PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 – ПРОДУЦЕНТ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ І ФЕНОЛЬНИХ СПОЛУК
Objective. To study the ability of secondary metabolite production — carbonic acids and phenolic compounds — by the bacterium Paenibacillus polymyxa IMB – B 8059. Methods. P. polymyxa was cultivated in a liquid nutrient medium containing corn extract and molasses on a microbiological shaker (220 rpm...
Saved in:
| Date: | 2026 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/560 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Agriciltural microbiology |
| Download file: |  |
Institution
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871466357226209280 |
|---|---|
| author | Токмакова, Л. М. Хархота, М. А. |
| author_facet | Токмакова, Л. М. Хархота, М. А. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Л. М. Токмакова",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "М. А. Хархота",
"institution": "Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України"
}
] |
| author_sort | Токмакова, Л. М. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:53Z |
| description | Objective. To study the ability of secondary metabolite production — carbonic acids and phenolic compounds — by the bacterium Paenibacillus polymyxa IMB – B 8059. Methods. P. polymyxa was cultivated in a liquid nutrient medium containing corn extract and molasses on a microbiological shaker (220 rpm) at 28 °C for 48 hours. The content of short-chain fatty acids in the P. polymyxa culture liquid was determined by gas chromatography–mass spectrometry using an Agilent 6890N/5973inert instrument (Agilent Technologies, USA). Extraction of phenolic compounds from the culture medium was performed using an Agilent Technologies 1200 liquid chromatograph. The identification and quantification of phenolic compounds were performed using standard solutions of phenolic acids (gallic, hydroxyphenylacetic, chlorogenic, caffeic, syringic, p-coumaric, transferulic, sinapic, trans-cinnamic, and quinic acids). Results. The levels of carbonic acids and phenolic compound synthesis by P. polymyxa IMB – B 8059 were determined. The following carbonic acids were detected in the culture medium: acetic acid — 415.35 μg/mL, and in insignificant amounts, butanoic acid — 9.13 μg/mL and propanoic acid — 7.52 μg/mL. It was shown that the strain demonstrates the ability to synthesize phenolic compounds: hydroxyphenylacetic acid — 318.86 μg/mL, caffeic acid — 32.96 μg/mL, syringic acid — 800.24 μg/mL, benzoic acid — 1168.86 μg/mL, sinapic acid — 257.23 μg/mL, and trans-cinnamic acid — 468.32 μg/mL. Conclusions. P. polymyxa IMB – B 8059 synthesizes a significant amount of carbonic acids and phenolic compounds, which may play an important role in the processes of forming interactions with plants and microorganisms in the root zone. This largely explains the mechanism of the bacterium’s effect on the transformation of phosphorus compounds in the rhizosphere soil, the improvement of plant phosphorus nutrition, and the optimization of crop production when pre-sowing seed inoculation is performed. |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.43.65-73 |
| first_indexed | 2026-05-29T01:00:27Z |
| format | Article |
| fulltext |
65
Сільськогосподарська мікробіологія. 2026. Вип. 43. С. 65–73.
ISSN 1997-3004
https://doi.org/10.35868/1997-3004.43.65-73
УДК 579.841.11:631.461:577.112.38:577.115
PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 — ПРОДУЦЕНТ
КАРБОНОВИХ КИСЛОТ І ФЕНОЛЬНИХ СПОЛУК
Л. М. Токмакова1, https://orcid.org/0000-0001-5501-2058,
М. А. Хархота2, https://orcid.org/0000-0003-4734-2887
1Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
вул. Шевченка, 97; м. Чернігів, 14030, Україна
2Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України
вул. Академіка Заболотного, 154; м. Київ, 03680, Україна
e-mail: tokmakova_ln@ukr.net
Мета. Дослідити здатність бактерії Paenibacillus polymyxa IMB – B 8059 продукувати
вторинні метаболіти — карбонові кислоти й фенольні сполуки. Методи. Культивування
P. polymyxa здійснювали в рідкому живильному середовищі з кукурудзяним екстрактом і
мелясою на мікробіологічній коливалці (220 об./хв.) за 28 °С протягом 48 годин. Визначення
вмісту коротколанцюгових жирних кислот у культуральній рідині P. polymyxa проводили
методом газової хромато-мас-спектрометрії на приладі Agilent 6890N/5973inert (Agilent
Technologies, USA). Екстрагування фенольних сполук із культуральної рідини здійснювали за
використання рiдинного хроматографа Agilent Technologies 1200. Ідентифікацію та вміст
фенольних сполук проводили за використання стандартних розчинів фенольних сполук (гало-
вої, гідроксифеніл оцтової, хлорогенової, кавової, сирінгової, р-кумарової, транс-ферулової,
синапової, транс-цинамової, та хінної кислот). Результати. Визначено рівні синтезу P. po-
lymyxa IMB – B 8059 карбонових кислот і фенольних сполук. У культуральній рідині виявлено
карбонові кислоти: оцтову — 415,35 мкг/мл, у незначній кількості бутанову — 9,13 мкг/мл
і пропанову — 7,52 мкг/мл. Показано, що штам проявляє здатність до синтезу фенольних
сполук: гідроксифенілоцтової — 318,86 мкг/мл, кавової — 32,96 мкг/мл, сирінгової — 800,24 мкг/мл,
бензойної — 1168,86 мкг/мл, синапової — 257,23 мкг/мл та транс-ццинамової кислот —
468,32 мкг/м. Висновки. P. polymyxa IMB – B 8059 синтезує значну кількість карбонових кис-
лот і фенольних сполук, які можуть відігравати важливу роль у процесах формування взає-
модії з рослинами й мікроорганізмами кореневої зони. Це значною мірою пояснює механізм
дії бактерії на процеси трансформації сполук фосфору в ризосферному ґрунті, покрашення
фосфорного живлення рослин та оптимізацію продукційного процесу сільськогосподарських
культур за здійснення передпосівної інокуляції насіння.
Ключові слова: Paenibacillus polymyxa, вторинні метаболіти, карбонові кислоти, фено-
льні сполуки.
Вступ. Реалізація потенціалу урожайно-
сті сільськогосподарських культур можлива
лише за умови оптимального живлення рос-
лин, що залежить як від наявності поживних
речовин у ґрунті, так і ступеня їх доступнос-
ті. Водночас важлива роль відводиться уп-
равлінню факторами родючості ґрунтів, се-
ред яких особливе значення мають мікробні
угруповання кореневої зони рослин [1; 2].
Для корекції їхнього складу й функцій засто-
совують мікробні препарати [3; 4]. Інтроду-
ковані в агроценози агрономічно корисні мі-
кроорганізми сприяють перетворенню недо-
ступних для рослин сполук у форми, опти-
мальні для рослинного метаболізму [5–7],
тому їх дослідження є необхідними для оці-
нки можливості інтенсифікації кореневого
живлення сільськогосподарських культур.
