Antifungal Activity of Non-Volatile Low-Molecular-Weight Exometabolites of Trichoderma spp. Strains Against Phytopathogenic Micromycetes
The species of the genus Trichoderma are well known as effective antagonists of a wide spectrum of micromycetes. The actual biopreparations for the control of phytopahogenic micromycetes based on separate Trichoderma strains with a high level of antagonism constantly appear on the market. The high i...
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/306 |
| 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-306 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-06-20T14:08:50Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic_facet |
Trichoderma spp. antifungal activity phytopathogenic micromycetes non-volatile biologically active metabolites exometabolites biocontrol Trichoderma spp. антифунгальна активність фітопатогенні мікроміцети не-волатильні біологічно активні метаболіти екзометаболіти біоконтроль |
| format |
Article |
| author |
Sazonova, K.S. Andrienko, O.V. Tsyhanenko, K.S. Yurieva, O.M. Syrchin, S.O. Pavlychenko, A.K. Maliarenko, Ya.V. Savchuk, Ya.I. Сазонова, К.С. Андрієнко, О.В. Циганенко, К.С. Юр’єва, О.М. Сирчин, С.О. Павличенко, А.К. Маляренко, Я.В. Савчук, Я.І. |
| spellingShingle |
Sazonova, K.S. Andrienko, O.V. Tsyhanenko, K.S. Yurieva, O.M. Syrchin, S.O. Pavlychenko, A.K. Maliarenko, Ya.V. Savchuk, Ya.I. Сазонова, К.С. Андрієнко, О.В. Циганенко, К.С. Юр’єва, О.М. Сирчин, С.О. Павличенко, А.К. Маляренко, Я.В. Савчук, Я.І. Antifungal Activity of Non-Volatile Low-Molecular-Weight Exometabolites of Trichoderma spp. Strains Against Phytopathogenic Micromycetes |
| author_facet |
Sazonova, K.S. Andrienko, O.V. Tsyhanenko, K.S. Yurieva, O.M. Syrchin, S.O. Pavlychenko, A.K. Maliarenko, Ya.V. Savchuk, Ya.I. Сазонова, К.С. Андрієнко, О.В. Циганенко, К.С. Юр’єва, О.М. Сирчин, С.О. Павличенко, А.К. Маляренко, Я.В. Савчук, Я.І. |
| author_sort |
Sazonova, K.S. |
| title |
Antifungal Activity of Non-Volatile Low-Molecular-Weight Exometabolites of Trichoderma spp. Strains Against Phytopathogenic Micromycetes |
| title_short |
Antifungal Activity of Non-Volatile Low-Molecular-Weight Exometabolites of Trichoderma spp. Strains Against Phytopathogenic Micromycetes |
| title_full |
Antifungal Activity of Non-Volatile Low-Molecular-Weight Exometabolites of Trichoderma spp. Strains Against Phytopathogenic Micromycetes |
| title_fullStr |
Antifungal Activity of Non-Volatile Low-Molecular-Weight Exometabolites of Trichoderma spp. Strains Against Phytopathogenic Micromycetes |
| title_full_unstemmed |
Antifungal Activity of Non-Volatile Low-Molecular-Weight Exometabolites of Trichoderma spp. Strains Against Phytopathogenic Micromycetes |
| title_sort |
antifungal activity of non-volatile low-molecular-weight exometabolites of trichoderma spp. strains against phytopathogenic micromycetes |
| title_alt |
Антифунгальна активність не-волатильних низькомолекулярних екзометаболітів штамів Trichoderma spp. щодо фітопатогенних мікроміцетів |
| description |
The species of the genus Trichoderma are well known as effective antagonists of a wide spectrum of micromycetes. The actual biopreparations for the control of phytopahogenic micromycetes based on separate Trichoderma strains with a high level of antagonism constantly appear on the market. The high interest of scientists in representatives of this genus is due to their wide spectrum of different mechanisms of antifungal activity that synergistically determine the high antagonistic properties of these strains. The ability to synthesize non-volatile low-molecular-weight exometabolites is rightly considered one of the main mechanisms of antifungal activity of Trichoderma spp. strains. Considering this, the evaluation of the antifungal potential of exometabolites of 48 Trichoderma spp. strains against a wide line of test cultures of phytopathogenic micromycetes (12 strains) and the selection of the most active strains among them for more in-depth studies was the main task of this work. Methods. The cultures of studied Trichoderma strains were grown on the surface of wheat grain for 21 days. For the extraction of biologically active exometabolites, chloroform was used. The antifungal activity was studied by a paper disk method. Statistical Microsoft Excel and Origin 8.0 (OriginLab) packages were used for data processing. Results. The results of the studies allowed us to divide Trichoderma spp. into five groups according to their antifungal activity. Among other studied ones are the “weakly active” Trichoderma strains that showed activity against 1–3 test cultures formed the biggest (38%) group. The second group (21%) united the “moderately active” strains with antifungal activity against 4–6 test cultures. The “highly active” strains (13%) with activity against 7–8 test cultures of phytopathogenes formed the smallest group. 15 % of studied Trichoderma strains that were active against 9 or more test cultures entered into the group of the “most active strains”. The extracts of strains 2932, 3108, and 2926, which suppressed the growth of accordingly 12, 11, and 10 studied test cultures of phytopathogenic micromycetes, were in this last group. Finally, 15% of strains formed the “non-active” group. Thus, almost half of Trichoderma strains (47%) demonstrated moderate and high levels of antifungal activity. Conclusions. The obtained results testify to a high level of antifungal activity of non-volatile low-molecular-weight exometabolites of Trichoderma spp. against phytopathogenic mictomycetes. As for the general role of non-volatile exometabolites in the manifestation of antifungal properties by Trichoderma spp strains as the trait of the whole genus, this role among other mechanisms (growth rate, synthesis of hydrolytic enzymes, mycoparasitism, etc.) is predominant according to our research. Nevertheless, some strains, as we indicated above, can be characterized by other ratios of mechanisms of antifungal activity. Hence, the representatives of the Trichoderma genus are one of the most perspective groups of micromycetes as the source of biologically active metabolites with antifungal properties. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/306 |
