Metaboliții secundari ai plantelor (PSM) joacă roluri cruciale în apărarea plantelor, adaptarea la mediu și au o valoare economică semnificativă în diferite industrii, cum ar fi farmaceutice, produse cosmetice și alimente. Producția acestor metaboliți poate fi influențată de o varietate de factori, inclusiv de prezența microorganismelor benefice. Printre acestea, Bacillus SSP. au apărut ca jucători importanți în modularea producției de PSM. În calitate de furnizor de Bacillus SSP pentru aplicațiile de plante, am asistat de la prima dată la impactul pe care le pot avea aceste bacterii asupra sănătății plantelor și a sintezei metabolitelor secundare.
Mecanisme de Bacillus SSP. Influență asupra producției PSM
Bacillus SSP. poate influența producția de PSM prin mai multe mecanisme. Unul dintre modurile principale este prin inducerea rezistenței sistemice (ISR) la plante. Când bacteriile Bacillus colonizează rădăcinile plantelor, declanșează o serie de răspunsuri moleculare și biochimice la plantă. Acest lucru duce la activarea genelor legate de apărare, unele dintre ele fiind implicate și în sinteza metaboliților secundari. De exemplu, activarea căilor de proteină kinază activată mitogen (MAPK) în plante de Bacillus SSP. Poate duce la reglarea genelor care codifică enzimele implicate în biosinteza fenilpropanoizilor, o clasă mare de PSM care include flavonoide, lignine și acizi fenolici.
Un alt mecanism este prin producerea de compuși bioactivi de Bacillus SSP. Aceste bacterii pot secreta diverse substanțe, cum ar fi antibiotice, siderofori și fitohormoni - cum ar fi moleculele. Sideroforii produse de Bacillus poate chela fierul în rizosferă, ceea ce îl face mai disponibil pentru plantă. Această absorbție îmbunătățită de fier poate îmbunătăți activitatea enzimelor dependente de fier implicate în sinteza metabolitului secundar. De exemplu, enzimele citocromului P450, care sunt importante în biosinteza multor terpenoizi, depind de fier.
Bacillus SSP. De asemenea, poate interacționa cu echilibrul hormonal al plantei. Ele pot produce indol - 3 - acid acetic (IAA), o creștere a plantelor - promovarea hormonului. IAA poate stimula diviziunea celulară și alungirea la plante, ceea ce la rândul său poate afecta metabolismul general al plantei, inclusiv producția secundară de metabolit. În plus, Bacillusul poate modula nivelurile altor hormoni, cum ar fi acidul iamonic (JA) și acidul salicilic (SA). JA este cunoscută a fi implicată în reglarea biosintezei multor metaboliți secundari legați de apărare, cum ar fi alcaloizi și terpenoizi.
Exemple specifice de Bacillus SSP. și impactul lor asupra PSM -urilor
Bacillus pumilus
Bacillus pumilusS -a dovedit că are un impact pozitiv asupra producției de metaboliți secundari la mai multe specii de plante. La plantele de tomate, inocularea cu Bacillus pumilus poate crește producția de flavonoide și acizi fenolici. Acești metaboliți sunt importanți pentru apărarea plantei împotriva agenților patogeni și dăunătorilor. Flavonoidele pot acționa ca antioxidanți, protejând celulele vegetale de stresul oxidativ cauzat de atacul agentului patogen. Acizii fenolici pot avea, de asemenea, proprietăți antimicrobiene, inhibând creșterea ciupercilor patogene și a bacteriilor.
În plus, Bacillus pumilus poate îmbunătăți producerea de compuși organici volatili (COV) la plante. COV -urile joacă un rol în comunicarea plantelor și în atragerea insectelor benefice. De exemplu, în unele plante erbacee, producția crescută de COV indusă de Bacillus pumilus poate atrage insecte prădătoare care se hrănesc cu dăunători erbivori, oferind o formă naturală de control al dăunătorilor.
