Effectiveness of New Antifungal Drugs Against Microscopic Fungi Isolated from Agricultural Crops
Guanidines are nitrogen-rich organic compounds that have been frequently associated with a wide range of biological activities, such as antibacterial, antiviral, antifungal, and antiprotozoal activities. Guanidinium-containing oligomers based on aliphatic and aromatic oligoepoxides are newly synthes...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2025
|
| Онлайн доступ: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/193 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Microbiological Journal |
Репозитарії
Microbiological Journal| id |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-193 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-02-28T13:24:23Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic_facet |
microscopic fungi guanidine derivatives antifungal drugs antagonistic properties мікроскопічні гриби гуанідінові похідні антифунгальні препарати антагоністичні властивості |
| format |
Article |
| author |
Pysmenna, Yu.B. Vortman, M.Ya. Lemeshko, V.N. Shevchenko, V.V. Письменна, Ю.Б. Вортман, М.Я. Лемешко, В.Н. Шевченко, В.В. |
| spellingShingle |
Pysmenna, Yu.B. Vortman, M.Ya. Lemeshko, V.N. Shevchenko, V.V. Письменна, Ю.Б. Вортман, М.Я. Лемешко, В.Н. Шевченко, В.В. Effectiveness of New Antifungal Drugs Against Microscopic Fungi Isolated from Agricultural Crops |
| author_facet |
Pysmenna, Yu.B. Vortman, M.Ya. Lemeshko, V.N. Shevchenko, V.V. Письменна, Ю.Б. Вортман, М.Я. Лемешко, В.Н. Шевченко, В.В. |
| author_sort |
Pysmenna, Yu.B. |
| title |
Effectiveness of New Antifungal Drugs Against Microscopic Fungi Isolated from Agricultural Crops |
| title_short |
Effectiveness of New Antifungal Drugs Against Microscopic Fungi Isolated from Agricultural Crops |
| title_full |
Effectiveness of New Antifungal Drugs Against Microscopic Fungi Isolated from Agricultural Crops |
| title_fullStr |
Effectiveness of New Antifungal Drugs Against Microscopic Fungi Isolated from Agricultural Crops |
| title_full_unstemmed |
Effectiveness of New Antifungal Drugs Against Microscopic Fungi Isolated from Agricultural Crops |
| title_sort |
effectiveness of new antifungal drugs against microscopic fungi isolated from agricultural crops |
| title_alt |
Ефективність нових антифунгальних препаратів щодо мікроскопічних грибів, виділених з сільськогосподарських культур |
| description |
Guanidines are nitrogen-rich organic compounds that have been frequently associated with a wide range of biological activities, such as antibacterial, antiviral, antifungal, and antiprotozoal activities. Guanidinium-containing oligomers based on aliphatic and aromatic oligoepoxides are newly synthesized substances with antifungal activity, providing prospects for their use as agricultural fungicides. Aim. The aim of the study was to investigate the effectiveness of new antifungal drugs against microscopic fungi isolated from agricultural crops and to determine the antagonistic activity of Trichoderma koningii and Trichoderma viride. Methods. The guanidine-containing alkyl-substituted oligomer was obtained through the reaction of the aromatic DER-331 or aliphatic DEG-1 oligoepoxide with guanidine, followed by interaction with alkyl bromides. The fungicidal activity was determined using the agar diffusion method on nutrient media with the following fungal strains: Alternaria alternatа F-41618, Alternaria infectoria F-416121, Aspergillus niger F-41611, Aspergillus flavus F-41612, Acremonium strictum F-41615, Chaetomium globosum F-41617, Сladosporium sphaerospermum F-41623, Botrytis cinerea F-41603, Fusarium poae F-41610, and Fusarium moniliforme F-41605. To compare the effectiveness of the newly synthesized antifungal drugs with existing agents for treating agricultural crops, the following preparations were selected: "ROYALFLO", "MEDIAN EXTRA", and "STROBI". The determination of interspecies interactions among microscopic fungi was conducted using the agar block method with antagonist cultures isolated from soil, namely Trichoderma viride F-41256 and Trichoderma koningii F-41246. Results. The research results indicate that the newly synthesized fungicidal preparations from the group of guanidine-containing derivatives exhibit moderate fungicidal and fungistatic properties against these representatives of microscopic fungi. Our tests have demonstrated that the most effective biocide is a preparation of tetraalkyl-substituted oligomers based on an aromatic oligoepoxide. The strains of Alternaria infectoria, Aspergillus flavus, Acremonium strictum, Chaetomium globosum, Cladosporium sphaerospermum, and Fusarium moniliforme showed high sensitivity to it, while Alternaria alternata exhibits - medium sensitivity. The strains of Aspergillus niger, Botrytis cinerea, and Fusarium poae displayed low sensitivity. The fungicide "STROBI" demonstrated the highest effectiveness among the biocidal preparations: the size of the growth retardation zone on the 14th day of cultivation decreased insignificantly compared to the other studied preparations. According to the experimental results, Trichoderma koningi exhibited superior antagonistic properties compared to Trichoderma viride. Acremonium strictum was nearly completely suppressed by the block culture Trichoderma viride. Significant fungicidal action with large zones of growth retardation was observed in the test cultures of Alternaria alternata and Cladosporium sphaerospermum. Conclusions. It was found that newly synthesized guanidine-containing preparations exhibited moderate fungicidal and fungistatic properties. Although some drugs available on the market demonstrate much higher efficiency, the investigated compounds show promise due to their specific selectivity of action, especially in cases of resistance formation to other fungicidal drugs. Furthermore, the study demonstrates that the Trichoderma koningii strain exhibits a stronger antagonistic effect on fungi isolated from agricultural crops, offering the potential for the development of an effective antifungal agent. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/193 |
| work_keys_str_mv |
AT pysmennayub effectivenessofnewantifungaldrugsagainstmicroscopicfungiisolatedfromagriculturalcrops AT vortmanmya effectivenessofnewantifungaldrugsagainstmicroscopicfungiisolatedfromagriculturalcrops AT lemeshkovn effectivenessofnewantifungaldrugsagainstmicroscopicfungiisolatedfromagriculturalcrops AT shevchenkovv effectivenessofnewantifungaldrugsagainstmicroscopicfungiisolatedfromagriculturalcrops AT pisʹmennaûb effectivenessofnewantifungaldrugsagainstmicroscopicfungiisolatedfromagriculturalcrops AT vortmanmâ effectivenessofnewantifungaldrugsagainstmicroscopicfungiisolatedfromagriculturalcrops AT lemeškovn effectivenessofnewantifungaldrugsagainstmicroscopicfungiisolatedfromagriculturalcrops AT ševčenkovv effectivenessofnewantifungaldrugsagainstmicroscopicfungiisolatedfromagriculturalcrops AT pysmennayub efektivnístʹnovihantifungalʹnihpreparatívŝodomíkroskopíčnihgribívvidílenihzsílʹsʹkogospodarsʹkihkulʹtur AT vortmanmya efektivnístʹnovihantifungalʹnihpreparatívŝodomíkroskopíčnihgribívvidílenihzsílʹsʹkogospodarsʹkihkulʹtur AT lemeshkovn efektivnístʹnovihantifungalʹnihpreparatívŝodomíkroskopíčnihgribívvidílenihzsílʹsʹkogospodarsʹkihkulʹtur AT shevchenkovv efektivnístʹnovihantifungalʹnihpreparatívŝodomíkroskopíčnihgribívvidílenihzsílʹsʹkogospodarsʹkihkulʹtur AT pisʹmennaûb efektivnístʹnovihantifungalʹnihpreparatívŝodomíkroskopíčnihgribívvidílenihzsílʹsʹkogospodarsʹkihkulʹtur AT vortmanmâ efektivnístʹnovihantifungalʹnihpreparatívŝodomíkroskopíčnihgribívvidílenihzsílʹsʹkogospodarsʹkihkulʹtur AT lemeškovn efektivnístʹnovihantifungalʹnihpreparatívŝodomíkroskopíčnihgribívvidílenihzsílʹsʹkogospodarsʹkihkulʹtur AT ševčenkovv efektivnístʹnovihantifungalʹnihpreparatívŝodomíkroskopíčnihgribívvidílenihzsílʹsʹkogospodarsʹkihkulʹtur |
| first_indexed |
2025-02-26T04:08:26Z |
| last_indexed |
2025-03-01T04:15:22Z |
| _version_ |