| work_keys_str_mv |
AT sazonovaks antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT andrienkoov antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT tsyhanenkoks antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT yurievaom antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT syrchinso antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT pavlychenkoak antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT maliarenkoyav antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT savchukyai antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT sazonovaks antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT andríênkoov antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT ciganenkoks antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT ûrêvaom antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT sirčinso antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT pavličenkoak antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT malârenkoâv antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT savčukâí antifungalactivityofnonvolatilelowmolecularweightexometabolitesoftrichodermasppstrainsagainstphytopathogenicmicromycetes AT sazonovaks antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT andrienkoov antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT tsyhanenkoks antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT yurievaom antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT syrchinso antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT pavlychenkoak antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT maliarenkoyav antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT savchukyai antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT sazonovaks antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT andríênkoov antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT ciganenkoks antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT ûrêvaom antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT sirčinso antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT pavličenkoak antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT malârenkoâv antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív AT savčukâí antifungalʹnaaktivnístʹnevolatilʹnihnizʹkomolekulârnihekzometabolítívštamívtrichodermasppŝodofítopatogennihmíkromícetív |
| first_indexed |
2025-07-17T12:22:03Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:22:03Z |
| _version_ |
1850410932832829440 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-3062025-06-20T14:08:50Z Antifungal Activity of Non-Volatile Low-Molecular-Weight Exometabolites of Trichoderma spp. Strains Against Phytopathogenic Micromycetes Антифунгальна активність не-волатильних низькомолекулярних екзометаболітів штамів Trichoderma spp. щодо фітопатогенних мікроміцетів Sazonova, K.S. Andrienko, O.V. Tsyhanenko, K.S. Yurieva, O.M. Syrchin, S.O. Pavlychenko, A.K. Maliarenko, Ya.V. Savchuk, Ya.I. Сазонова, К.С. Андрієнко, О.В. Циганенко, К.С. Юр’єва, О.М. Сирчин, С.О. Павличенко, А.К. Маляренко, Я.В. Савчук, Я.І. Trichoderma spp. antifungal activity phytopathogenic micromycetes non-volatile biologically active metabolites exometabolites biocontrol Trichoderma spp. антифунгальна активність фітопатогенні мікроміцети не-волатильні біологічно активні метаболіти екзометаболіти біоконтроль The species of the genus Trichoderma are well known as effective antagonists of a wide spectrum of micromycetes. The actual biopreparations for the control of phytopahogenic micromycetes based on separate Trichoderma strains with a high level of antagonism constantly appear on the market. The high interest of scientists in representatives of this genus is due to their wide spectrum of different mechanisms of antifungal activity that synergistically determine the high antagonistic properties of these strains. The ability to synthesize non-volatile low-molecular-weight exometabolites is rightly considered one of the main mechanisms of antifungal activity of Trichoderma spp. strains. Considering this, the evaluation of the antifungal potential of exometabolites of 48 Trichoderma spp. strains against a wide line of test cultures of phytopathogenic micromycetes (12 strains) and the selection of the most active strains among them for more in-depth studies was the main task of this work. Methods. The cultures of studied Trichoderma strains were grown on the surface of wheat grain for 21 days. For the extraction of biologically active exometabolites, chloroform was used. The antifungal activity was studied by a paper disk method. Statistical Microsoft Excel and Origin 8.0 (OriginLab) packages were used for data processing. Results. The results of the studies allowed us to divide Trichoderma spp. into five groups according to their antifungal activity. Among other studied ones are the “weakly active” Trichoderma strains that showed activity against 1–3 test cultures formed the biggest (38%) group. The second group (21%) united the “moderately active” strains with antifungal activity against 4–6 test cultures. The “highly active” strains (13%) with activity against 7–8 test cultures of phytopathogenes formed the smallest group. 15 % of studied Trichoderma strains that were active against 9 or more test cultures entered into the group of the “most active strains”. The extracts of strains 2932, 3108, and 2926, which suppressed the growth of accordingly 12, 11, and 10 studied test cultures of phytopathogenic micromycetes, were in this last group. Finally, 15% of strains formed the “non-active” group. Thus, almost half of Trichoderma strains (47%) demonstrated moderate and high levels of antifungal activity. Conclusions. The obtained results testify to a high level of antifungal activity of non-volatile low-molecular-weight exometabolites of Trichoderma spp. against phytopathogenic mictomycetes. As for the general role of non-volatile exometabolites in the manifestation of antifungal properties by Trichoderma spp strains as the trait of the whole genus, this role among other mechanisms (growth rate, synthesis of hydrolytic enzymes, mycoparasitism, etc.) is predominant according to our research. Nevertheless, some strains, as we indicated above, can be characterized by other ratios of mechanisms of antifungal activity. Hence, the representatives of the Trichoderma genus are one of the most perspective groups of micromycetes as the source of biologically active metabolites with antifungal properties. Види роду Trichoderma давно відомі як ефективні антагоністи широкого кола грибів. На основі окремих штамів з високим рівнем антагонізму неперервно розробляються актуальні біопрепарати для контролю фітопатогенних мікроміцетів. Підвищений інтерес вчених до представників Trichoderma spp. обумовлений тим, що вони мають широкий спектр різноманітних механізмів антифунгальної активності, які в синергічному поєднанні зумовлюють високий рівень антагонізму цих штамів. Одним з основних механізмів такої активності справедливо вважається здатність штамів Trichoderma spp. до синтезу низькомолекулярних нелетких екзометаболітів з антифунгальною активністю. З огляду на це, метою даної роботи було дослідження антифунгального потенціалу екзометаболітів 48 штамів Trichoderma spp. щодо широкого набору тест-культур фітопатогенних мікроміцетів (12 штамів) з подальшим відбором найбільш активних штамів для більш глибоких досліджень. Методи. Культури штамів Trichoderma spp. для наступної екстракції з них біологічно активних екзометаболітів вирощували поверхнево на зерні пшениці впродовж 21 доби. Для екстракції екзометаболітів як екстрогент використовували хлороформ. Дослідження антифунгальної активності отриманих препаратів біологічно активних речовин проводили методом паперових дисків на агарі. Для статистичної обробки даних використовували пакети Microsoft Excel та Origin 8.0 (OriginLab). Результати. За результатами проведених досліджень штами Trichoderma spp. було розподілено за рівнем їх антифунгальної активності на п’ять груп. Найбільш чисельну групу (38%) складали «слабоактивні» штами, які проявляли антифунгальну активність щодо 1–3 тест-культур. Другу за чисельністю групу штамів (21%) складали «середньоактивні» штами з антифунгальною активністю щодо 4–6 тест-культур. Найменшу за чисельністю (13%) групу складали «високоактивні» штами, які проявляли активність щодо 7–8 тест-культур фітопатогенів. До групи «найактивніших» (15%) входили досліджувані штами Trichoderma spp., екзометаболіти яких проявляли антифунгальну активність щодо 9-ти і більше тест-культур. Серед цієї групи найбільш активним виявився екстракт штаму 2932, який проявляв антифунгальну активність щодо всіх 12-ти досліджуваних тест-культур фітопатогенних мікроміцетів; штами 3108 та 2926 були активними щодо 11-ти тест-культур фітопатогенів; менш активним був екстракт штаму 3059, який проявляв активність щодо 10-ти тест-культур. Дещо більшою за чисельністю групою були «неактивні» штами – 15%. Таким чином, майже половина (47%) з усіх досліджуваних штамів Trichoderma spp. проявляли середній і високий рівень антифунгальної активності. Висновки. Отримані результати засвідчили високий рівень антифунгальної активності нелетких низькомолекулярних екзометаболітів Trichoderma spp. щодо фітопатогенних мікроміцетів. Зокрема, 28% всіх досліджуваних штамів Trichoderma spp. проявляли високий рівень антифунгальної активності завдяки наявності механізмів, пов’язаних із синтезом біологічно активних метаболітів з антифунгальною активністю. Щодо загальної ролі не-волатильних екзометаболітів у проявленні штамами Trichoderma spp. антифунгальних властивостей, з-поміж інших механізмів (швидкість росту, синтез гідролітичних ферментів, мікопаразитизм тощо) як ознаки цілого роду, то ця роль, за нашими дослідженнями, є переважаючою. Однак окремі штами, на що ми вище вказали, можуть характеризуватися й іншим співвідношенням вказаних механізмів антифунгальної активності. Таким чином, представники роду Trichoderma є однією з найбільш перспективних груп мікроміцетів як джерела біологічно активних речовин з антифунгальними властивостями. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2025-05-03 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/306 10.15407/microbiolj87.02.047 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 87 No. 2 (2025): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 47-59 Мікробіологічний журнал; Том 87 № 2 (2025): Мікробіологічний журнал; 47-59 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj87.02 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/306/116 Copyright (c) 2025 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |