PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2009 | 534 |

Tytuł artykułu

Elicytacja grzybów i bakterii przez oligo- i polisacharydy

Warianty tytułu

EN
Elicitation of bacteria and fungi by oligo- and polysaccharides

Języki publikacji

PL

Abstrakty

PL
Badania nad elicytacją metabolitów wtórnych i innych procesów metabolicznych w roślinach wyższych przez różne elicytory są szeroko prowadzone w wielu ośrodkach naukowych na świecie. Niektóre metabolity wtórne stanowią ważne źródło bioaktywnych substancji w przemyśle farmaceutycznym, znajdują zastosowanie w przemyśle spożywczym jako dodatki do żywności, związki zapachowe i w wielu innych gałęziach przemysłu. W ostatnich latach opublikowano kilka prac przeglądowych o elicytacji metabolitów wtórnych w komórkach roślin wyższych i mechanizmach tego procesu, tj. transdukcji sygnałów. Skąpe są dane o elicytacji procesów biochemicznych doprowadzających do wzmożonej produkcji metabolitów wtórnych w kulturach grzybów i bakterii. Badania nad elicytacją grzybów i bakterii są głównie prowadzone na Uniwersytecie Westminster w Anglii. W tej pracy dokonano przeglądu badań dotyczących elicytacji różnych procesów u grzybów i bakterii przez oligo- i polisacharydy. Niektóre węglowodanowe elicytory, głównie otrzymane z alginianów i gum z nasion Ceratonia siliqua (chleb świętojański, szarańczyn strąkowy) stymulują wzrost, produkcję metabolitów wtórnych i aktywność enzymów w kulturach grzybów i bakterii.
EN
The enhanced production of the secondary metabolites from plant cell cultures through the elicitation opened up a new area of research which could bring important economical benefits such as pharmaceuticals, food additives, flavors, and other industrial materials. Several aspects of elicitor signal transduction leading to production of plant secondary metabolites was recently summarized in review papers. Literature on the elicitation in fungal and bacterial cultures untill now is not numerous. Studies in this field are mostly conducted at University of Westminster in the United Kingdom. This mini-review summarizes available data on the elicitation of microbial cell systems. Some carbohydrates elicitors, mostly derived from sodium alginate and gum of locust-bean (Ceratonia siliqua), enhanced growth, production of secondary metabolites and enzyme activities in fungal and bacterial cultures.

Słowa kluczowe

Wydawca

-

Rocznik

Tom

534

Opis fizyczny

s.243-254,bibliogr.

Twórcy

autor
  • Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa im. Szczepana Pieniążka, ul.Pomologiczna 18, 96-100 Skierniewice
autor
autor

