ПРОТЕОЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ РОДУ BACILLUS ТА ЇХ ВПЛИВ НА ДЕЯКИХ ФІТОФАГІВ
The research results have revealed the proteolytic activity of phosphate-mobilizing sporeforming bacteria of Bacillus genus which indices were even higher at bacteria cultivation on the gelatin media. Bacillus megaterium 2 had exhibited the highest activity among other 16 bacilli strains. Treatment...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська Українська |
| Опубліковано: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/162 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Agriciltural microbiology |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871465631321161728 |
|---|---|
| author | Рой, А. О. Мацелюх, О. В. Зубко, П. Д. Варбанець, Л. Д. Курдиш, І. К. |
| author_facet | Рой, А. О. Мацелюх, О. В. Зубко, П. Д. Варбанець, Л. Д. Курдиш, І. К. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "А. О. Рой",
"institution": "Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України"
},
{
"author": "О. В. Мацелюх",
"institution": "Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України"
},
{
"author": "П. Д. Зубко",
"institution": "Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України"
},
{
"author": "Л. Д. Варбанець",
"institution": "Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України"
},
{
"author": "І. К. Курдиш",
"institution": "Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України"
}
] |
| author_sort | Рой, А. О. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:43Z |
| description | The research results have revealed the proteolytic activity of phosphate-mobilizing sporeforming bacteria of Bacillus genus which indices were even higher at bacteria cultivation on the gelatin media. Bacillus megaterium 2 had exhibited the highest activity among other 16 bacilli strains. Treatment of floral plants (coleus, pelargonium) planted in greenhouse, with the suspension of bacilli strains with different proteolytic activity had considerably decreased the quantity of greenhouse whitefly (Trialeurodes voparariorum) and green peach aphid (Aulacorthum circumflexsus) phytophages by 50–70 %. It was shown that subsequent treatment of the plants with suspensions of the studied bacteria is an effective biocontrol mean of phytophages quantity in greenhouse conditions. |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.20.66-73 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:24:12Z |
| format | Article |
| fulltext |
PROTEOLYTIC ACTIVITY OF PHOSPHOROUS MOBILIZING BACTERIA
OF BACILLUS GENUS AND THEIR INFLUENCE ON SOME
PHYTOPHAGES
A. O. Roi, O. V. Matseliukh, P. D. Zubko, L. D. Varbanets, I. K. Kurdysh
Danylo Zabolotny Institute of Microbiology and Virology, NAS of Ukraine
154, Akademika Zabolotnoho Str., Kyiv city DSP, D 03680, Ukraine e-mail: Kurdish@serv.imv.kiev.ua
In vivo microorganisms synthesize
hydrolytic enzymes that ensure the
transformation of complex organic
substances. Most of these enzymes are mainly
hydrolases that affect proteins, lipids,
polysaccharides and nucleic acids. The most
common among these enzymes are
extracellular proteases that are synthesized by
various microorganisms, including bacteria of
the Bacillus genus [1; 2]. It is shown that
strains that synthesize extracellular hydrolytic
enzymes with lipolytic, chitinolytic and
proteolytic activity are able to penetrate the
cells of plants and infect insects [3; 4]. Bacilli
strains that we isolated from soil actively
mobilize phosphorus from its soluble
inorganic and organic compounds, are
characterized by chitinolytic and antagonistic
activity to pathogenic microorganisms,
synthesize phenolic compounds and a number
of other biologically active substances, make
positive impact on the growth and
development of floral, conifer and grass
plants, as well as the yield of vegetable, grain
and other crops [5-10].
The goal of the work is to determine
the total proteolytic activity of phosphate-
mobilizing bacteria depending on culturing
conditions and their impact on some
phytophages.
Materials and methods. The objects
of study were strains of phosphate-mobilizing
bacteria isolated in the department of
microbiological processes on solid surfaces of
the Danylo Zabolotny Institute of
Microbiology and Virology, NAS of Ukraine
[5].
Bacteria were grown on gelatine
medium of the following composition, g/l:
maltose - 1.0;
gelatine - 10.0;
KH2PO4 – 1.6;
MgS04-7H2O – 0.75;
ZnS04-7H2O – 0.25;
(NH4)2SO4 – 0.5;
yeast autolysate - 0.15;
pH 7.0-7.2 [11].
Mineral medium with glucose and
glycerophosphate of the following
composition (g/l) was used for comparison:
(NH4)2SO4 – 0.5;
MgSO4-7H2O – 0.3;
NaCl – 0.3;
KCl – 0.3;
MnSO4 7H2O, FeSO4 – 0.001;
glucose - 10.0;
calcium glycerophosphate - 2.0;
CaCO3 - 5.0;
pH 7.0-7.2 [5; 8].
To determine the proteolytic activity
the cultivation of microorganisms was carried
out in periodic conditions on a shaker (220
rpm) at 28°C for two days in test tubes
containing 20 ml of medium.
The biomass was separated by
centrifugation at ОПН (OPN)-8 at 6600 g for
20 min. Total proteolytic activity was
determined in supernatant by Anson modified
method [12]. The reaction mixture containing
0.5 ml of the supernatant and 0.5 ml of 1%
casein (pH 7.0-7.2) was incubated for 30 min
at 37°C. The reaction was stopped by adding
1 ml of 10% trichloroacetic acid. The
precipitate was separated by centrifugation at
6600 g for 10 min. 2.5 ml of 0.5 N Na2CO3
solution was added to 0.5 ml of the
supernatant was added and kept for 15
minutes; then 0.5 ml of Folin reagent was
added. 30 minutes later the optical density
was measured at λ = 670 nm on a
spectrophotometer СФ (SF) -46.
Proteolytic activity of bacilli
supernatant was determined by the formula:
PA =
D x 4
TE x 30 x 100
where PA – proteolytic activity, U/ml;
D – optical density;
4 – sample dilution factor;
TE - tyrosine equivalent (1.305);
30 – incubation time, minutes.
The unit of proteolytic activity
corresponded to the amount of tyrosine
(μmol) released from the substrate within 1
min.
The suspensions of strains selected
after 48 hours of growth in the medium with
gelatine under regular cultivation conditions
in Erlenmeyer flasks containing 50 ml of the
medium were used to investigate the
influence of bacteria on phytophages. The
number of viable cells in suspension was: B.
pumilus 3 - (6.1 ± 1.0) x 109 cells/ml; B. me-
gaterium 2 - (1.1 ± 0.1) x 109 cells/ml; B.
subtilis IMB B-7023 - (6.9 ± 1.2) x 109
cells/ml. Experiments were conducted on two
varieties of floral plants - coleus (Coleus
blumei Benth) and zonal pelargonium
(Pelargonium zonale), which are mostly
damaged by phytophages: greenhouse
whitefly (Trialeurodes voparariorum) and
green peach aphid (Aulacorthum
circumflexsus) [13].
The treatment of plants in the
greenhouse was performed epiphytic with
bacteria suspension on the upper and lower
leaf surfaces. Initial bacteria suspensions were
diluted with sterile tap water at a ratio of
1:100. The application standards for working
suspension for epiphytic treatment were 7.0
ml per plant. Control plants (variant 1) were
treated with the same volume of sterile water.
In experimental variants plants were treated
with suspensions B. pumilus 3 (variant 2), B.
megaterium 2 (variant 3) and B. subtilis IMB
B-7023 (variant 4). All experiments were
conducted in three repetitions, each of which
included 20 plants. Recording of phytophages
was conducted on the 3rd, 7th, 10th, 14th, 16th
day. Separately the number of imago and
maggots of phytophages (spec.) per 1 plant
was calculated [13]. The calculation of the
effectiveness of the bacteria suspensions
influence on the number of phytophages was
performed by the formula:
E =
A x b − B x a
A x a x 100
where Ei - effectiveness of the influence with
allowance for control, %;
A - the amount of phytophages in the
experimental variant before the
treatment spec./plant;
B - the amount of phytophages in the
experimental variant after the
treatment spec./plant;
a - the amount of phytophages in the
control at the first recording
spec./plant;
b - the amount of phytophages in the
control at the following recordings
spec./plant.
Statistical analysis of the results was
carried out by Lakin [14].
So phosphate-mobilizing bacteria
strains that exhibit proteolytic activity can
influence the decrease in the number of
phytophages and can be recommended for the
treatment of coleus and zonal pelargonium
plants, that are grown under conditions of
covered soil.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-162 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:05:06Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/b1/d46a9bbe00f0708f374537079c4d6db1.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-1622026-07-22T10:10:43Z PROTEOLYTIC ACTIVITY OF PHOSPHOROUS MOBILIZING BACTERIA OF BACILLUS GENUS AND THEIR INFLUENCE ON SOME PHYTOPHAGES ПРОТЕОЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ РОДУ BACILLUS ТА ЇХ ВПЛИВ НА ДЕЯКИХ ФІТОФАГІВ Рой, А. О. Мацелюх, О. В. Зубко, П. Д. Варбанець, Л. Д. Курдиш, І. К. phosphate-mobilizing bacteria, total proteolytic activity, floral plants, phytophages фосфатмобілізувальні бактерії, загальна протеолітична активність, квіткові рослини, фітофаги The research results have revealed the proteolytic activity of phosphate-mobilizing sporeforming bacteria of Bacillus genus which indices were even higher at bacteria cultivation on the gelatin media. Bacillus megaterium 2 had exhibited the highest activity among other 16 bacilli strains. Treatment of floral plants (coleus, pelargonium) planted in greenhouse, with the suspension of bacilli strains with different proteolytic activity had considerably decreased the quantity of greenhouse whitefly (Trialeurodes voparariorum) and green peach aphid (Aulacorthum circumflexsus) phytophages by 50–70 %. It was shown that subsequent treatment of the plants with suspensions of the studied bacteria is an effective biocontrol mean of phytophages quantity in greenhouse conditions. Показано, що фосфатмобілізувальні спороутворюючі бактерії роду Bacillus характеризувалися протеолітичною активністю, показники якої підвищувалися за їх культивувування в середовищі з желатиною. Серед 16 штамів цього роду найвищу активність виявляв Bacillus megaterium 2. Обробка квіткових рослин (колеуси, пеларгонія), які вирощували в тепличних умовах, суспензіями різних за протеолітичною активністю штамів бацил знижувала на 50–70 % чисельність фітофагів білокрилки тепличної та попелиці оранжерейної. Встановлено, що дворазова обробка рослин суспензіями досліджених бактерій є ефективним засобом біоконтролю чисельності фітофагів на цих рослинах в умовах закритого ґрунту. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2014-12-22 Article Article Рецензована Стаття application/pdf application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/162 10.35868/1997-3004.20.66-73 Agricultural microbiology; Vol. 20 (2014): Agriciltural microbiology; 66-73 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 20 (2014): Сільськогосподарська мікробіологія; 66-73 1997-3004 10.35868/1997-3004.20 en uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/162/207 https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/162/208 Авторське право (c) 2014 A. O. Roi, O. V. Matseliukh, P. D. Zubko, L. D. Varbanets, I. K. Kurdysh https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | фосфатмобілізувальні бактерії загальна протеолітична активність квіткові рослини фітофаги Рой, А. О. Мацелюх, О. В. Зубко, П. Д. Варбанець, Л. Д. Курдиш, І. К. ПРОТЕОЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ РОДУ BACILLUS ТА ЇХ ВПЛИВ НА ДЕЯКИХ ФІТОФАГІВ |
| title | ПРОТЕОЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ РОДУ BACILLUS ТА ЇХ ВПЛИВ НА ДЕЯКИХ ФІТОФАГІВ |
| title_alt | PROTEOLYTIC ACTIVITY OF PHOSPHOROUS MOBILIZING BACTERIA OF BACILLUS GENUS AND THEIR INFLUENCE ON SOME PHYTOPHAGES |
| title_full | ПРОТЕОЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ РОДУ BACILLUS ТА ЇХ ВПЛИВ НА ДЕЯКИХ ФІТОФАГІВ |
| title_fullStr | ПРОТЕОЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ РОДУ BACILLUS ТА ЇХ ВПЛИВ НА ДЕЯКИХ ФІТОФАГІВ |
| title_full_unstemmed | ПРОТЕОЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ РОДУ BACILLUS ТА ЇХ ВПЛИВ НА ДЕЯКИХ ФІТОФАГІВ |
| title_short | ПРОТЕОЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ РОДУ BACILLUS ТА ЇХ ВПЛИВ НА ДЕЯКИХ ФІТОФАГІВ |
| title_sort | протеолітична активність фосфатмобілізувальних бактерій роду bacillus та їх вплив на деяких фітофагів |
| topic | фосфатмобілізувальні бактерії загальна протеолітична активність квіткові рослини фітофаги |
| topic_facet | phosphate-mobilizing bacteria total proteolytic activity floral plants phytophages фосфатмобілізувальні бактерії загальна протеолітична активність квіткові рослини фітофаги |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/162 |
| work_keys_str_mv | AT rojao proteolyticactivityofphosphorousmobilizingbacteriaofbacillusgenusandtheirinfluenceonsomephytophages AT macelûhov proteolyticactivityofphosphorousmobilizingbacteriaofbacillusgenusandtheirinfluenceonsomephytophages AT zubkopd proteolyticactivityofphosphorousmobilizingbacteriaofbacillusgenusandtheirinfluenceonsomephytophages AT varbanecʹld proteolyticactivityofphosphorousmobilizingbacteriaofbacillusgenusandtheirinfluenceonsomephytophages AT kurdišík proteolyticactivityofphosphorousmobilizingbacteriaofbacillusgenusandtheirinfluenceonsomephytophages AT rojao proteolítičnaaktivnístʹfosfatmobílízuvalʹnihbakteríjrodubacillustaíhvplivnadeâkihfítofagív AT macelûhov proteolítičnaaktivnístʹfosfatmobílízuvalʹnihbakteríjrodubacillustaíhvplivnadeâkihfítofagív AT zubkopd proteolítičnaaktivnístʹfosfatmobílízuvalʹnihbakteríjrodubacillustaíhvplivnadeâkihfítofagív AT varbanecʹld proteolítičnaaktivnístʹfosfatmobílízuvalʹnihbakteríjrodubacillustaíhvplivnadeâkihfítofagív AT kurdišík proteolítičnaaktivnístʹfosfatmobílízuvalʹnihbakteríjrodubacillustaíhvplivnadeâkihfítofagív |