Modyfikacja właściwości powierzchniowych bakterii glebowych w obecności wybranych preparatów grzybobójczych

• Autorzy: Smulek W. , Piotrowiak J. , Zdarta A. , Kaczorek E.

Warianty tytułu

EN

Modification of soil bacteria cell surface properties in the presence of selected fungicides

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Intensyfikacja rolnictwa spowodowała wzrost użycia środków grzybobójczych w produkcji roślinnej. Środki ochrony roślin mogą zmieniać lokalne warunki środowiskowe w glebie, do której mogą się dostawać podczas oprysku roślin lub z zaprawami nasiennymi. Wśród wielu badań prowadzonych nad stosowanymi preparatami należy przeanalizować również ich wpływ na mikroflorę glebową. W przedstawionych badaniach przetestowano wpływ wybranych środków grzybobójczych: Acrobat MZ 69 WG (substancje czynne: dimetomorf 90 g•kg-1 i mankozeb 600 g•kg-1) i Gwarant 500 SC (substancja czynna: chlorotalonil 500 g•l-1) na właściwości powierzchniowe mikroorganizmów glebowych Rahnella aquatilis oraz Raoultella planticola. Uzyskane wyniki wykazały, że zarówno Acrobat MZ 69 WG, jak i Gwarant 500 SC modyfikowały powierzchnię komórek szczepów R. aquatilis i R. planticola, zwiększając ich hydrofobowość. Ponadto dodatek Acrobatu MZ 69 WG powodował zwiększenie przepuszczalności wewnętrznej błony komórkowej obu wybranych szczepów glebowych, czego nie zaobserwowano w przypadku preparatu Gwarant 500 SC. Wzrost stężenia obu środków grzybobójczych obniżał wartość potencjału zeta komórek szczepu R. planticola aż do wartości -26,2 mV (w obecności Gwarantu 500 SC), a zwiększał – szczepu R. aquatilis (do -16,9 mV, wobec Acrobatu MZ 69 WG). Uzyskane wyniki wskazują na znaczące modyfikacje powierzchni komórek bakterii glebowych pod wpływem badanych preparatów grzybobójczych. Kierunek oraz intensywność wywołanych zmian zależały od rodzaju oraz dawki stosowanego preparatu. Jednocześnie analiza statystyczna nie wykazała bezpośredniej korelacji między zmianami stężenia a wszystkimi analizowanymi parametrami.

EN

The intensification of agriculture has increased the use of fungicides in plant production. Plant protection products can change the local environmental conditions in the soil, as they get leached from the surface of plants. Among the many studies conducted over the fungicides, their impact on soil microflora should be analysed. In this study the effect of two fungicides: Acrobat MZ 69 WG (active substances: dimethomorph 90 g kg-1, mancozeb 600 g kg-1) and Gwarant 500 SC (active substance: chlorothalonil 500 g kg-1) on the modification of surface properties of soil microorganisms Rahnella aquatilis and Raoultella planticola were tested. The results showed that both Acrobat MZ 69 WG and Gwarant 500 SC modified the surface of cells of R. aquatilis and R. planticola towards more hydrophobic properties. Furthermore, the addition of Acrobat MZ 69 WG increased the cell inner membrane permeability of the selected strains of soil, which is not observed in the case of the Gwarant 500 SC. The concentration increase of the two fungicides reduced the zeta potential of the strain of R. planticola down to a minimum value of -26.2 mV (in the presence Gwarant 500 SC) and the increase – strain of R. aquatilis (up to 16.9 mV in the presence Acrobat MZ 69 WG). The results show a significant modifications of the cell surface of soil bacteria under the influence of tested fungicides. The direction and intensity of the changes depended on the type and dose of the fungicide. Simultaneously, statistical analysis did not indicate direct correlation between changes of the fungicides concentration and all analysed cell surface properties. The study illustrates the surface modification of bacterial cells in the presence of the fungicides.

Słowa kluczowe

PL

bakterie glebowe; fungicydy; zwalczanie grzybow; hydrofobowosc; blony komorkowe; przepuszczalnosc blon; powierzchnia komorki; preparaty grzybobojcze; srodki ochrony roslin

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Agronomy
• Rocznik: 2016
• Numer: 26
• Opis fizyczny: s.74-80,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Smulek W.

• Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Politechnika Poznańska, ul.Berdychowo 4, 60-965 Poznań, Polska

autor

Piotrowiak J.

• Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Politechnika Poznańska, ul.Berdychowo 4, 60-965 Poznań, Polska

autor

Zdarta A.

• Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Politechnika Poznańska, ul.Berdychowo 4, 60-965 Poznań, Polska

autor

Kaczorek E.

• Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Politechnika Poznańska, ul.Berdychowo 4, 60-965 Poznań, Polska

Bibliografia

• Cycoń M., Piotrowska-Seget Z., Kozdrój J., 2010. Responses of indigenous microorganisms to a fungicidal mixture of mancozeb and dimethomorph added to sandy soils. International Biodeterioration and Biodegradation, 64: 316-323.
• Delcour A. H., 2009. Outer membrane permeability and antibiotic resistance. Biochimica et Biophysica Acta, 1794(5): 808-816.
• Dobslaw D., Engesser K.H., 2012. Degradation of 2-chlorotoluene by Rhodococcus sp. OCT 10. Applied Microbiology and Biotechnology, 93(5): 2205-2214.
• Fay D.S., Gerow K., 2013. A biologist’s guide to statistical thinking and analysis. ss. 1-54. W: The online review of C. elegans biology; Hobert O., WormBook, Pasadena (CA).
• Guven K., Yolcu M., Gul-Guven R., Erdogan S., Pomerai D., 2005. The effects of organic pesticides on inner membrane permeability in Escherichia coli ML35. Cell Biology and Toxicology, 2(21): 73-81.
• Jastrzębska E., 2010. Wpływ fungicydu Unix 75 WG i insektycydów: Nomolt 150 SC i Dursban 480 EC na liczebność mikroorganizmów glebowych i właściwości fizyko-chemiczne gleby. Nauka Przyroda Technologie, 6(4): 80.
• Kaszubiak H., Durska G., 2000. Effect of Oxafun T seed dressing on bacteria in rhizosphere and non-rhizosphere soil. Polish Journal of Environmental Studies, 5(9): 397-401.
• Krzych Ł.J., 2007. Interpretacja wyników analizy statystycznej danych. Kardiochirurgia i Torakochirurgia Polska, 4(3): 315-321.
• Liang B., Li R., Jiang D., Sun J., Qiu J., Zhao Y., Li S., Jiang J., 2010. Hydrolytic dechlorination of chlorothalonil by Ochrobactrum sp. CTN-11 isolated from a chlorothalonil-contaminated soil. Current Microbiology, 61: 226-233.
• Martyniuk S., 2014. Czy rolnictwo konwencjonalne (intensywne) szkodzi mikroorganizmom glebowym? Polish Journal of Agronomy, 17: 25-29.
• McMahon T., Halstead N., Johnson S., Raffel T.R., Romansic J.M., Crumrine P.W., Boughton R.K., Martin L.B., Rohr J.R., 2011. The fungicide Chlorothalonil is nonlinearly associated with corticosterone levels, immunity and mortality in amphibians. Environmental Health Perspectives, 119: 1098-1103.
• Okorski A., Pszczółkowska A., Oszako T., Nowakowska J.A., 2015. Aktualne możliwości i perspektywy wykorzystania fungicydów w leśnictwie. Leśne Prace Badawcze, 76(2): 191-206.
• Rosenberg M., Barki M., Bar-Ness R., Goldberg S., Doyle R.J., 1991. Microbial adhesion to hydrocarbons (MATH). Biofouling, 4(1-3): 121-128.
• Sebiomo A., Ogundero V.W., Bankole S.A., 2011. Effect of four herbicides on microbial population, soil organic matter and dehydrogenase activity. African Journal of Biotechnology, 5(10): 770-778.
• Sałek K., Zgoła-Grześkowiak A., Kaczorek E., 2013. Modyfication of surface and enzymatic properties of Achromobacter denitrificans and Stenotrophomonas maltopfilia in association with diesel oil biodegradation enhanced with alkyl polyglucosides. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 1(111): 36-42.
• Shrestha S., Grilley M., Fosso M.Y., Chang C.-W.T., Takemoto J.Y., 2013. Membrane lipid-modulated mechanism of action and non-cytotoxicity of novel fungicide aminoglycoside FG08. PLoS One, 8(9): e73843.
• Urban S., 2014. Zmiany w zużyciu środków ochrony roślin w Polsce i ich aspekty ekonomiczne. Stowarzyszenie Ekonomistów Rolnictwa i Agrobiznesu, Roczniki Naukowe, 16(6): 505-509.
• Zhang M.-Y., Teng Y., Zhu Y., Wang J., Luo Y.-M., Christie P., Li Z.-G., Udeigwe T. K., 2014. Isolation and characterization of chlorothalonil-degrading bacterial strain H4 and its potential for remediation of contaminated soil. Pedosphere, 24(6): 799-807.
• Zhang D., Zhu L., Li F., 2013. Influences and mechanisms of surfactants on pyrene biodegradation based on interactions of surfactant with a Klebsiella oxytoca strain. Bioresource Technology, 142: 454-461.