولیت ثانویه همراه است. در شرایط استرس مانند خشکسالی یا شوری زیاد ، گیاهان تمایل به تولید متابولیت های ثانویه مربوط به استرس دارند. با افزایش تحمل استرس گیاه ، Brevibacillus latosporus می تواند به طور غیرمستقیم بر تولید این متابولیت ها تأثیر بگذارد و از بقای گیاه اطمینان حاصل کند و به طور بالقوه عملکرد PSM های ارزشمند را افزایش دهد.
bacillus amyloliquefaciens
bacillus amyloliquefaciensخوب است - به دلیل رشد - رشد خواص و توانایی آن در تأثیرگذاری بر تولید PSM شناخته شده است. در انگور ، تلقیح با باسیلوس amyloliquefaciens می تواند تولید رسوراترول را افزایش دهد ، یک ترکیب پلی فنولی با خاصیت آنتی اکسیدان ، ضد التهابی و قلبی محافظت می کند. این باکتری ها می توانند بیان ژنهای رمزگذار آنزیم های درگیر در مسیر بیوسنتز رسوراترول مانند استیلبن سنتاز را تحریک کنند.
Bacillus amyloliquefaciens همچنین می تواند بر تولید آنتوسیانین ها در میوه ها تأثیر بگذارد. آنتوسیانین ها مسئول رنگهای قرمز ، بنفش و آبی بسیاری از میوه ها هستند و دارای خاصیت آنتی اکسیدان و سلامتی هستند. با بهبود سلامت و متابولیسم کلی گیاه ، باسیلوس آمیلولیکفاسینها می تواند منجر به افزایش تجمع آنتوسیانین ها ، افزایش کیفیت و ارزش بازار میوه ها شود.
پیامدهای مربوط به کشاورزی و صنعت
تأثیر Bacillus SSP. در تولید PSM پیامدهای قابل توجهی برای کشاورزی و صنایع مختلف دارد. در کشاورزی ، استفاده از بیورفیلیزرهای مبتنی بر باسیل و عوامل زیست سنجی نه تنها می تواند سلامت و بهره وری گیاه را بهبود بخشد بلکه باعث افزایش کیفیت محصولات کشاورزی نیز می شود. به عنوان مثال ، در تولید گیاهان دارویی ، افزایش تولید متابولیت های ثانویه فعال زیستی می تواند منجر به مواد اولیه با کیفیت بالاتر برای صنعت دارویی شود.
در صنایع غذایی ، تولید پیشرفته PSM ها مانند آنتی اکسیدان ها و ترکیبات طعم دهنده می تواند ارزش غذایی و خواص حسی محصولات غذایی را بهبود بخشد. به عنوان مثال ، میوه ها و سبزیجات با سطح بالاتری از فلاونوئیدها و اسیدهای فنولیک به دلیل فواید سلامتی و طعم بهتر آنها برای مصرف کنندگان جذاب تر است.
تماس با شما برای تهیه
اگر علاقه مند به بررسی پتانسیل Bacillus SSP هستید. برای تقویت تولید متابولیت ثانویه گیاه در عملیات کشاورزی یا صنعتی شما ، شما را تشویق می کنم تا به این نتیجه برسید. شرکت ما طیف وسیعی از باسیلوس SSP با کیفیت بالا را ارائه می دهد. محصولاتی که به دلیل اثربخشی آنها در ارتقاء سلامت گیاهان و سنتز متابولیت ثانویه به دقت انتخاب و آزمایش شده اند. ما می توانیم اطلاعات مفصلی در مورد محصولات خود ، از جمله روش های کاربرد آنها و نتایج مورد انتظار آنها را در اختیار شما قرار دهیم. برای شروع بحث در مورد نیازهای خاص خود و نحوه باسیلوس SSP ما با ما تماس بگیرید. محصولات می توانند به شما در رسیدن به اهداف خود کمک کنند.
منابع
- Bais ، HP ، Park ، SW ، Weir ، TL ، Callaway ، RM ، & Vivanco ، JM (2004). نحوه برقراری ارتباط گیاهان با استفاده از بزرگراه اطلاعات زیرزمینی. روند علوم گیاه ، 9 (7) ، 26 - 32.
- Pieterse ، CM ، Van Der Do ، D. ، Zamioudis ، C. ، Leon - Reyes ، A. ، & Van Wees ، SC (2012). مدولاسیون هورمونی ایمنی گیاه. بررسی سالانه زیست شناسی سلول و رشد ، 28 ، 489 - 521.
- Singh ، BK ، Prasad ، R. ، & Arora ، NK (2016). رشد گیاه Rhizobacteria: یک بررسی مهم. علوم زندگی ، 163 ، 1 - 10.