تعداد نشریات | 49 |
تعداد شمارهها | 1,777 |
تعداد مقالات | 18,924 |
تعداد مشاهده مقاله | 7,755,170 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,024,433 |
ارزیابی اثر ضدقارچی عصاره نانوکپسوله زیستسازگار Trichoderma harzianum | ||
پژوهش های حفاظت گیاهان ایران | ||
مقاله 4، دوره 36، شماره 2 - شماره پیاپی 56، شهریور 1401، صفحه 183-195 اصل مقاله (556.05 K) | ||
نوع مقاله: مقالات پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.2022.75620.1081 | ||
نویسنده | ||
مائده شهیری طبرستانی ![]() | ||
گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
قارچ Trichoderma harzianum بهعنوان یک عامل شناخته شده کنترل زیستی بیمارگرهای گیاهی و همچنین افزایش دهنده رشد گیاهان، در کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد. با توجه به اثرات تخریبکننده عوامل زنده و غیرزنده بر کارایی این قارچ، کپسوله کردن عوامل زیستی با پلیمرهای زیستتخریب پذیر میتواند سد محافظتی اطراف این قارچ ایجاد نماید. در سالهای اخیر، این فناوری زیستسازگار، مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این پژوهش اثرات ضدقارچی عصاره خام و نانوکپسولهای کیتوسان حاوی عصاره قارچ آنتاگونیست T. harzianum در برابر قارچ بیمارگر Macrophomina phaseolina (عامل بیماری پوسیدگی ذغالی سویا) مورد بررسی قرار گرفت. تهیه نانوکپسولها به روش ژلاسیون یونی انجام شد. مطالعات ریختشناسی نانوذرات کپسوله شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی انجام گرفت. میانگین اندازه نانوذرات و همچنین پایداری آنها با روش طیفسنجی پراکندگی نور هیدرودینامیکی اندازهگیری شد. جهت بررسی فعالیت ضدقارچی عصاره خام و نانوکپسولهای کیتوسان حاوی عصاره قارچ آنتاگونیست، محیط کشت سیبزمینی- دکستروز- آگار (PDA) سترون حاوی غلظتهای مختلف هر یک از تیمارها تهیه گردید. قطر پرگنه قارچ بیمارگر پس از 5 روز، اندازهگیری و درصد بازدارندگی از رشد قارچ عامل بیماری نسبت به شاهد محاسبه شد. نتایج حاصل از تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد، نانوکپسولهای حاوی عصاره قارچ آنتاگونیست بهصورت ذرات کروی یکنواخت با میانگین قطر 91/77 نانومتر میباشند. اثرات ضدقارچی نانوکپسولهای حاوی عصاره قارچ آنتاگونیست بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد، نانوکپسوله کردن عصاره قارچ آنتاگونیست، سبب افزایش معنیداری در قدرت بازدارندگی قارچ عامل بیماری گردید. عصاره نانوکپسوله شده با گذشت زمان به دلیل رهایش کنترل شده عصاره، بهطور موثرتر و در مدت زمان بیشتری میتواند قارچ بیمارگر را کنترل نماید. بنابراین، بهنظر میرسد کپسوله کردن عصاره T. harzianum، در حفظ اثرات ضدقارچی آنتاگونیست در برهمکنش با محیط اطراف نقش دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
اثرات ضدقارچی؛ کیتوسان؛ نانوکپسول؛ Macrophomina phaseolina؛ Trichoderma harzianum | ||
مراجع | ||
1-Abdelkader, H., Hussain, S., & Abdullah, N. (2018). Review on micro-encapsulation with chitosan for pharmaceuticals applications. MOJ Current Research & Reviews 1(2): 77-84. https://doi.org/10.15406/mojcrr.2018.01.00013.
2- Agnihotri, S.A., Mallikarjuna, N.N., & Aminabhavi, T.M. (2004). Recent advances on chitosan based micro-and nanoparticles in drug delivery. Journal of Controlled Release 100(1): 5-28. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2004.08.010.
3- Akbari, M., Rahimi, Z., & Rahimi, M. (2021). Chitosan/tripolyphosphate nanoparticles in active and passive microchannels. Research in Pharmaceutical Sciences 16(1): 79-93. https://doi.org/10.4103/1735-5362.305191.
4- Caputo, F., Clogston, J.B., Calzolai, L.C., Rösslein, M.D. & Prina-Mello, A. (2019). Measuring particle size distribution of nanoparticle enabled medicinal products, the joint view of EUNCL and NCI-NCL. A step by step approach combining orthogonal measurements with increasing complexity. Journal of Controlled Release 299: 31–43. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2019.02.030.