Bibliografia

  • Adrio J.L., Demain A.L. 2003. Fungal biotechnology. Int. Microbiol. 6: 191-199.
  • Akiyama H., Endo T., Nakakita R., Murata K., Yonemoto Y., Okayama K. 1992. Effect of depolymerized alginates on the growth of Bifidobacteria. Biosci. Biotech. Biochem. 56: 355-356.
  • Aldington S., McDougall J., Fry S.C. 1991. Structure-activity relationship of biologically active oligosaccharides. Plant Cell and Environment 14: 625-636.
  • Allan C.R., Hadwiger L.A. 1979. The fungicidal effect of chitosan on fungi of varying cell composition. Exp. Mycol. 3: 285-287.
  • Ariyo T.A., Bucke C., Keshavarz T. 1997. Alginate oligosaccharides as enhancers of penicillin production in cultures of Penicillium chrysogenum. Biotech. Bioeng. 53: 17-20.
  • Ariyo T.A., Tramerler C., Bucke C., Keshavarz T. 1998. Enhanced penicillin production by oligosaccharides from batch cultures of Penicillium chrysogenum in stirrertank reactors. FEMS Microbiol. Lett. 166: 165-170.
  • Asilonu E., Bucke C., Keshavarz T. 2000. Enhancement of chrysogenin production in cultures of Penicillium chrysogenum by uronic acid oligosaccharides. Biotechnol. Lett. 22: 931-936.
  • Benhamou N. 1995. Elicitor-induced resistance in tomato plants against fungal pathogens: Ultra and cytochemistry of the induced response. Scanning Microsc. 9: 861-880.
  • Berestetskiy A.O. 2008. A review of fungal phytotoxins: from basic studies to practical use. Appl. Biochem. Microbiol. 44: 453-465.
  • Bhaskara R.M.V., Belkacemi K., Corcuff R., Costaigne F., Arid J. 2000. Effect of pre-harvest chitosan sprays on post-harvest infection by Botrytis cinerea and quality of strawberry fruit. Postharvest Biol. Technol. 20: 39-51.
  • Brimble M.A., Duncalf L.J., Nairn M.R. 1999. Pyaranonaphthoquinone antibiotics - isolation, structure and biological activity. Natl. Prod. Rep. 16: 267-281.
  • Bruni R., Sacchetti G. 2005. Micro-organism-plant interactions as influencers of secondary metabolism, in medicinal plants. Minerva Biotecnologica 17: 119-125.
  • Côte F., Hahn M.G. 1994. Oligosaccharins: structures and signal transduction. Plant Mol. Biol. 26: 1379-1411.
  • Creelman R.A., Mullet J.E. 1997. Oligosaccharins, brassinolides, and jasmonates: Nontraditional regulators of plant growth, development, and gene expression. Plant Cell 9: 1211-1223.
  • Darvill A., Augur C., Bergmann C., Carlson R.W., Cheong J.-J., Eberhard S., Hahn M.G., Lo V.-M., Marfe V., Meyer B., Mohnen D., O'Neill M.A., Spiro M.D., Van Halbeek H., York W.S., Albersheim P. 1992. Oligosaccharides that regulate, development and defence responses in plants. Glycobiology 2: 181-198.
  • Delattre C., Michaud P., Courtois B., Courtois J. 2005. Oligosaccharides engineering from plants and algae applications in biotechnology and therapeutics. Minerva Biotecnologica 17: 107-117.
  • Ebel J., Mithöfer A. 1998. Early events in the elicitation of plant defence. Planta 206: 335-348.
  • Farmer E.E., Moloshok T.D., Saxton M.J., Ryan C.A. 1991. Oligosaccharides signaling in plants. Specificity of oligouronide-enhanced plasma membrane protein phosphorylation. J. Biol. Chem. 266: 3140-3145.
  • Frisvad J.C., Andersen B., Thrane U. 2007. The use of secondary metabolite profiling in chemotaxonomy of filamentous fungi. Mycol. Res. 112: 231-240.
  • Gang L., Casqueiro J., Guitierrez S., Kosalkova K., Castillo N.-I., Martin J.F. 2001.
  • Elicitation of penicillin biosynthesis by alginate in Penicillium chrysogenum, exerted on pcbAB, pcbC and penDE genes at the transcriptional level. J. Microbiol. Bio- technol. 11: 812-818.
  • Liu C., Xu W., Liu F., Jiang S. 2007. Fumonisins production by Fusarium proliferatum strains isolated from asparagus crown. Mycopathologia 164: 127-134.
  • Longo M.A., Sanroman M.A. 2006. Production of food aroma compounds: Microbial and enzymatic methodologies. Food Technol. Biotechnol. 44: 335-353.
  • Mendentsev A.G., Arinbasarova A.Yu., Akimenko V.K. 2005. Biosynthesis of naphthoquinone pigments by fungi of the genus Fusarium. Appl. Biochem. Microbiol. 41: 573-577.
  • Murphy, T., Parra R., Radman R., Roy I., Harrop A., Dixon K., Keshavarz T. 2007a.
  • Novel application of oligosaccharides as elicitors for the enhancement of bacitracin A production in cultures of Bacillus licheniformis. Enzyme and Microbial Technology 40: 1518-1523.
  • Murphy T., Roy I., Harrop A., Dixon K., Keshavarz T. 2007b. Effect of oligosaccharides elicitors on bacitracin A production and evidence of transcriptional level control. J. Biotechnol. 131: 397-403.
  • Murphy T., Roy I., Harrop A., Dixon K., Keshavarz T. 2008. Elicitation effects of oligosaccharides on the transcriptional level of bacitracin ABC transporter genes in Bacillus licheniformis. Biotechnol. Lett. 30: 1665-1670.
  • Nair R., Radman R., Roy I., Bucke C., Keshavarz T. 2005a. Towards unravelling the elicitation mechanism in cultures of Penicillium chrysogenum: Chrysogenin elicitation. Chem. Eng. Trans. 6: 899-994.
