Група діючих речовин Paenibacillus polymyxa

Опис і значення

Paenibacillus polymyxa є ендоспороутворюючою бактерією, яка не є патогенною і зустрічається в таких середовищах, як коріння рослин в грунті і морські відкладення . P. polymyxa є грампозитивної палочковидною бактерією , яка також є рухомою. Досягає руху через перитрихіальні джгутики. Широкий спектр можливостей цієї бактерії полягає в тому, щоб зв'язувати азот, виробляти гормони, які сприяють зростанню рослин, виробляють гідролітичні ферменти і виробляти антибіотики проти шкідливих мікроорганізмів, рослин і людини. Він також може допомогти рослинам в поглинанні фосфору і підвищити пористість грунту. Цей мікроб грає роль у функціонуванні екосистеми і потенційну роль в промислових процесах .

У сільськогосподарських екосистемах P. polymyxa може сприяти росту рослин за допомогою трьох механізмів. Першим механізмом є виробництво гормонів, таких як цитокініни, ауксини, етилен і гібереліни. Ці сполуки збільшують розширення коренів і зростання рослин. Другий механізм - виробництво антибіотиків і підвищення імунітету ризосфери. Heulin et al. (1994) зазначили, що антагоністична активність P. polymyxa знижувала активність двох фітопатогенних грибів ( Gaeumannomyces graminis var. Tritici і Fusarium oxysporum) . Третій механізм - здатність азотфіксації бактерії, яка може виробляти азот у формі (аміак NH 3 ), який може використовуватися рослинами з атмосферного азоту.2 . Крім того, коливання і пористість грунту поліпшуються завдяки органічним сполукам, що виділяються з P. polymyxa в грунт.

Широкий спектр застосування P. polymyxa в промисловості обумовлений вторинними метаболітами, які виробляє цією бактерією. Антимікробні сполуки ефективні проти широкого спектра грампозитивних і грамнегативних видів бактерій, тому бактерії можуть бути використані в биоконсервировании харчових продуктів і в медицині. Метаболіти, такі як поліміксин E1 і лантибиотик, також зменшують колонізацію патогенів у личинок домашньої птиці і креветок [4]. Іншою областю застосування метаболітів, що продукуються бактерією, є біофлокуляція, що викликається метаболітами, такими як 2,3-бутандіол (BDL). Бактерія також використовувалася для поділу гематиту, піриту і халькопирита . Очищення стічних вод і водопровідної води, а також ферментація є іншими галузями промислового застосування P. polymyxa .

Структура геному

Спочатку Paenibacillus був класифікований як рід Bacillus, поки в 1993 році не став його власним родом . Це розходження було зроблено з допомогою порівняльного аналізу послідовності гена 16S рРНК трьох різних бацил, які показали достатню філогенетичне відстань від Bacillus subtilis, щоб гарантувати новий рід . Paenibacillus (paene + Bacillus) означає майже Bacillus на латині.

У P. polymyxa SC2 і P. polymyxa E681 секвеновані всі їх геноми. Повний геном P. polymyxa SC2 складається з кільцевої хромосоми об'ємом 5,7 Мб з приблизно 5400 кодують генів і плазміди 510 т. п. н. з приблизно 649 кодирующими генами . Повний геном P. polymyxa E681 складається з кільцевої хромосоми об'ємом 5,3 Мб з приблизно 4800 генами і без плазмід . P. polymyxa SC2 і E681 мають 54,58% і 45,80% G + C відповідно. Було встановлено, що P. polymyxa має кілька генів, що беруть участь в біосинтезі антибіотиків, кодованих в хромосомі .

Клітинна структура, метаболізм і життєвий цикл

Paenibacillus polymyxa являє собою анаеробну азотфіксуючу грампозитивну бактерію, яка має форму палички, розміром 0,6 на 3,0 мкм і утворює бліді колонії на агарі . Для розмноження він диференціюється в еліпсоїдальні суперечки, які чітко набухають в материнській клітині. Эндоспора може прорости, коли умови більш підходящі . На проростання спор P. polymyxa можуть впливати багато факторів, включаючи активацію тепла і поживні речовини, такі як фруктоза плюс L-аланін . Органічні кислоти також можуть впливати на термостійкість суперечка . Коли P. polymyxa не знаходиться у формі ендоспор, він має перитрихіальні джгутики, які допомагають у рухливості та роїнні .

P. polymyxa є хемоорганогетеротрофом, який може фіксувати атмосферний азот, і є факультативним анаеробом . Як факультативний анаероб, він може виконувати аеробне дихання в присутності кисню або перемикатися на бродіння при низькому рівні кисню. Він може використовувати різні джерела органічного вуглецю, такі як глюкоза, сахароза, мальтоза і Арабіноза, і може продукувати ряд метаболітів, таких як ацетоїн, лактат і етанол . Це також мезофіл, який оптимально зростає близько 30 ° C, а оптимальний pH становить близько 4-7 . P. polymyxa також володіє здатністю продукувати газоподібний H 2 в якості побічного продукту в процесі бродіння, на який впливають як pH, так і температура . Цей ферментативний процес, званий ацетогенез, дає ацетат, водень і CO 2., які можуть бути використані в якості прекурсорів метаногенами для отримання метану . P. polymyxa має унікальну здатність синтезувати антибіотики / протигрибкові сполуки. Три з цих сполук включають полимксин, пенибациллин  і фузарициди.

Ви також можете переглянути на яких культурах (об'єктах) чи проти яких шкідників (хвороб, бур'янів) застосовується дана діюча речовина.

Paenibacillus polymyxa в препаратах

Назва препаратуДіючі речовиниТип препаратуЗаявник (виробник)
(лише перший в списку)
Біонорма, р. (марки: Біонорма – Деструктор; Біонорма – Триходерма; Біонорма – Мікориза; Біонорма – Pseudomonas; Біонорма – Антистрес; Біонорма – Азот; Біонорма – Фосфор; Біонорма – Гумат; Біонорма – Кімнатні рослини; Біонорма – Овочі; Біонорма – Сад)бактерії Trichoderma lignorum eko/102 – 0 – 50%, Trichoderma viride eko/103 – 0 – 50%, Pseudomonas aureofaciens eko/202 – 0 – 50%, Pseudomonas putida eko/203 – 0 – 50%, Bacillus amyloliquefaciens eko/205 – 0 – 50%, Bacillus subtilis eko/206 – 0 – 50%, Bacillus megaterium eko/207 – 0 – 50%, Azotobacter chroococcum eko/208 – 0 – 50%, Azotobacter vinelandii eko/209 – 0 – 50%, Azospirillum brasilense eko/210 – 0 – 50%, Azospirillum lipoferum eko/211 – 0 – 50%, Paenibacillus polymyxa eko/204 – 0 – 50%, Streptomyces sp. eko/301 – 0 – 50%, Trichoderma harzianum eko/101 – 0 – 50%, Tuber melanosporum eko/105 – 0 – 50%, Glomus sp. eko/104 – 0 – 50%, Pseudomonas fluorescens eko/201 – 0 – 50%, гумінові кислоти – 0 – 80 г/лбіопрепарати
Біонорма, гр. (марки: Біонорма – Деструктор; Біонорма – Триходерма; Біонорма – Мікориза; Біонорма – Pseudomonas; Біонорма – Антистрес; Біонорма – Азот; Біонорма – Фосфор; Біонорма – Гумат; Біонорма – Кімнатні рослини; Біонорма – Овочі; Біонорма – Садбактерії Trichoderma lignorum eko/102 – 0 – 50%, Trichoderma viride eko/103 – 0 – 50%, Pseudomonas aureofaciens eko/202 – 0 – 50%, Pseudomonas putida eko/203 – 0 – 50%, Bacillus amyloliquefaciens eko/205 – 0 – 50%, Bacillus subtilis eko/206 – 0 – 50%, Bacillus megaterium eko/207 – 0 – 50%, Azotobacter chroococcum eko/208 – 0 – 50%, Azotobacter vinelandii eko/209 – 0 – 50%, Azospirillum brasilense eko/210 – 0 – 50%, Azospirillum lipoferum eko/211 – 0 – 50%, Paenibacillus polymyxa eko/204 – 0 – 50%, Streptomyces sp. eko/301 – 0 – 50%, Trichoderma harzianum eko/101 – 0 – 50%, Tuber melanosporum eko/105 – 0 – 50%, Glomus sp. eko/104 – 0 – 50%, Pseudomonas fluorescens eko/201 – 0 – 50%, гумінові кислоти – 0 – 8 г/кгбіопрепарати
ДЦ (деструктор целюлози)бактерії штаму Paenibacillus polymyxa 6M - 30%, бактерії штаму Azotobaсter vinelandii 87S - 30%, гриби штаму Trichoderma harsianum 15S - 40%; титр клітин мікроорганізмів - 6,0 ×109 КУО/ г препаратубіопрепаратиІнститут агроекології і природокористування НААН ...
GROUNDFIX (ГРАУНДФІКС)

клітини бактерій Bacillus subtilis 221, Bacillus subtilis FA/12Л (20 – 30%), Bacillus megaterium var. phosphaticum P/14Л (20 – 30%), Azotobacter chroococcum 3064 (15 –20%), Enterobacter sp. 30 АФ–Л/13 (15 – 20%), Paenibacillus polymyxa 1718 (10 –15%), загальне число життєздатних клітин (0,5 – 1,5)х109 КУО/см3

біопрепаратиТорговий Дім «БТУ-Центр,ТОВ ...
Біокомплекс-БТУBacillus subtilis 221, 36-44%; Azotobacter, 27-33%; Paenibacillus polymyxa, 9,5-10,5%; Enterococcus, 9,5-10,5%; Lactobacillus, 9,5-10,5%; мікро- та мікроелементи; нікотинова та пантотенова кислоти; піридоксин; біотин; гетероауксини; гіберелін тощо.біопрепарати ...
Органік-баланс

клітини бактерій Bacillus subtilis 221 - 40±10%, Azotobacter - 30±10%, Paenibacillus polymyxa – 10±5%, Enterococcus - 10±5%, Lactobacillus - 10±5%, титр 1×108 – 1×109 КУО/ см3, макро- та мікроелементи, біологічно активні продукти життєдіяльності бактерій: нікотинова та пантотенова кислоти, піридоксин, біотин, гетероауксини, гібереліни, цитокініни, ферменти, фунгіцидні та бактерицидні речовини тощо

біопрепаратиБТУ-Центр, ПП ...
МЕЛАНОРІЗGlomus sp. (0,5-20) %, Aspergillus terreus– (0-30) %, Trichoderma lignorum– (0-30) %, Trichoderma viride - (0-20) %, Bacillus macerans – (0-10) %, Arthrobacter sp. – (0-10) %, Bacillus subtilis - (0-10) %, Paenibacillus polymyxa – (0-10) %, загальне число життєздатних клітин 2,5x107 КУО/млбіопрепаратиТорговий Дім «БТУ-Центр,ТОВ ...