5- Evidente, A., Cabras, A., Maddau, L., Serra, S., Andolfi, A., & Motta, A. (2003). Viridepyronone, a new antifungal 6-Substituted 2H-Pyran-2-one produced by Trichoderma viride. Journal of Agricultural and Food Chemistry 51(24): 6957-69. https://doi.org/10.1021/jf034708j60.
Fan, W., Yan, W., Xu, Z., & Ni, H. (2012). Formation mechanism of monodisperse. Low molecular weight chitosan nanoparticles by ionic gelation technique. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 90: 21-27. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2011.09.042.
7- Harman, G.E. (2006). Overview of mechanisms and uses of Trichoderma spp. Phytopathology 96(2): 190-194. https://doi.org/10.1094/PHYTO-96-0190.
8- Heydari, A., & Pessarakli, M. (2010). A review on biological control of fungal plant pathogens using microbial antagonists. Journal of Biological Sciences 10(4): 27-33. https://doi.org/10.3923/jbs.2010.273.290.
9- Howell, C. (2003). Mechanisms employed by Trichoderma species in the biological control of plant diseases: the history and evolution of current concepts. Plant Disease 87(1): 4-10.
10- Hung, R., Lee, S., & Bennett, J.W. (2015). Fungal volatile organic compounds and their role in ecosystems. Applied Microbiology and Biotechnology 99(8): 3395-3405.
11- Jelen, H., Błaszczyk, L., Chełkowski, J., Rogowicz, K., & Strakowska, J. (2013). Formation of 6-n-pentyl-2H-pyran-2-one (6-PAP) and other volatiles by different Trichoderma species. Mycological Progress 13(3): 589-600. https://doi.org/10.1007/s11557-013-0942-2.
12- Juric, S., Đermic, E., Topolovec-Pintaric, S., Bedek, M., & Vinceković, M. (2019). Physicochemical properties and releae characteristics of calcium alginate microspheres loaded with Trichoderma viride spores. Journal of Integrative Agriculture 18(11): 2534–2548. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(19)62634-1.
13- Kappel, L., Munsterkotter, M., Sipos, G., Escobar Rodriguez, C., & Gruber, S. (2020). Chitin and chitosan remodeling defines vegetative development and Trichoderma biocontrol. PLoS Pathogens 16(2): e1008320. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008320.
14- Kucuk, C., & Kivanc, M. 2005. In vitro antifungal activity of strains of Trichoderma harzianum. Turkish Journal of Biology 28(2-4): 111-115.
15- Kumar, S., Mukherjee, A., & Dutta, J. (2020). Chitosan based nanocomposite films and coatings: Emerging antimicrobial food packaging alternatives. Trends in Food Science & Technology, 97, 196-209. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.01.002.
16- Locatelli, G.O., dos Santos, G.F., Botelho, P.S., Finkler, C.L.L., & Bueno, L.A. (2017). Development of Trichoderma spp. formulations in encapsulated granules (CG) and evaluation of conidia shelf-life. Biological Control http://dx.doi.org/10.1016/j.biocontrol.
17- Mancera-Lópeza, M.E., Izquierdo-Estéveza, W.F., Escalante-Sáncheza, A., Ibarra, J.E., & Barrera-Cortés, J. (2019). Encapsulation of Trichoderma harzianum conidia as a method of conidia preservation at room temperature and propagation in submerged culture. Biocontrol Science and Technology 29(2): 107-130. https://doi.org/10.1080/09583157.2018.1535053.
18- Maruyama, C.R., Bilesky-José, N., de Lima, R., & Fraceto, L.F. (2020). Encapsulation of Trichoderma harzianum preserves enzymatic activity and enhances the potential for biological control. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 8: 225. https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00225.
19- Morath, S.U., Hung, R., & Bennett, J.W. (2012). Fungal volatile organic compounds: a review with emphasis on their biotechnological potential. Fungal Biology Reviews 26(2-3): 73-83.
20- Naskar, S., Sharma, S., & Kuotsu, K. (2019). Chitosan-based nanoparticles: An overview of biomedical applications and its preparation. Journal of Drug Delivery Science and Technology 49(6): 66-81.
21- Peil, S., Beckers, S.J., Fischer, J., & Wurma, F.R. (2020). Biodegradable, lignin-based encapsulation enables delivery of Trichoderma reesei with programmed enzymatic release against grapevine trunk diseases. Materials Today Biology 7: 100061. https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2020.100061.
22- Reino, J.L., Guerreo, R.F., & Collado I.G. (2008). Secondary metabolites from species of the biocontrol agent Trichoderma. Phytochemistry Reviews 7(1): 89-123.
23- Sarvaiya, J., & Agrawal, Y. (2015). Chitosan as a suitable nanocarrier material for anti- Alzheimer drug delivery. International Journal of Biological Macromolecules 72: 454-465.
24- Sathiyaseelan, A., Saravanakumar, K., Mariadoss, A.V.A., & Wang, M.H. (2020). Biocompatible fungal chitosan encapsulated phytogenic silver nanoparticles enhanced antidiabetic, antioxidant and antibacterial activity. International Journal of Biological Macromolecules 15: 63-71. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.
25- Shahiri Tabarestani, M., Rahnama, K., Jahanshahi, M., Nasrollanejad, S., &Fatemi, M.H. (2016 a). Identification of volatile organic compounds of some Trichoderma species using static headspace gas chromatography-mass spectrometry. Mycologia Iranica 3(1): 47-55. https://dx.doi.org/10.22043/mi.2017.41532.1072.
26- Shahiri Tabarestani, M., Rahnama, K., Jahanshahi, M., Nasrollanejad, S., & Fatemi, M.H. (2016 b). Extraction and identification of secondary metabolites produced by Trichoderma atroviridae (6022) and evaluating of their antifungal effects. Journal of Plant Protection 31(1): 131-141. (In Persian with English abstract). https://dx.doi.org/10.22067/jpp.v31i1.55861.
27- Siddiquee, S., Cheong, B.E., Taslima, K.H., Kausar, H., & Hasan, M.M. (2012). Separation and identification of volatile compounds from liquid cultures of Trichoderma harzianum by GC-MS using three different capillary columns. Journal of Chromatographic Science 50(4): 358-367.
28- Siddiquee, S. (2014). Recent advancements on the role and analysis of volatile compounds (VOCs) from Trichoderma. p. 139-170. In: Gupta V.K., Schmoll M., Herrera-Estrella A., Upadhyay R. S. and Druzhinina I. (eds.) Biotechnology and biology of Trichoderma. Eds. Printed and bound in Poland, Elsevier.
29- Sreekumar, S., Goycoolea, F.M., Moerschbacher, B.M., & Rivera-Rodriguez, G.R. (2018). Parameters influencing the size of chitosan-TPP nano-and microparticles. Scientific Reports 8(1): 1-11.
30-Thai, H., Nguyen, C.H.T., Thach, L.T., & Tran, M.T. (2020). Characterization of chitosan/alginate/lovastatin nanoparticles and investigation of their toxic effects in vitro and in vivo. Scientific Reports 10(1): 1-15. https://doi.org/10.1038/s41598-020-57666-8.
31- Vahabi, K.H., Mansoori, G.A., & Karimi, S. (2011). Biosynthesis of silver nanoparticles by fungus Trichoderma reesei (A route for large-scale production of AgNPs). Insciences Journal 1(1): 65-79. https://doi.org/10.5640/insc.010165.
32- Vinale, F., Marra, R., Ghisalberti, E.L., Lorito, M., & Sivasithamparam, K. (2006). Major secondary metabolites produced by two commercial Trichoderma strains active against different phytopathogens. Letters in Applied Microbiology 43(2): 143-148.
33- Vinale, F., Sivasithamparam, K., Ghisalberti, E.L., Marra, R., Barbetti, M.J., Li, H., Woo, S.L., & Lorito, M. (2008). A novel role for Trichoderma secondary metabolites in the interactions with plants. Physiological and Molecular Plant Pathology 72(1-3): 80-86.
34- Vinale, F., Sivasithamparam, K., Ghisalberti, E.L., Woo, S.L., Nigro, M., Marra, R., Lombardi, N., Pascale, A., Ruocco, M., Lanzuise, S., Manganiello, G., & Lorito, M. (2014). Trichoderma secondary metabolites active on plants and fungal pathogens. The Open Mycology Journal 24(2): 127-139.
35- Vincekovic, M., Jalsenjak, N., Topolovec-Pintaric, S., Dermic, E., Bujan, M., & Juric, S. (2016). Encapsulation of biological and chemical agents for plant nutrition and protection: chitosan/alginate microcapsules loaded with copper cations and Trichoderma viride. Journal of Agricultural and Food Chemistry 64(43): 8073-8083. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6b02879.
36- Wu, H., Xu, Y., Liu, G., Ling, J., Dash, B.C., Ruan, J., & Zhang, C. (2014). Emulsion cross-linked chitosan/nanohydroxyapatite microspheres for controlled release of alendronate. Journal of Materials Science: Materials in Medicine 25(12): 2649-2658. https://doi.org/10.1007/s10856-014-5289-y.
37-Wu, J., Wang, Y., Yang, H., Liu, X., & Lu, Z. (2017). Preparation and biological activity studies of resveratrol loaded ionically cross-linked chitosan-TPP nanoparticles. Carbohydrate Polymers 175: 170-177. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.07.058. Epub 2017 Jul 25. PMID: 28917853. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 142 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 173 |