  • Nair R., Radman R., Roy I., Keshavarz T., Bucke C. 2005b. Elicitor effects on chrysogenin in liquid cultures Penicillium chrysogenum using mannan oligosaccharides. AIDIC 7: 239-246.
  • Namdeo A.G. 2007. Plant cell elicitation for production of secondaiy metabolites: a review. Pharmacognosy Reviews 1: 69-79.
  • Oka K., Akamatsu H., Kodama M., Nakajima H., Kawada T., Otani H. 2005. Host-specific AB-toxin production by germinating-spores of Alternaria brassicicola is induced by a host-derived oligosaccharide. Physiol. Mol. Plant Pathol. 66: 12-19.
  • Petruccioli M., Federici F., Bucke C., Keshavarz T. 1999. Enhancement of glucose oxidase production by Penicillium variabile P16. Enzyme Microb. Technol. 24: 397-401.
  • Radman R., Bland EJ., Sangworachat N., Bucke C., Keshavarz T. 2006. Effects of oligosaccharides and polysaccharides on the generation of reactive oxygen species in different biological systems. Biotechnol. Appl. Biochem. 44: 129-133.
  • Radman R., Bucke C., Keshavarz T. 2004a. Elicitor effects of Penicillium chrysogenum morphology in submerged culture. Biotechnol. Appl. Biochem. 40: 229-233.
  • Radman R., Bucke C., Keshavarz T. 2004b. Elicitor effects on reactive oxygen species in liquid cultures of Penicillium chrysogenum. Biotechnol. Lett. 26: 147-152.
  • Radman R., Saez T., Bucke C., Keshavarz T. 2003. Elicitation of plants and microbial systems. Biotechnol. Appl. Biochem. 37: 91-102.
  • Saniewska A. 2002a. The effect of gums induced by Fusarium oxysporum Schlecht. f.sp. tulipae Apt. in tulip bulbs on the mycelium growth and development of the pathogen in vitro. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 481: 577-583.
  • Saniewska A. 2002b. The role of gum induced by Fusarium oxysporum Schlecht. Snyd. et Hans. f.sp. tulipae Apt. in tulip bulbs on growth and development of the pathogen. Plant Protection Science (Special Issue 2) 38: 432-435.
  • Saniewska A. 2002c. Wpływ gum indukowanych w cebulach tulipana przez Fusarium oxysporum f.sp. tulipae na wzrost i rozwój in vitro form specjalnych Fusarium oxysporum niepatogenicznych dla tulipanów. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 488: 773-778.
  • Saniewska A., Saniewski M., Urbanek H. 2005. The effect of gums induced by Fusarium oxysporum f.sp. tulipae in tulip bulbs on in vitro growth of the pathogen and its production of gum degrading enzymes. Acta Hortic. 669: 225-231.
  • Saniewski M., Miyamoto K., Okubo H., Saniewska A., Puchalski J., Ueda J. 2007.
  • Gummosis in tulip (Tulipa gesneriana L.j: Focus on hormonal regulation and carbohydrate metabolism. Floriculture and Ornamental Biotechnology 1: 34-40.
  • Saniewski M., Saniewska A., Urbanek H. 2008. Wytwaizanie metabolitów wtórnych przez grzybnię Fusarium oxysporum f.sp. tulipae pod wpływem gum indukowanych przez tego patogena w cebulach tulipana. VIII Polskie Sympozjum: Proekologiczne Pestycydy, Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii, 16-20 VI 2008, Suche k. Poronina, Streszczenie: 27.
  • Saniewski M., Ueda J., Miyamoto K., Horbowicz M. 2000. Gum induction by methyl jasmonate in tulip stem: Relevance to its chemical composition. Acta Hortic. 515: 39-48.
  • Saniewski M., Ueda J., Miyamoto K., Urbanek H. 2002. Relationship between jasmonates and ethylene in regulation of some physiological processes in plants under stress conditions. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych z. 481: 99-112.
  • Schulz B., Boyle C., Draeger S., Römmert A.-K., Krohn K. 2002. Endophytic fungi: a source of novel biologically active secondary metabolites. Mycological Research 106: 996-1004.
  • Skrzypek E., Miyamoto K., Saniewski M., Ueda J. 2005. Jasmonates are essentials factors inducing gummosis in tulips: Mode of action of jasmonates focusing on sugar metabolism. J. Plant Physiol. 162: 495-505.
  • Suh J.-H., Shin C.S. 2000. Physiological analysis on novel coculture of Monascus sp. J 101 with Saccharomyces cerevisiae. Microbiol. Lett. 190: 241-245.
  • Tramerler C., Ariyo B., Bucke C., Keshavarz T. 2001. Effect of mannan and alginate oligosaccharides on production in bioreactors of penicillin G and its biosynthetic intermediates. Ann. Microbiol. 51: 53-60.
  • Vanhulle S., Radman R., Parra R., Cui T., Bols C.-M., Tron T., Sannia G., Keshavarz T. 2007. Effect of mannan oligosaccharide elicitor and ferulic acid on enhancement of laccases production in liquid cultures of basidiomycetes. Enzyme and Microbial Technology 40: 1712-1718.
  • Yu J.-H., Keller N. 2005. Regulation of secondary metabolism in filamentous fungi. Annu. Rev. Phytopathol. 43: 1-22.
  • Zhao J., Davis L.C., Verpoorte R. 2005. Elicitor signal transduction leading to production of plant secondary metabolites. Biotechnology Advances 23: 283-333.

Uwagi

PL
Rekord w opracowaniu

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.dl-catalog-d3287435-ed65-4941-bf65-0e4865681ede
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.