© Л. М. Токмакова, М. А. Хархота, 2026
66
Мікроорганізми синтезують різноманітні
фізіологічно активні речовини, здатні впли-
вати на встановлення взаємодії з рослинами,
покращувати продукційний процес сільсько-
господарських культур, їх захист від патоге-
нів. Серед важливих вторинних мікробних
метаболітів варто виділити карбонові кисло-
ти й фенольні сполуки — речовини з арома-
тичним кільцем і гідроксильними групами.
Тож вивчення вмісту зазначених метаболітів
у культуральній рідині мікроорганізмів, які
є основою мікробних препаратів, має важли-
ве значення для біотехнології та допомагає
зрозуміти механізми захисту рослин, взаємо-
дію мікроорганізмів із рослинами й потен-
ційну антимікробну активність.
Аналіз останніх досліджень і публіка-
цій. Ґрунтова мікробіота — обов’язковий і
незамінний компонент агрофітоценозів, де
між рослинами й мікроорганізмами відбува-
ються молекулярні взаємодії, суть яких по-
лягає в обміні метаболітами, їх трансформа-
ції та тригеруванні низки процесів у рослин-
ному організмі. Мікроорганізми сприяють
отриманню рослиною поживних речовин і
продукують низку фізіологічно активних
сполук, здатних регулювати метаболізм пар-
тнерів та їхню взаємодію. Так, зокрема, ві-
домо, що поживний режим ґрунтів обмежу-
ється недостатньою кількістю фосфору, який
може засвоюватися рослинами, оскільки його
доступність знижується через швидке фор-
мування нерозчинних комплексів із катіона-
ми Ca2+, Fe3+, Al3+ тощо [8]. Тому проблема
фосфору постає як питання доступності його
сполук для рослин, збільшення їхньої рухо-
мості, тобто перетворення їх із нерозчинних
у розчинні. Вирішальним фактором мобілі-
зації для рослин фосфору є життєдіяльність
ґрунтової мікробіоти, зокрема фосфатсолю-
білізувальних ризобактерій, які внаслідок
своєї життєдіяльності здатні виділяти орга-
нічні кислоти, екзополісахариди, ферменти,
CO2 і, перебуваючи у тісній взаємодії з рос-
линами та іншими мікроорганізмами, міне-
ралізуючи органічний фосфор, розчиняючи
мінеральні сполуки фосфору та зберігаючи
велику кількість елементу в біомасі, можуть
збільшувати вміст розчинних фосфорних
сполук у ризосферному ґрунті рослин [9–10].
Фосфатсолюбілізувальні мікроорганізми си-
нтезують метаболіти, які беруть участь у
стимулюванні ростових процесів рослин
(фітогормони, вітаміни, амінокислоти тощо)
і захисті від фітопатогенів (антибіотики, лі-
тичні ферменти, сидерофори) [11–15] і фе-
нольні сполуки [13; 16–19].
Основною властивістю фенольних спо-
лук, зокрема фенолкарбонових кислот, є їхня
висока біологічна активність [20]. Фенілоц-
това кислота і 4-гідроксифенілоцтова кисло-
та належать до біологічно активних речовин,
які індукують формоутворення рослин [21].
Ми створили мікробний препарат Полі-
міксобактерин, який містить живі клітини
фосфатсолюбілізувальної бактерії Paenibacil-
lus polymyxa — IMB – B 8059 і позаклітинні
продукти метаболізму з рістстимулюваль-
ною та антифунгальную активностями, що
забезпечує посилення процесу трансформації
сполук фосфору у кореневій зоні рослин, по-
кращення їхнього живлення, стимулювання
росту й розвитку, підвищення продуктивнос-
ті сільськогосподарських культур [22].
P. polymyxa IMB – B 8059 накопичує в
культуральному середовищі широкий спектр
біологічно активних речовин: фосфатази, ор-
ганічні кислоти, екзополісахариди (амілопек-
тини й леван) та ін. [23], що сприяє розчи-
ненню в ґрунтах мінеральних сполук фосфо-
ру й гідролізу органофосфатів за інтродукції
бактерії в агроценози. Водночас відомо, що
механізм взаємодії агрономічно корисних
мікроорганізмів із рослиною може бути ком-
плексним. У зв’язку з цим, метою наших до-
сліджень було визначення здатності P. poly-
myxa IMB – B 8059 продукувати карбонові
кислоти та фенольні сполуки.
Матеріали та методи. Р. polymyxa IMB –
B 8059 культивували у рідкому живильному
середовищі такого складу, г/дм3: меляса — 4,00;
кукурудзяний екстракт — 3,00; K2НРО4 —
0,05; KН2РО4 — 0,05; MgSO4 — 0,05; NaCl —
0,05; СаСО3 — 1,05; вермикуліт — 0,40 на
мікробіологічній коливалці (220 об./хв.) за
28 °С протягом 48 годин.
Вміст бактеріальних клітин після куль-
тивування складав 5,0×109/мл.
Визначення вмісту коротколанцюгових
жирних кислот у культуральній рідині (КР)
Р. polymyxa IMB – B 8059 проводили мето-
дом газової хромато-мас-спектрометрії на
приладі Agilent 6890N/5973inert (Agilent
Technologies, USA), колонка капілярна DP-
FFAP (30 м × 0,25 мм × 0,25 мкм) (J&W Sci-
entific, USA). Як внутрішній стандарт вико-
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2026. Вип. 43.
67
ристовували ізо-валеріанову кислоту, в кін-
цевій концентрації 200 мкг/мл. Розділення
проводили з градієнтом температури 10 °С/хв.
від 60 °С до 230 °С, газ-носій — гелій, швид-
кість потоку через колонку — 1 мл/хв. Іден-
тифікацію сполук здійснювали за викорис-
тання бібліотек мас-спектрів NIST02 та стан-
дартних розчинів коротко ланцюгових жир-
них кислот.
Екстрагування фенольних сполук із КР
проводили трьома об’ємами етилацетату.
Отриманий екстракт випарювали досуха, пе-
рерозчиняли в 1000 мкл метанолу й фільт-
рували крізь одноразові мембранні фільтри з
порами 0,22 мкм. Хроматографування про-
водили на рiдинному хроматографi Agilent
Technologies 1200. Як рухому фазу викорис-
товували метанол (А) та 0,1 % розчин мура-
шиної кислоти у водi (В). Елюювання здійс-
нювали в градiєнтному режимі: 0 хв. — А
(25 %) : В (75 %); 25 хв. — А (75 %) : В
(25 %); 27 хв. — А (100 %) : В (0 %);
35 хв. — А (100 %) : В (0 %). Розділення
проводили на хроматографiчнiй колонці
Zorbax SB-Aq (4,6 мм × 150 мм × 3,5 мкм)
(Agilent Technologies, USA), швидкiсть пото-
ку через колонку — 0,5 мл/хв., температура
термостату — 30 °C, об’єм iнжекцiї — 4 мкл.
Детекцiю здійснювали за використання дiод-
но-матричного детектора з реєстрацiєю сиг-
налу при 250 та 275 нм та фiксацiєю спектрiв
поглинання в дiапазонi 210–700 нм. Іденти-
фікацію та кількісний аналіз проводили за
використання стандартних розчинів феноль-
них сполук (галової, гідроксифеніл оцтової,
хлорогенової, кофеїної, сирінгової, р-кумаро-
вої, транс-ферулової, синапової, транс-цина-
мової та хінної кислот).
Результати та їх обговорення.
Вміст карбонових кислот у КР P. poly-
myxa IMB – B 8059. Як відомо, в процесі
життєдіяльності бактерії можуть використову-
вати декілька механізмів трансформації спо-
лук фосфору в ґрунті. Їхня здатність транс-
формувати важкорозчинні сполуки фосфору
в розчинний стан зумовлена складом і влас-
тивостями метаболітів, а також речовин, які
утворюються при розкладанні їхньої біома-
си. Процеси розчинення мінеральних фосфа-
тів пов’язують насамперед з дією органічних
кислот, які спроможні підкислювати середо-
вище, що є важливим чинником забезпечен-
ня рослин доступними для засвоєння форма-
ми фосфатів [24; 25]. Раніше нами встанов-
лено здатність P. polymyxa IMB – B 8059 до
розчинення мінеральних (з катіонами Ca2+)
сполук фосфору й органічного фосфату (ка-
льцій гліцерофосфату) в ґрунті. Тож визна-
чення інтенсивності продукування досліджу-
ваною бактерією карбонових кислот може
дозволити обґрунтувати це твердження.
Оскільки P. polymyxa IMB – B 8059 вирощу-
вали на середовищі, до складу якого входять
природні компоненти невизначеного складу,
для коректного визначення рівня синтезу ко-
ротколанцюгових кислот, визначали їх вміст
до та після культивування бактерії, що до-
зволило об’єктивно встановити рівні вмісту
карбонових кислот у КР.
Експериментальні дані табл. 1 свідчать,
що у вихідному живильному середовищі в
незначних кількостях містилася оцтова кис-
лота (39,61 мкг/мл). Це пояснюється вмістом
у середовищі меляси й кукурудзяного екст-
ракту. Інших досліджуваних жирних кислот
не виявлено. Після культивування бактерії
вміст оцтової кислоти зріс до 454,96 мкг/мл
та з’явилися в незначних кількостях пропа-
нова (7,52 мкг/мл) і бутанова (9,13 мкг/мл)
кислоти. Пентанової та гексанової жирних
ксилот не виявлено. Зважаючи на те, що син-
тетичні похідні оцтової кислоти (наприклад,
індол-3-оцтова кислота) є природними сти-
муляторами росту рослин, важливість вияв-
лення її у КР P. polymyxa IMB – B 8059 знач-
ною мірою пояснює стимулювальний ефект
інокуляції насіння сільськогосподарських
культур цією бактерією.
Бутанова кислота (зазвичай мається на
увазі бурштинова або індол-3-бутанова кис-
лота) також є важливим регулятором росту
й розвитку рослин, бере участь у корене-
утворенні, взаємозв’язку з ауксиновим об-
міном і регуляції морфогенетичних проце-
сів [26].
Пропанова (пропіонова) кислота має по-
зитивне значення для рослин за умов посухи,
а саме сприяє активації антиоксидантного
захисту, енергетичного обміну й формуван-
ню адаптивної стратегії виживання [27].
Вміст фенольних сполук у КР P.
polymyxa IMB – B 8059. Дослідження фено-
льних сполук у КР мікроорганізмів допома-
гає зрозуміти механізми захисту рослин, вза-
ємодію мікроорганізмів і потенційну анти-
мікробну активність.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2026. Вип. 43.
68
Таблиця 1. Вміст коротколанцюгових жирних кислот у КР P. polymyxa IMB – B 8059
Жирні кислоти
Вміст жирних кислот, мкг/мл
до культивування після
культивування
синтез кислот
бактерією
Оцтова кислота 39,61 454,96 415,35
Пропанова кислота 0 7,52 7,52
Бутанова кислота 0 9,13 9,13
Пентанова кислота 0 0 0
Гексанова кислота 0 0 0
Оскільки P. polymyxa IMB – B 8059 ви-
рощували на середовищі, до складу якого
входять природні компоненти невизначеного
складу, для коректного визначення рівня син-
тезу фенольних сполук досліджували їхній
вміст до та після культивування бактерії. Ви-
явлено, що у вихідному живильному середо-
вищі містяться: галова (298,08 мкг/мл), каво-
ва (2762,63 мкг/мл), сирінгова (486,74 мкг/мл),
бензойна (1015,36 мкг/мл), транс-ферулова
(335,53 мкг/мл), синапова (393,23 мкг/мл),
і транс-цинамова (0,00 мкг/мл) кислоти.
Найвищий вміст відзначено для кофейної
(2762,63 мкг/мл) і бензойної (1015,36 мкг/мл)
кислот (табл. 2).
P. polymyxa IMB – B 8059 синтезує фе-
нольні кислоти як побічні продукти метабо-
лізму, що може впливати на їхню життєді-
яльність і взаємодію з іншими мікроорганіз-
мами. Після закінчення терміну культивуван-
ня бактерії у КР зникають галова й транс-
ферулова кислоти й з’являються гідроксифе-
нілоцтова — 318,86 мкг/мл і транс-цинамова
кислоти — 468,32 мкг/мл (табл. 2).
З урахуванням початкового вмісту фено-
льних сполук у середовищі культивування
визначено, що P. polymyxa IMB – B 8059 зда-
тна синтезувати de novo гідроксифенілоцтову
(318,86 мкг/мл), кавову (32,96 мкг/мл), сирін-
гову (800,24 мкг/мл), бензойну (1168,86 мкг/мл),
синапову (257,23 мкг/мл) та транс-цинамову
(468,32 мкг/мл) кислоти. Максимальні рівні
накопичення в середовищі культивування від-
значені для бензойної кислоти (1168,86 мкг/мл),
мінімальні — для кавової кислоти (32,96 мкг/мл)
(табл. 2).
Важливість фенольних сполук для рос-
линного організму пояснюється нижченаве-
деною інформацією.
Гідроксифенілоцтова кислота відіграє
важливу роль у захисті від стресів (UV-ви-
промінювання, хвороби, шкідники), регулює
Таблиця 2. Вміст фенольних сполук у КР P. polymyxa IMB – B 8059
Фенольні сполуки
Вміст фенольних сполук, мкг/мл
до культивування після
культивування
синтез
бактерією
Галова кислота 298,08 0 0
Гідроксифенілоцтова кислота 0 318,86 318,86
Хлорогенова кислота 0 0 0
Кавова кислота 2762,63 2795,59 32,96
Сирінгова кислота «сиренева» 486,74 1286,99 800,24
Бензойна кислота 1015,36 2184,22 1168,86
Р-кумарова кислота 0 0 0
Транс-ферулова кислота 335,53 0 0
Синапова кислота 393,23 650,46 257,23
Транс-цинамова кислота 0 468,32 468,32
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2026. Вип. 43.
69
ріст і розвиток рослин, бере участь у синтезі
інших сполук (наприклад, лігніну), а також
діє як антиоксидант і сигнальна молекула,
допомагаючи рослині адаптуватися до умов
довкілля [28].
Кавова кислота здатна відлякувати
шкідників [29], крім того вона — важли-
вий метаболіт фенілпропаноїдного шляху,
пов’язаного з антиоксидантним захистом,
лігніфікацією та стресовими відповідями
рослин [30].
Сирінгова кислота послаблює пригні-
чення росту рослин, її дія також пов’язана зі
змінами фенілпропаноїдного обміну та про-
цесів лігніфікації [31].
Бензойна кислота є важливим поперед-
ником у синтезі фітогормонів, захисних і си-
гнальних сполук і формується через кілька
взаємопов’язаних метаболічних шляхів у рі-
зних компартментах клітини [32].
Синапова кислота (p-кумарова кислота)
є важливою фенольною сполукою в росли-
нах, виконує роль антиоксиданту, захищає
від патогенів (бактерій, грибів), бере участь
у фотосинтезі, допомагає в регуляції росту
і відіграє ключову роль у відповіді рослини
на стрес [33].
Транс-цинамова (корична) кислота має
фунгіцидні та рістрегуляторні властивості, а
також виявляє антиоксидантний ефект [34].
Транскорична кислота — ізомер корич-
ної кислоти, широко розповсюджений у рос-
линах і є ключовим попередником у біосин-
тезі багатьох важливих речовин, таких як
флавоноїди, лігнін та ароматизатори (напри-
клад, ванілін). Речовина має антиоксидантні
й антибактеріальні властивості [35].
Отже, проведені дослідження свідчать,
що P. polymyxa IMB – B 8059 виявляє здат-
ність до синтезу коротколанцюгових жирних
кислот, головним компонентом яких є оцто-
ва кислота. Це значною мірою пояснює ме-
ханізм дії бактерії на процес трансформації
фосфоровмісних ґрунтових сполук, покра-
шення фосфорного живлення рослин і під-
вищення продуктивності сільськогосподар-
ських культур. Фенольні сполуки, що синте-
зуються досліджуваною бактерією, можуть
виконувати роль захисних агентів для рос-
лин, інгібувати ріст бактерій-конкурентів чи
патогенів; вони здатні пригнічувати розмно-
ження певних бактерій, виконуючи роль
природних антисептиків у природному сере-
довищі або в умовах культивування, що є
важливим при виробництві й застосуванні
P. polymyxa IMB – B 8059 у технологіях ви-
рощування сільськогосподарських культур.
Висновки. Фосфатсолюбілізувальна ба-
ктерія P. polymyxa IMB – B 8059 є продуцен-
том карбонових кислот: оцтової, бутанової,
пропанової та фенольних сполук, а саме: гід-
роксифенілоцтової, кавової, сирінгової, бен-
зойної, синапової та транс-ццинамової кис-
лот. Отримані результати можуть бути цін-
ними в розробці практичних заходів щодо
підвищення ефективності взаємодії мікроор-
ганізмів із культурними рослинами для під-
вищення продуктивності агроценозів.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Курдиш І. К. Інтродукція мікроорганізмів
у агроекосистеми. Київ : Наукова думка, 2010.
256 с.
2. Токмакова Л., Шевченко Л., Ларченко І.,
Лепеха О. Чисельність фосфатмобілізувальних
бактерій у чорноземі вилуженому та трансфор-
мація фосфору в кореневій зоні рослин куку-
рудзи за впливу Поліміксобактерину. Сільсько-
господарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. С. 53–
62. https://doi.org/10.35868/1997-3004.28.53-62
3. Мікробні препарати в сучасних аграрних
технологіях / за ред. В. В. Волкогона. Київ, 2015.
248 с.
4. Grobelak A., Napora A., Kacprzak M. Using
plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) to
improve plant growth. Ecological Engineering. 2015.
Vol. 84. P. 22–28.
5. Banerjee M. R., Yesmin L., Vessey J. K.,
Rai M. Plant-growth-promoting rhizobacteria as bio-
fertilizers and biopesticides. Handbook of microbial
biofertilizers. New York : Food Products Press, 2005.
Р. 137–181.
6. Khan A. A., Jilani G., Akhtar M. S., Naq-
vi S. M. S., Rasheed M. Phosphorus Solubilizing
Bacteria: Occurrence, Mechanisms and their Role in
Crop Production. J. Agric. Biol. Sci. 2009. № 1.
P. 48–58.
7. Alori E. T., Glick B. R., Babalola O. O. Mi-
crobial phosphorus solubilization and its potential
for use in sustainable agriculture. Frontiers Micro-
biol. 2017. № 8. Р. 9–17. https://doi.org/10.3389/
fmicb.2017.00971
8. Носко Б. С. Сучасні проблеми фосфору в
землеробстві і шляхи їх розв’язання Вісник аг-
рарної науки. 2017. № 6. С. 5–12. https://doi.org/
10.31073/agrovisnyk201706-01
9. Yazdani M., Bahmanyar M. A., Pirdashti H.,
Esmaili M. A. Effect of Phosphate Solubilization
Microorganisms (PSM) and Plant Growth Promoting
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2026. Вип. 43.
70
Rhizobacteria (PGPR) on yield and yield compo-
nents of Corn (Zea mays L). World Academy of Sci-
ence, Engineering and Technology. 2009. Vol. 49.
Р. 90–92.
10. Wang C., Pan G., Lu X., Qi W. Phosphorus
solubilizing microorganisms: potential promoters of
agricultural and environmental engineering. Front
Bioeng Biotechnol. 2023. № 12. 1181078. https://
doi.org/10.3389/fbioe.2023.1181078
11. Gosset G. Production of aromatic compo-
unds in bacteria. Current Opinion Biotechnol. 2009.
№ 6. P. 651–658. https://doi.org/10.1016/j.copbio.
2009.09.012
12. Olanrewaju O. S., Glick B. R., Babalo-
la O. O. Mechanisms of action of plant growth pro-
moting bacteria. World Journal of Microbiology and
Biotechnology. 2017. № 11. P. 197–204. https://doi.
org/10.1007/s11274-017-2364-9
13. Jacoby R., Peukert M., Succurro A., Kopri-
vova A., Kopriva S. The Role of Soil Microor-
ganisms in Plant Mineral Nutrition-Current Know-
ledge and Future Directions. Frontiers Plant Sci-
ence. 2017. № 8. Р. 1–16. https://doi.org/10.12691/
wjar-7-2-5
14. Valančienė E., Jonuškienė I., Syrpas M.,
Augustiene E., Matulis P., Simonavicius A., Ma-
lys N. Advances and Prospects of Phenolic Acids
Production, Biorefinery and Analysis. Biomolecules.
2020. № 6. 874. https://doi.org/10.3390/biom1006
0874
15. Zhou L., Zhang T., Tang S., Fu X., Yu S.
Pan-genome analysis of Paenibacillus polymyxa
strains reveals the mechanism of plant growth pro-
motion and biocontrol. Antonie Van Leeuwenhoek.
2020. Vol. 113. P. 1539–1558. https://doi.org/10.
1007/s10482-020-01461-y
16. Lavania M., Chauhan P. S., Chauhan S. V. S.,
Singh H. B., Nautiyal C. S. Induction of Plant De-
fense Enzymes and Phenolics by Treatment With
Plant Growth-Promoting Rhizobacteria Serratia mar-
cescens NBRI1213. Curr Microbiol. 2006. Vol. 52.
P. 363–368. https://doi.org/10.1007/s00284-005-
5578-2
17. Kumar S., Abedin M. M., Singh A. K.,
Das S. Role of Phenolic Compounds in Plant-Defen-
sive Mechanisms. R. Lone, R. Shuab, A. Kami-
li (Eds.). Plant Phenolics in Sustainable Agriculture.
Singapore: Springer, 2020. https://doi.org/10.
1007/978-981-15-4890-1_22
18. Jakubowska Z., Gradowski M., Dobrzyńs-
ki J. Role of plant growth-promoting bacteria (PGPB)
in enhancing phenolic compounds biosynthesis and
its relevance to abiotic stress tolerance in plants:
a review. Antonie van Leeuwenhoek. 2025. № 118.
123. https://doi.org/10.1007/s10482-025-02130-8
19. Sharma S., Kumar V., Tripathi R. B. Isola-
tion of phosphate solubilizing microorganism (PSMs)
from soil. J. Microbiology and Biotechnology Re-
searh. 2017. Vol. 1. Р. 90–95. https://doi.org/10.1186/
2193-1801-2-587
20. Войцехівська О. В., Ситар О. В., Та-
ран Н. Ю. Фенольні сполуки: різноманіття, біо-
логічна активність, перспективи застосування.
Вісник ХНАУ. Серія: Біологія. 2015. Вип. 1(34).
С. 104–119.
21. Калінін В. Ф. Застосування регуляторів
росту в сільському господарстві. Київ : Урожай,
1989. 166 с.
22. Токмакова Л. М., Трепач А. О., Шевчен-
ко Л. А., Ларченко І. В., Лепеха О. П.,, Хаіто-
ва Н. О. Засвоєння фосфору рослинами кукуру-
дзи та вплив фосфатмобілізувальних бактерій.
Вісник аграрної науки. 2019. № 7. С. 14–19. https://
doi.org/10.31073/agrovisnyk201907-02
23. Токмакова Л. М., Шевченко Л. А., Тре-
пач А. О. Paenibacillus polymyxa КВ — проду-
цент біологічно активних речовин Сільськогос-
подарська мікробіологія. 2022. Вип. 35. С. 42–57.
https://doi.org/10.35868/1997-3004.35.42-57
24. Wei Y., Zhao Y., Shi M., Cao Z., Lu Q.,
Yang T., Fan Y., Wei Z. Effect of organic acids pro-
duction and bacterial community on the possible
mechanism of phosphorus solubilization during
composting with enriched phosphate-solubilizing
bacteria inoculation. Bioresource Technology. 2018.
Т. 247. С. 190–199. https://doi.org/10.1016/j.bior
tech.2017.09.092
25. Garcia-Sanchez M., Bertrand I., Barakat A.,
Zeroual Y., Oukarroum A., Plassard C. Improved
rock phosphate dissolution from organic acids is
driven by nitrate assimilation of bacteria isolated
from nitrate and CaCO₃-rich soil. PLOS ONE. 2023.
№ 3. e0283437. https://doi.org/10.1371/journal.
pone.0283437
26. Ludwig-Müller J. Indole-3-butyric acid in
plant growth and development. Plant Growth Regu-
lation. 2000. Vol. 32. P. 219–230. https://doi.org/
10.1023/A:1010746806891
27. Li Z., Lian Y., Guo H., Li C., Ren Y., Zeyu
Xin Z. … Wang Z. Network analysis of metabolo-
mics, transcriptome and hormones reveals propio-
nic acid-mediated novel survival strategy against
drought in wheat. Physiologia Plantarum. 2024.
Vol. 176, № 5. e14551. https://doi.org/10.1111/ppl.
14551
28. Kindl H. Biosynthesis and metabolism of
hydroxyphenylacetic acids in higher plants. Eur. J.
Biochemistry. 1969. Vol. 7, № 3. P. 340–347. https://
doi.org/10.1111/j.1432-1033.1969.tb19614.x
29. Hu Y., Li J., Wu Y., Zhang D., Qi Z., Yang R.
Waste coffee grounds and their derivatives as soil
additives — effects on soil health and crop produc-
tion. Agronomy. 2025. Vol. 15, № 1. 26. https://doi.
org/10.3390/agronomy15010026
30. Yu J., Xie J., Sun M., Xiong C., Xu C.,
Zhang Z. … Lin L. Plant-Derived Caffeic Acid and
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2026. Вип. 43.
71
Its Derivatives: An Overview of Their NMR Da-
ta and Biosynthetic Pathways. Molecules. 2024.
Vol. 29, № 7. 1625. https://doi.org/10.3390/mole
cules29071625
31. Adams E., Miyazaki T., Moon J. Y., Sawa-
da Y., Sato M. Toyooka K. … Shin R. Syringic Acid
Alleviates Cesium-Induced Growth Defect in Ara-
bidopsis. Int. J. Molecular Sci. 2020. Vol. 21, № 23.
9116. https://doi.org/10.3390/ijms21239116
32. Widhalm J. R., Dudareva N. A Familiar
Ring to It: Biosynthesis of Plant Benzoic Acids. Mo-
lecular Plant. 2015. Vol. 8, № 1. P. 83–97. https://
doi.org/10.1016/j.molp.2014.12.001
33. Nguyen V. P. T., Stewart J. D., Ioannou I.,
Allais F. Sinapic Acid and Sinapate Esters in Brassi-
ca: Innate Accumulation, Biosynthesis, Accessibility
via Chemical Synthesis or Recovery From Biomass,
and Biological Activities. Frontiers in Chemistry.
2021. Vol. 9. 664602. https://doi.org/10.3389/fchem.
2021.664602
34. Lei Q., Zhang W., Geng W., Jin Z., Gan X.
Cinnamic acid derivatives in agrochemicals: current
use and future perspective. J. Advanced Research.
2025. https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.11.043
35. Vogt T. Phenylpropanoid biosynthesis. Mo-
lecular Plant. 2010. Vol. 3, № 1. P. 2–20. https://
doi.org/10.1093/mp/ssp106
Отримано: 10.03.2026
Прийнято до друку: 21.04.2026
Опубліковано онлайн: 29.05.2026
https://doi.org/10.35868/1997-3004.43.65-73
UDC 579.841.11:631.461:577.112.38:577.115
PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 — A PRODUCER
OF CARBONIC ACIDS AND PHENOLIC COMPOUNDS
L. M. Tokmakova1, https://orcid.org/0000-0001-5501-2058,
M. A. Kharkhota2, https://orcid.org/0000-0003-4734-2887
1Institute of Agricultural Microbiology and Agroindustrial Manufacture, NAAS, Chernihiv
2D. K. Zabolotnyi Institute of Microbiology and Virology, NAS of Ukraine, Kyiv
e-mail: tokmakova_ln@ukr.net
Objective. To study the ability of secondary metabolite production — carbonic acids and phe-
nolic compounds — by the bacterium Paenibacillus polymyxa IMB – B 8059. Methods. P. polymyxa
was cultivated in a liquid nutrient medium containing corn extract and molasses on a microbiologi-
cal shaker (220 rpm) at 28 °C for 48 hours. The content of short-chain fatty acids in the P. poly-
myxa culture liquid was determined by gas chromatography–mass spectrometry using an Agilent
6890N/5973inert instrument (Agilent Technologies, USA). Extraction of phenolic compounds from
the culture medium was performed using an Agilent Technologies 1200 liquid chromatograph. The
identification and quantification of phenolic compounds were performed using standard solutions
of phenolic acids (gallic, hydroxyphenylacetic, chlorogenic, caffeic, syringic, p-coumaric, trans-
ferulic, sinapic, trans-cinnamic, and quinic acids). Results. The levels of carbonic acids and phe-
nolic compound synthesis by P. polymyxa IMB – B 8059 were determined. The following carbonic
acids were detected in the culture medium: acetic acid — 415.35 μg/mL, and in insignificant
amounts, butanoic acid — 9.13 μg/mL and propanoic acid — 7.52 μg/mL. It was shown that the
strain demonstrates the ability to synthesize phenolic compounds: hydroxyphenylacetic acid —
318.86 μg/mL, caffeic acid — 32.96 μg/mL, syringic acid — 800.24 μg/mL, benzoic acid —
1168.86 μg/mL, sinapic acid — 257.23 μg/mL, and trans-cinnamic acid — 468.32 μg/mL. Conclu-
sions. P. polymyxa IMB – B 8059 synthesizes a significant amount of carbonic acids and phenolic
compounds, which may play an important role in the processes of forming interactions with plants
and microorganisms in the root zone. This largely explains the mechanism of the bacterium’s effect
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2026. Вип. 43.
72
on the transformation of phosphorus compounds in the rhizosphere soil, the improvement of plant
phosphorus nutrition, and the optimization of crop production when pre-sowing seed inoculation is
performed.
Key words: Paenibacillus polymyxa, secondary metabolites, carbonic acids, phenolic com-
pounds.
REFERENCES
1. Kurdysh, I. K. (2010). Introduktsiya mikro-
orhanizmiv u ahroekosystemy [Introduction of mic-
roorganisms into agroecosystems]. Kyiv: Naukova
dumka [in Ukrainian].
2. Tokmakova, L., Shevchenko, L., Larchen-
ko, I., & Lepekha, O. (2018). Chyselnist fosfatmobi-
lizuvalnykh bakterii u chornozemi vyluzhenomu ta
transformatsiia fosforu v korenevii zoni roslyn kuku-
rudzy za vplyvu Polimiksobakterynu [The number
of phosphate-mobilizing bacteria in leached cherno-
zem and the transformation of phosphorus in the
root zone of corn plants under the influence of Poly-
myxobacterin]. Silskohospodarska mikrobiolohiia —
Agricultural Microbiology, 28, 53–62 [in Ukraini-
an]. https://doi.org/10.35868/1997-3004.28.53-62
3. Volkogon, V. V. (Ed.). (2015). Mikrobni pre-
paraty v suchasnykh ahrarnykh tekhnolohiyakh [Mi-
crobial preparations in modern agricultural techno-
logies]. Kyiv [in Ukrainian].
4. Grobelak, A., Napora, A., & Kacprzak, M.
(2015). Using plant growth-promoting rhizobacteria
(PGPR) to improve plant growth. Ecological Engi-
neering, 84, P. 22–28.
5. Banerjee, M. R., Yesmin, L., Vessey, J. K.,
& Rai, M. (2005). Plant-growth-promoting rhizobac-
teria as biofertilizers and biopesticides. Handbook of
microbial biofertilizers. New York: Food Products
Press.
6. Khan, A. A., Jilani, G., Akhtar, M. S., Naq-
vi, S. M. S., & Rasheed, M. (2009). Phosphorus So-
lubilizing Bacteria: Occurrence, Mechanisms and
their Role in Crop Production. J. Agric. Biol. Sci., 1,
48–58.
7. Alori, E. T, Glick, B. R., & Babalola, O. O.
(2017). Microbial phosphorus solubilization and its
potential for use in sustainable agriculture. Frontiers
Microbiol, 8, 9–17. https://doi.org/10.3389/fmicb.
2017.00971
8. Nosko, B. S. (2017). Suchasni problemy fos-
foru v zemlerobstvi i shlyakhy yikh rozv’yazannya
[Modern problems of phosphorus in agriculture and
ways to solve them]. Visnyk ahrarnoyi nauky — Bul-
letin of Agrarian Science, 6, 5–12 [in Ukrainian].
https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201706-01
9. Yazdani, M., Bahmanyar, M. A., Pirdashti, H.,
& Esmaili, M. A. (2009). Effect of Phosphate Solu-
bilization Microorganisms (PSM) and Plant Growth
Promoting Rhizobacteria (PGPR) on yield and yield
components of Corn (Zea mays L). World Academy
of Science, Engineering and Technology, 49, 90–92.
10. Wang, C., Pan, G., Lu, X., & Qi, W. (2023).
Phosphorus solubilizing microorganisms: potential
promoters of agricultural and environmental engi-
neering. Front. Bioeng. Biotechnol, 12, 1181078.
https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1181078
11. Gosset, G. (2009). Production of aromatic
compounds in bacteria. Current Opinion Biotechnol,
6, 651–658. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2009.
09.012
12. Olanrewaju, O. S., Glick, B. R., & Babalo-
la, O. O. (2017). Mechanisms of action of plant
growth promoting bacteria. World J. Microbiol.
Biotechnol., 11, 197–204. https://doi.org/10.1007/
s11274-017-2364-9
13. Jacoby, R., Peukert, M., Succurro, A., Kop-
rivova, A., & Kopriva, S. (2017). The Role of Soil
Microorganisms in Plant Mineral Nutrition-Current
Knowledge and Future Directions. Frontiers Plant
Sci., 8, 1–16. https://doi.org/10.12691/wjar-7-2-5
14. Valančienė, E., Jonuškienė, I., Syrpas, M.,
Augustiene, E., Matulis, P., Simonavicius, A., &
Malys N. (2020). Advances and Prospects of Phe-
nolic Acids Production, Biorefinery and Analysis.
Biomolecules, 6, 874. https://doi.org/10.3390/biom
10060874
15. Zhou, L., Zhang, T., Tang, S., Fu, X., &
Yu, S. (2020). Pan-genome analysis of Paenibacillus
polymyxa strains reveals the mechanism of plant
growth promotion and biocontrol. Antonie Van
Leeuwenhoe, 113, 1539–1558. https://doi.org/10.
1007/s10482-020-01461-y
16. Lavania, M., Chauhan, P. S., Chauhan, S. V. S.,
Singh, H. B., & Nautiyal, C. S. (2006). Induction of
Plant Defense Enzymes and Phenolics by Treatment
With Plant Growth-Promoting Rhizobacteria Serra-
tia marcescens NBRI1213. Curr Microbiol., 52,
363–368. https://doi.org/10.1007/s00284-005-5578-2
17. Kumar, S., Abedin, M. M., Singh, A. K., &
Das, S. (2020). Role of Phenolic Compounds in
Plant-Defensive Mechanisms. In R. Lone, R. Shuab,
A. Kamili (Eds.). Plant Phenolics in Sustainable
Agriculture. Singapore: Springer. https://doi.org/10.
1007/978-981-15-4890-1_22
18. Jakubowska, Z., Gradowski, M. & Dobr-
zyński, J. (2025). Role of plant growth-promoting
bacteria (PGPB) in enhancing phenolic compounds
biosynthesis and its relevance to abiotic stress toler-
ance in plants: a review. Antonie van Leeuwenhoek,
118, 123. https://doi.org/10.1007/s10482-025-02130-8
19. Sharma, S., Kumar, V., & Tripathi, R. B.
(2017). Isolation of phosphate solubilizing microor-
ganism (PSMs) from soil. J. Microbiol. Biotechnol.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2026. Вип. 43.
73
Researh., 1, 90–95. https://doi.org/10.1186/2193-
1801-2-587
20. Voitsekhivska, O. V., Sitar, O. V., & Ta-
ran, N. Yu. (2015). Fenolni spoluky: riznomanittia,
biolohichna aktyvnist, perspektyvy zastosuvannia
[Phenolic compounds: diversity, biological activi-
ty, application prospects]. Visnyk KHNAU. Seriya:
Biol. — Bulletin of the KhNAU. Series: Biol., 1(34),
104–119 [in Ukrainian].
21. Kalinin, V. F. (1989). Zastosuvannya rehul-
yatoriv rostu v sil’s’komu hospodarstvi [Application
of growth regulators in agriculture]. Kyiv: Urozhay
[in Ukrainian].
22. Tokmakova, L. M. Trepach, A. O., Shev-
chenko, L. A. Larchenko, I. V. Lepekha, O. P., &
Khaitova, N. O. (2019). Zasvoyennya fosforu rosly-
namy kukurudzy ta vplyv fosfatmobilizuval’nykh
bakteriy [Phosphorus uptake by corn plants and the
influence of phosphate-mobilizing bacteria]. Visnyk
ahrarnoyi nauky — Bulletin of Agricultural Science,
7, 14–19 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31073/
agrovisnyk201907-02
23. Tokmakova, L. M., Shevchenko, L. A., & Tre-
pach, A. O. (2022). Paenibacillus polymyxa KV —
produtsent biolohichno aktyvnykh rechovyn [Paeni-
bacillus polymyxa KV — producer of biologically
active substances]. Silskohospodarska mikrobiolo-
hiia — Agricultural microbiology, 35, 42–57 [in
Ukrainian]. https://doi.org/10.35868/1997-3004.35.
42-57
24. Wei, Y., Zhao, Y., Shi, M., Cao, Z., Lu, Q.,
Yang, T. … Wei, Z. (2018). Effect of organic acids
production and bacterial community on the possible
mechanism of phosphorus solubilization during
composting with enriched phosphate-solubilizing
bacteria inoculation. Bioresource Technology, 247,
190–199. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.
09.092
25. Garcia-Sanchez, M., Bertrand, I., Barakat, A.,
Zeroual, Y., Oukarroum, A., & Plassard, C. (2023).
Improved rock phosphate dissolution from organic
acids is driven by nitrate assimilation of bacteria iso-
lated from nitrate and CaCO3-rich soil. PLOS ONE,
3, e0283437. https://doi.org/10.1371/journal.pone.
0283437
26. Ludwig-Müller, J. (2000). Indole-3-butyric
acid in plant growth and development. Plant Growth
Regulation, 32, 219–230. https://doi.org/10.1023/A:
1010746806891
27. Li, Z., Lian, Y., Guo, H., Li, C., Ren, Y.,
Zeyu Xin, Z. … Wang, Z. (2024). Network analysis
of metabolomics, transcriptome and hormones re-
veals propionic acid-mediated novel survival strate-
gy against drought in wheat. Physiologia Plantarum,
176(5), e14551. https://doi.org/10.1111/ppl.14551
28. Kindl, H. (1969). Biosynthesis and metabo-
lism of hydroxyphenylacetic acids in higher plants.
Eur. J. Biochemistry, 7(3), 340–347. https://doi.org/
10.1111/j.1432-1033.1969.tb19614.x
29. Hu, Y., Li, J., Wu, Y., Zhang, D., Qi, Z., &
Yang, R. (2025). Waste coffee grounds and their de-
rivatives as soil additives — effects on soil health
and crop production. Agronomy, 15(1), 26. https://
doi.org/10.3390/agronomy15010026
30. Yu, J., Xie, J., Sun, M., Xiong, C., Xu, C.,
Zhang, Z. … Lin, L. (2024). Plant-Derived Caffeic
Acid and Its Derivatives: An Overview of Their
NMR Data and Biosynthetic Pathways. Molecules,
29(7), 1625. https://doi.org/10.3390/molecules2907
1625
31. Adams, E., Miyazaki, T., Moon, J. Y., Sa-
wada, Y., Sato, M. Toyooka, K. … Shin, R. (2020).
Syringic Acid Alleviates Cesium-Induced Growth
Defect in Arabidopsis. Int. J. Molecular Sci., 21(23),
9116. https://doi.org/10.3390/ijms21239116
32. Widhalm, J. R., Dudareva, N. (2015). A Fa-
miliar Ring to It: Biosynthesis of Plant Benzoic
Acids. Molecular Plant, 8(1), 83–97. https://doi.org/
10.1016/j.molp.2014.12.001
33. Nguyen, V. P. T., Stewart, J. D., Ioannou, I.,
Allais, F. (2021). Sinapic Acid and Sinapate Esters
in Brassica: Innate Accumulation, Biosynthesis, Ac-
cessibility via Chemical Synthesis or Recovery
From Biomass, and Biological Activities. Frontiers
in Chemistry, 9, 664602. https://doi.org/10.3389/
fchem.2021.664602
34. Lei, Q., Zhang, W., Geng, W., Jin, Z., &
Gan, X. (2025). Cinnamic acid derivatives in agro-
chemicals: current use and future perspective. J. Ad-
vanced Research. https://doi.org/10.1016/j.jare.