1827265811998310400 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-1932025-02-28T13:24:23Z Effectiveness of New Antifungal Drugs Against Microscopic Fungi Isolated from Agricultural Crops Ефективність нових антифунгальних препаратів щодо мікроскопічних грибів, виділених з сільськогосподарських культур Pysmenna, Yu.B. Vortman, M.Ya. Lemeshko, V.N. Shevchenko, V.V. Письменна, Ю.Б. Вортман, М.Я. Лемешко, В.Н. Шевченко, В.В. microscopic fungi guanidine derivatives antifungal drugs antagonistic properties мікроскопічні гриби гуанідінові похідні антифунгальні препарати антагоністичні властивості Guanidines are nitrogen-rich organic compounds that have been frequently associated with a wide range of biological activities, such as antibacterial, antiviral, antifungal, and antiprotozoal activities. Guanidinium-containing oligomers based on aliphatic and aromatic oligoepoxides are newly synthesized substances with antifungal activity, providing prospects for their use as agricultural fungicides. Aim. The aim of the study was to investigate the effectiveness of new antifungal drugs against microscopic fungi isolated from agricultural crops and to determine the antagonistic activity of Trichoderma koningii and Trichoderma viride. Methods. The guanidine-containing alkyl-substituted oligomer was obtained through the reaction of the aromatic DER-331 or aliphatic DEG-1 oligoepoxide with guanidine, followed by interaction with alkyl bromides. The fungicidal activity was determined using the agar diffusion method on nutrient media with the following fungal strains: Alternaria alternatа F-41618, Alternaria infectoria F-416121, Aspergillus niger F-41611, Aspergillus flavus F-41612, Acremonium strictum F-41615, Chaetomium globosum F-41617, Сladosporium sphaerospermum F-41623, Botrytis cinerea F-41603, Fusarium poae F-41610, and Fusarium moniliforme F-41605. To compare the effectiveness of the newly synthesized antifungal drugs with existing agents for treating agricultural crops, the following preparations were selected: "ROYALFLO", "MEDIAN EXTRA", and "STROBI". The determination of interspecies interactions among microscopic fungi was conducted using the agar block method with antagonist cultures isolated from soil, namely Trichoderma viride F-41256 and Trichoderma koningii F-41246. Results. The research results indicate that the newly synthesized fungicidal preparations from the group of guanidine-containing derivatives exhibit moderate fungicidal and fungistatic properties against these representatives of microscopic fungi. Our tests have demonstrated that the most effective biocide is a preparation of tetraalkyl-substituted oligomers based on an aromatic oligoepoxide. The strains of Alternaria infectoria, Aspergillus flavus, Acremonium strictum, Chaetomium globosum, Cladosporium sphaerospermum, and Fusarium moniliforme showed high sensitivity to it, while Alternaria alternata exhibits - medium sensitivity. The strains of Aspergillus niger, Botrytis cinerea, and Fusarium poae displayed low sensitivity. The fungicide "STROBI" demonstrated the highest effectiveness among the biocidal preparations: the size of the growth retardation zone on the 14th day of cultivation decreased insignificantly compared to the other studied preparations. According to the experimental results, Trichoderma koningi exhibited superior antagonistic properties compared to Trichoderma viride. Acremonium strictum was nearly completely suppressed by the block culture Trichoderma viride. Significant fungicidal action with large zones of growth retardation was observed in the test cultures of Alternaria alternata and Cladosporium sphaerospermum. Conclusions. It was found that newly synthesized guanidine-containing preparations exhibited moderate fungicidal and fungistatic properties. Although some drugs available on the market demonstrate much higher efficiency, the investigated compounds show promise due to their specific selectivity of action, especially in cases of resistance formation to other fungicidal drugs. Furthermore, the study demonstrates that the Trichoderma koningii strain exhibits a stronger antagonistic effect on fungi isolated from agricultural crops, offering the potential for the development of an effective antifungal agent. Гуанідини – азотисті органічні сполуки, які мають різноманітні біологічні активності, такі як антибактеріальна, антивірусна, антигрибкова та антипротозойна дія. Олігомери на основі гуанідину, що містять аліфатичні та ароматичні олігоепоксиди, є новосинтезованими речовинами з антифунгальною активністю, що відкриває перспективи їх використання як фунгіцидних засобів для сільськогосподарських культур. Мета. Метою дослідження було вивчити ефективність нових антифунгальних препаратів проти мікроскопічних грибів, виділених із сільськогосподарських культур та визначити антагоністичну дію Trichoderma koningii і Trichoderma viride. Методи. Гуанідинвмісний алкільно-заміщений олігомер було отримано реакцією ароматичного DER-331 або аліфатичного DEG-1 олігоепоксиду з гуанідином, за якою відбувалася взаємодія з алкільними бромідами. Антифунгальну активність визначали методом дифузії в агар на поживних середовищах зі штамами грибів: Alternaria alternatа F-41618, Alternaria infectoria F-416121, Aspergillus niger F-41611, Aspergillus flavus F-41612, Acremonium strictum F-41615, Chaetomium globosum F-41617, Сladosporium sphaerospermum F-41623, Botrytis cinerea F-41603, Fusarium poae F-41610, Fusarium moniliforme F-41605. Для порівняння ефективності новосинтезованих препаратів із наявними засобами для обробки сільськогосподарських культур обрано препарати "ROYALFLO", "МЕДЯН ЕКСТРА" та "СТРОБІ". Визначення міжвидових взаємодій між мікроскопічними грибами проводилося методом агарових блоків з антагоністичними культурами, ізольованими з ґрунту – Trichoderma viride F-41256, Trichoderma koningii F-41246. Результати. Результати дослідження показали, що новосинтезовані фунгіцидні гуанідинвмісні препарати показали середню фунгіцидну та фунгістатичну дію на мікроскопічні гриби. Показано, що найефективніший біоцид – препарат на основі тетраалкіл-заміщених олігомерів на основі ароматичного олігоепоксиду. Висока чутливість спостерігається у штамів Alternaria infectoria, Aspergillus flavus, Acremonium strictum, Chaetomium globosum, Cladosporium sphaerospermum, Fusarium moniliforme, тоді як Alternaria alternata має середню чутливість. Штами Aspergillus niger, Botrytis cinerea та Fusarium poae проявляють низьку чутливість. Фунгіцид "STROBI" продемонстрував найвищу ефективність серед біоцидних препаратів. Розмір зони затримки росту на 14-й день культивування зменшився незначно у порівнянні з іншими вивченими препаратами. Виявлено, що Trichoderma koningi маєбільш виражені антагоністичні властивості порівняно з Trichoderma viride. Ріст Acremonium strictum практично повністю був пригнічений культурою блоку Trichoderma viride, фунгіцидна дія з великими зонами затримки росту спостерігалась на тестових культурах Alternaria alternata та Cladosporium sphaerospermum. Висновки. Новосинтезовані гуанідинвмісні препарати виявили середню фунгіцидну та фунгістатичну дію. Незважаючи на те, що деякі препарати, які доступні на ринку, демонструють набагато вищу ефективність, вивчені сполуки є перспективними з огляду на селективність їхньої дії, особливо в разі формування стійкості до дії фунгіцидних препаратів. Крім того, дослідження показало, що штам Trichoderma koningii виявляє сильнішу антагоністичну дію на гриби, ізольовані із сільськогосподарських культур, що відкриває можливості для розробки ефективного антифунгального засобу. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2025-02-25 Article Article https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/193 10.15407/ Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 87 No. 1 (2025): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 36-46 Мікробіологічний журнал; Том 87 № 1 (2025): Мікробіологічний журнал; 36-46 2616-9258 1028-0987 10.15407/ en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/193/108 Copyright (c) 2025 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |