К

К.б.н. Литовка Ю.А., д.т.н. Рязанова Т.В., д.т.н. Исаева Е.В.

Сибирский государственный технологический университет, Россия

Фунгицидная активность растительных экстрактов и эфирных масел в отношении грибов рода Fusarium

Грибы рода Fusarium широко распространены в различных биоценозах вследствие их высокой экологической пластичности и гетерогенности. Многие представители синтезируют ряд опасных микотоксинов, вызывая заболевания растений в ювенильный период и порчу сельскохозяйственной продукции, а также представляют серьезную опасность для млекопитающих [1].

Известно, что летучие компоненты и спиртовые экстракты многих растений обладают выраженными антимикробными свойствами, которые можно эффективно использовать для ограничения развития патогенных культур. Экстрактивные вещества почек тополя содержат фенолкарбоновые кислоты, флавоноиды и сесквитерпеноиды, что делает их перспективным объектом изучения [2-4]. Поскольку летучие компоненты и флавоноиды почек тополя бальзамического Красноярского края имеют отличительные особенности компонентного состава от тополей других регионов, нами была исследована биологическая активность спиртового экстракта и его фракций в отношении фитопатогенных грибов рода Fusarium.

Объектами исследования служили эфирное масло, спиртовой экстракт почек тополя бальзамического и его фракции, извлекаемые бутанолом (гликозиды фенольных соединений), петролейным эфиром (моно- и сесквитерпеноиды), диэтиловым эфиром (моно-, ди-, триацилглицериды, эфиры стеринов) и этилацетатом (халконы, флаванонолы, коричные кислоты) в концентрациях от 500 до 2000 мкг/мл. Тест-объектами служили штаммы микромицетов Т11 Fusarium sporotrichioides, Т13 Fusarium verticillioides, Gl1 Fusarium sporotrichioides, которые характеризуются высокой степенью фитотоксичности в отношении хвойных и злаковых растений; проявляют среднюю чувствительность к метаболитам ряда антагонистически активных микроорганизмов и фунгицидам ТМТД, фундазол, виал-ТТ, скарлет.

Концентрации исследуемых веществ готовили путем их асептического внесения в колбы Эрленмейера, содержащие стерильную питательную среду. В качестве контроля использовали сусловый агар, инокулированный изучаемыми штаммами. Чашки Петри герметично закрывали для избегания потерь летучих соединений; посевы инкубировали при 28 ^оС, оценивая радиальную скорость роста, микроморфологические особенности, конидиегенез, антифунгальную активность (АФ).

Все тестируемые концентрации проявили антифунгальную активность в отношении фитопатогенных грибов. Эфирное масло почек тополя в концентрации 500 мкг/мл снижало скорость роста фитопатогенов и интенсивность конидиегенеза в среднем в 1,9-2,2 раза по сравнению с контролем. Максимальная антифунгальная активность спиртового экстракта отмечена при концентрации сухого вещества 2000 мкг/мл (АФ 61-69 %): все изученные штаммы приостанавливали рост через 3-4 суток после инокулирования питательной среды, интенсивность образования конидий снизилась в среднем в 10-12 раз.

Изучение фракционного состава спиртового экстракта позволило установить, какие соединения в сухом остатке обладают выраженным фунгицидным действием (рис.1). Максимальную антифунгальную активность (60-73,9 %) оказывают фракции, извлекаемые петролейным и диэтиловым эфиром в концентрации 1000 мкг/мл, что обусловлено высоким процентным содержанием в них сесквитерпеноидов и флавоноидов. При этом АФ активность фракции, извлекаемой петролейным эфиром, в концентрации 1000 мкг/мл оказалась выше, чем суммарное действие спиртового экстракта в концентрации 2000 мкг/мл. Минимальное воздействие (АФ 17-19 %) оказала фракция, извлекаемая бутанолом, содержащая гликозиды фенольных соединений, ацилированных фенолокислотами, уксусной кислотой или метоксилированных по углеводной части молекул.

251658240

Рисунок 1 – Антифунгальная активность спиртового экстракта почек тополя и его фракций в отношении грибов рода Fusarium

Установлено достоверное снижение фитотоксической активности штаммов рода Fusarium в отношении семян и проростков после воздействия спиртового экстракта почек тополя в концентрации 1000 мкг/мл. Так, штаммы, обладающие средней и высокой фитотоксической активностью, не ингибировали развитие двухсуточных проростков кукурузы после трехсуточной экспозиции в среде с добавлением экстракта. Степень фитотоксичности штаммов Т13 и Т11 в отношении семян пшеницы «Тулунская-12» уменьшилась в 7 и 5 раз соответственно, однако показатели не превышали контрольных значений (до воздействия экстракта) (рис. 2).

251658240

Рисунок 2 - Лабораторная всхожесть семян пшеницы под влиянием метаболитов рода Fusarium до и после воздействия спиртового экстракта

Проведенное исследование показало наличие выраженной антифунгальной активности эфирного масла и спиртового экстракта из почек тополя бальзамического, что позволяет рассматривать исследуемые вещества растительного происхождения, как перспективные фунгициды, ограничивающие развитие микроскопических грибов и снижающие проявление их фитотоксичности. Наиболее эффективными оказалась концентрация спиртового экстракта 2000 мкг/мл, а также фракция, извлекаемая петролейным эфиром в концентрации 1000 мкг/мл, антифунгальная активность которых составила 69,2 и 73,9 % соответственно.

Спиртовой экстракт почек тополя бальзамического в концентрации 1000 мкг/мл снижает жизнеспособность изученных штаммов грибов рода Fusarium в среднем в 6 раз по сравнению с контролем.

Литература:

1. Билай В.И. Фузарии. - Киев: Наукова думка, 1977. – С. 15-35.

2. Сидоров И.А., Чкаников Д.И., Сидорова Т.М., Ивахненко О.А.
Влияние экстрактов из растений пшеницы на прорастание спор фитопатогенных грибов // Микология и фитопатология No. 36, Том 1, 2002

3. Бадалян С. М., Топчян А. В. Исследование природных противогрибковых средств растительного происхождения // Успехи медицинской микологии, Т1, глава 3. – С. 89-91.

4. Ермакова Т.С., Титов Л.П. Антимикотическое действие эфирных масел на дрожжеподобные и плесневые грибы // Успехи медицинской микологии, Т1, глава 3. - С 95-96.