2025.11.043
35. Vogt, T. (2010). Phenylpropanoid biosyn-
thesis. Molecular Plant, 3(1), 2–20. https://doi.org/
10.1093/mp/ssp106
Received: 10.03.2026
Accepted: 21.04.2026
Published online: 29.05.2026
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2026. Вип. 43.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-560 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:16:38Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/c5/5b8421717ea41f0edc936faa6ec5a1c5.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-5602026-07-22T10:10:53Z PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 – A PRODUCER OF CARBONIC ACIDS AND PHENOLIC COMPOUNDS PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 – ПРОДУЦЕНТ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ І ФЕНОЛЬНИХ СПОЛУК Токмакова, Л. М. Хархота, М. А. Paenibacillus polymyxa, secondary metabolites, carbonic acids, phenolic compounds Paenibacillus polymyxa, вторинні метаболіти, карбонові кислоти, фенольні сполуки Objective. To study the ability of secondary metabolite production — carbonic acids and phenolic compounds — by the bacterium Paenibacillus polymyxa IMB – B 8059. Methods. P. polymyxa was cultivated in a liquid nutrient medium containing corn extract and molasses on a microbiological shaker (220 rpm) at 28 °C for 48 hours. The content of short-chain fatty acids in the P. polymyxa culture liquid was determined by gas chromatography–mass spectrometry using an Agilent 6890N/5973inert instrument (Agilent Technologies, USA). Extraction of phenolic compounds from the culture medium was performed using an Agilent Technologies 1200 liquid chromatograph. The identification and quantification of phenolic compounds were performed using standard solutions of phenolic acids (gallic, hydroxyphenylacetic, chlorogenic, caffeic, syringic, p-coumaric, transferulic, sinapic, trans-cinnamic, and quinic acids). Results. The levels of carbonic acids and phenolic compound synthesis by P. polymyxa IMB – B 8059 were determined. The following carbonic acids were detected in the culture medium: acetic acid — 415.35 μg/mL, and in insignificant amounts, butanoic acid — 9.13 μg/mL and propanoic acid — 7.52 μg/mL. It was shown that the strain demonstrates the ability to synthesize phenolic compounds: hydroxyphenylacetic acid — 318.86 μg/mL, caffeic acid — 32.96 μg/mL, syringic acid — 800.24 μg/mL, benzoic acid — 1168.86 μg/mL, sinapic acid — 257.23 μg/mL, and trans-cinnamic acid — 468.32 μg/mL. Conclusions. P. polymyxa IMB – B 8059 synthesizes a significant amount of carbonic acids and phenolic compounds, which may play an important role in the processes of forming interactions with plants and microorganisms in the root zone. This largely explains the mechanism of the bacterium’s effect on the transformation of phosphorus compounds in the rhizosphere soil, the improvement of plant phosphorus nutrition, and the optimization of crop production when pre-sowing seed inoculation is performed. Мета. Дослідити здатність бактерії Paenibacillus polymyxa IMB – B 8059 продукувати вторинні метаболіти — карбонові кислоти й фенольні сполуки. Методи. Культивування P. polymyxa здійснювали в рідкому живильному середовищі з кукурудзяним екстрактом і мелясою на мікробіологічній коливалці (220 об./хв.) за 28 °С протягом 48 годин. Визначення вмісту коротколанцюгових жирних кислот у культуральній рідині P. polymyxa проводили методом газової хромато-мас-спектрометрії на приладі Agilent 6890N/5973inert (Agilent Technologies, USA). Екстрагування фенольних сполук із культуральної рідини здійснювали за використання рiдинного хроматографа Agilent Technologies 1200. Ідентифікацію та вміст фенольних сполук проводили за використання стандартних розчинів фенольних сполук (галової, гідроксифеніл оцтової, хлорогенової, кавової, сирінгової, р-кумарової, транс-ферулової, синапової, транс-цинамової, та хінної кислот). Результати. Визначено рівні синтезу P. polymyxa IMB – B 8059 карбонових кислот і фенольних сполук. У культуральній рідині виявлено карбонові кислоти: оцтову — 415,35 мкг/мл, у незначній кількості бутанову — 9,13 мкг/мл і пропанову — 7,52 мкг/мл. Показано, що штам проявляє здатність до синтезу фенольних сполук: гідроксифенілоцтової — 318,86 мкг/мл, кавової — 32,96 мкг/мл, сирінгової — 800,24 мкг/мл, бензойної — 1168,86 мкг/мл, синапової — 257,23 мкг/мл та транс-ццинамової кислот — 468,32 мкг/м. Висновки. P. polymyxa IMB – B 8059 синтезує значну кількість карбонових кислот і фенольних сполук, які можуть відігравати важливу роль у процесах формування взаємодії з рослинами й мікроорганізмами кореневої зони. Це значною мірою пояснює механізм дії бактерії на процеси трансформації сполук фосфору в ризосферному ґрунті, покрашення фосфорного живлення рослин та оптимізацію продукційного процесу сільськогосподарських культур за здійснення передпосівної інокуляції насіння. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2026-05-29 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/560 10.35868/1997-3004.43.65-73 Agricultural microbiology; Vol. 43 (2026): Agriciltural microbiology; 65-73 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 43 (2026): Сільськогосподарська мікробіологія; 65-73 1997-3004 10.35868/1997-3004.43 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/560/624 Авторське право (c) 2026 L. M. Tokmakova, M. A. Kharkhota https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Paenibacillus polymyxa вторинні метаболіти карбонові кислоти фенольні сполуки Токмакова, Л. М. Хархота, М. А. PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 – ПРОДУЦЕНТ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ І ФЕНОЛЬНИХ СПОЛУК |
| title | PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 – ПРОДУЦЕНТ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ І ФЕНОЛЬНИХ СПОЛУК |
| title_alt | PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 – A PRODUCER OF CARBONIC ACIDS AND PHENOLIC COMPOUNDS |
| title_full | PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 – ПРОДУЦЕНТ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ І ФЕНОЛЬНИХ СПОЛУК |
| title_fullStr | PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 – ПРОДУЦЕНТ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ І ФЕНОЛЬНИХ СПОЛУК |
| title_full_unstemmed | PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 – ПРОДУЦЕНТ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ І ФЕНОЛЬНИХ СПОЛУК |
| title_short | PAENIBACILLUS POLYMYXA IMB – B 8059 – ПРОДУЦЕНТ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ І ФЕНОЛЬНИХ СПОЛУК |
| title_sort | paenibacillus polymyxa imb – b 8059 – продуцент карбонових кислот і фенольних сполук |
| topic | Paenibacillus polymyxa вторинні метаболіти карбонові кислоти фенольні сполуки |
| topic_facet | Paenibacillus polymyxa secondary metabolites carbonic acids phenolic compounds Paenibacillus polymyxa вторинні метаболіти карбонові кислоти фенольні сполуки |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/560 |
| work_keys_str_mv | AT tokmakovalm paenibacilluspolymyxaimbb8059aproducerofcarbonicacidsandphenoliccompounds AT harhotama paenibacilluspolymyxaimbb8059aproducerofcarbonicacidsandphenoliccompounds AT tokmakovalm paenibacilluspolymyxaimbb8059producentkarbonovihkislotífenolʹnihspoluk AT harhotama paenibacilluspolymyxaimbb8059producentkarbonovihkislotífenolʹnihspoluk |