ترکیبات زیست فعال قارچهای اندوفیت اکالیپتوس بر اساس تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی-گازی
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1269-25IPPC (R1)
نویسندگان
گروه حشرهشناسی و بیماریهای گیاهی، دانشکده فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران.
چکیده
درختان اکالیپتوس به دلیل کاربردهای متعدد، از جمله خواص دارویی، تولید روغن، صمغ، پالپ، صنایع چوب و کاغذ، زغالسنگ و غیره در سراسر جهان کشت میشوند. قارچهای اندوفیت، میکروارگانیسمهایی هستند که میتوانند تمام یا بخشی از چرخه زندگیشان را بدون ایجاد علائم در گیاه میزبان سپری کنند. این قارچها به دلیل توانایی تولید طیف گستردهای از ترکیبات فعال زیستی با کاربرد ثابت شده در کشاورزی و صنایع دارویی قابلتوجه هستند. در این پژوهش، تعدادی قارچ اندوفیت جداسازی شده از درختان سالم و بدون علائم Eucalyptus camaldulensis که فعالیت ضدقارچی علیه تعدادی قارچ بیمارگر از جمله Botrytis cinerea، Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici، Macrophomina phaseolina و Rhizoctonia solani داشتند، انتخاب شدند. قارچهای اندوفیت منتخب شامل دو جدایه از گونه Trichoderma longibrachiatum، و یک جدایه از هر یک از گونههایChaetomium globosum،Pseudosydowia eucalypti وPhaeophleospora eucalypticola بودند که ترکیبات زیست فعال آنها با استفاده از کروماتوگرافی گازی-طیفسنجی جرمی مورد ارزیابی قرار گرفت. روش مورد استفاده شامل ارزیابی وزن مولکولی، مساحت پیک، فرسایش جرم و زمان آزادسازی به عنوان عوامل حیاتی در فرآیند شناسایی و تحلیل نتایج بود. نتایج نشان داد همه جدایههای منتخب فعالیت فنلی (از 8/. تا 7/2 درصد) را نشان دادند. بر اساس نتایج، به طور کلی تعداد 19، 21، 18، 22 و 19 ترکیب به ترتیب از جدایههایKL1 T. longibrachiatum ، T. longibrachiatum 8S1،DL4 C. globosum، Ph. eucalypticola XL4 و Ps.eucalypti VL3 ردیابی شدند که از این بین، به ترتیب، تعداد 7، 5، 8، 2 و 7 ترکیب به عنوان ترکیبات موثر در زمینه مهارزیستی، القا مقاومت، بهبود سلامت و رشد گیاه میزبان شناخته میشوند. همچنین ترکیب Isopropyl Myristate در همه جدایهها به صورت قابل توجهی (99/5-69/16 درصد) ردیابی شد که دارای خواص ضدقارچی بوده و میتواند به طور غیرمستقیم جذب مواد غذایی و رشد گیاهان را افزایش دهد. دو جدایهT. longibrachiatum مقادیری از Cyclonerolidol (5 و 8 درصد)، به عنوان یک ترکیب ضدقارچی و ضدباکتریایی قوی، و نیز ماده Cadina-1,4-diene(6/0 و 86/1 درصد)، که در مکانیسمهای دفاعی گیاه نقش دارد، را داشتند. به جز جدایههای C. globosum، تمام جدایههای دیگر دارای Methyl Hexadecanoate (34/1 تا 11/6 درصد) بودند. این ماده به عنوان یک تنظیمکننده رشد گیاه عمل میکند و بر رسیدن میوه و سبزیجات تأثیر میگذارد و به طور بالقوه مقاومت محصولات را در برابر آفات و بیماریها افزایش میدهد. به استثنای جدایهPs. eucalypti ، همه جدایهها توانایی تولید ترکیب Octabenzone را داشتند (62/1-75/3 درصد)، ترکیبی که به دلیل خاصیت آنتیاکسیدانی آن مشهور است. مطالعات اخیر روی گیاهان دارویی مختلف سبب افزایش توجه به شناسایی و بررسی اندوفیتهای آنها به عنوان منابعی با پتانسیل بالا در تولید این ترکیبات زیست فعال شده است. برخی معتقدند این قارچها ممکن است گزینه بهتری نسبت به خود گیاهان برای تولید ترکیبات مفید و کابردی باشند.
کلیدواژه ها
Title
Bioactive potential of eucalyptus endophytic fungi based on GC–MS analysis
Authors
Parmida Aleahmad, Leila Ebrahimi
Abstract
The genus Eucalyptus, is globally cultivated for its multifaceted utility, including its medicinal properties, production of oil, gum, pulp, timber, paper manufacturing, charcoal, and etc. Endophytic fungi represent a category of microorganisms that inhabit plant tissues throughout their lifecycle, or at least a substantial portion thereof, without causing any visible symptoms. These fungi are notable for their capacity to produce a wide array of bioactive compounds with demonstrated utility in agriculture and pharmaceuticals. In this research, some endophytic fungi, isolated from healthy and symptomless Eucalyptus camaldulensis, with antifungal activity against some pathogenic fungi including Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici, Macrophomina phaseolina and Rhizoctonia solani were selected. Selected fungi including two isolates of Trichoderma longibrachiatum, and one isolate of species Chaetomium globosum, Pseudosydowia eucalypti and Phaeophleospora eucalypticola, were evaluated to identify bioactive compounds utilizing Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). The methodology involved assessing molecular weight, peak area, mass fragmentation, and retention time as critical factors in the identification process. Based on the results all isolates exhibited phenolic activity (0.8 to 2.7 percent). Upon analysis of the data, it was determined that a total of 19, 21, 18, 22, and 19 various combinations were identified across investigated isolates, including T. longibrachiatum KL1, T. longibrachiatum 8S1, C. globosum DL4, Ph. eucalypticola XL4, and Ps.eucalypti VL3. Among these, respectively, 7, 5, 8, 2, and 7 combinations were recognized as being efficacious in the domains of biocontrol, resistance induction, and enhancement of both health and growth parameters in the host plant. Isopropyl Myristate was also seen in all isolates significantly (5.99-16.69%), which has antifungal properties and capacity to indirectly facilitate increased fertilizer uptake and serve as a plant growth regulator. Notably, both isolates of T. longibrachiatum demonstrated substantial quantities of Cyclonerolidol (5 and 8%), a potent antifungal and antibacterial compound, alongside Cadina-1,4-diene (0.6 and 1.86%, which is implicated in plant defense mechanisms. Except for C. globosum, all other isolates synthesized Methyl Hexadecanoate (1.34-6.11%). This substance acts as a plant growth regulator, affecting fruit and vegetable ripening, and potentially enhances crops' resistance to pests and diseases. With the exception of Ps. eucalypti, all isolates demonstrated the capacity to synthesize Octabenzone (1.62-3.75%), a compound renowned for its antioxidant properties. The recent exploration of various medicinal plants for bioactive potential has led to the growing interest to explore their endophytes for such bioactive potential which may turn out to be better option than the plants.
Keywords
antagonist, Biocontrol, GC-MS, Eucalyptus camaldulensis