Brevibacillus lateporus
Brevibacillus lateporuseste o altă specie de bacil care poate influența producția de PSM. La plantele medicinale precum Ginseng, Brevibacillus lateporus poate promova sinteza ginsenozidelor, care sunt principalele componente bioactive ale ginsengului. Ginsenozidele au diverse activități farmacologice, inclusiv efecte anti -inflamatorii, anti -cancer și anti -îmbătrânire. Bacteriile pot spori expresia genelor implicate în căile de biosinteză a ginicidelor, ceea ce duce la o acumulare crescută a acestor metaboliți secundari valoroși.
Mai mult decât atât, Brevibacillus lateporus poate îmbunătăți toleranța la stres a plantelor, care este adesea asociată cu modificări ale producției de metabolit secundar. În condiții de stres, cum ar fi seceta sau salinitatea ridicată, plantele tind să producă mai mult metaboliți secundari legați de stres. Prin îmbunătățirea toleranței la stres a plantei, Brevibacillus lateporus poate afecta indirect producerea acestor metaboliți, asigurând supraviețuirea plantei și, probabil, creșterea randamentului PSM -urilor valoroase.
Bacillus amyloliquefaciens
Bacillus amyloliquefacienseste bine - cunoscut pentru proprietățile sale de creștere a plantelor - creșterea și capacitatea sa de a influența producția de PSM. În viță de vie, inocularea cu Bacillus amiloliquefaciens poate crește producția de resveratrol, un compus polifenolic cu proprietăți antioxidante, anti -inflamatorii și cardioprotectoare. Bacteriile pot stimula expresia genelor care codifică enzimele implicate în calea biosintezei resveratrolului, cum ar fi Stilbene sintaza.
Bacillus amyloliquefaciens poate afecta, de asemenea, producția de antocianine în fructe. Antocianinele sunt responsabile pentru culorile roșii, violet și albastru ale multor fructe și au proprietăți antioxidante și sănătate - promovând. Prin îmbunătățirea sănătății și metabolismului general al plantei, Bacillus amyloliquefaciens poate duce la o acumulare crescută de antocianine, îmbunătățind calitatea și valoarea de piață a fructelor.
Implicații pentru agricultură și industrie
Influența Bacillus SSP. Producția PSM are implicații semnificative pentru agricultură și diverse industrii. În agricultură, utilizarea biofertilizatoarelor și a agenților de biocontrol pe bază de Bacillus nu poate îmbunătăți doar sănătatea și productivitatea plantelor, ci și calitatea produselor agricole. De exemplu, în producția de plante medicinale, producția crescută de metaboliți secundari bioactivi poate duce la materii prime de calitate superioară pentru industria farmaceutică.
În industria alimentară, producția îmbunătățită de PSM, cum ar fi antioxidanții și compușii aromatici, poate îmbunătăți valoarea nutritivă și proprietățile senzoriale ale produselor alimentare. De exemplu, fructele și legumele cu un nivel mai ridicat de flavonoide și acizi fenolici sunt mai atrăgători pentru consumatori datorită beneficiilor lor pentru sănătate și a unui gust mai bun.
Contact pentru achiziții
Dacă sunteți interesat să explorați potențialul Bacillus SSP. Pentru îmbunătățirea producției de metaboliți secundari a plantelor în operațiunile dvs. agricole sau industriale, vă încurajez să vă prezentați. Compania noastră oferă o gamă de Bacillus SSP de înaltă calitate. Produse care au fost selectate cu atenție și testate pentru eficacitatea lor în promovarea sănătății plantelor și a sintezei metabolitelor secundare. Vă putem oferi informații detaliate despre produsele noastre, inclusiv metodele de aplicare și rezultatele preconizate. Nu ezitați să ne contactați pentru a începe o discuție despre nevoile dvs. specifice și modul în care SSP -ul nostru Bacillus. Produsele vă pot ajuta să vă atingeți obiectivele.
Referințe
- Bais, HP, Park, SW, Weir, TL, Callaway, RM și Vivanco, JM (2004). Modul în care plantele comunică utilizând superhighway -ul informațiilor subterane. Tendințe în știința plantelor, 9 (7), 26 - 32.
- Pieterse, CM, Van der DO, D., Zamioudis, C., Leon - Reyes, A., & van Wees, SC (2012). Modularea hormonală a imunității plantelor. Revizuirea anuală a biologiei celulare și dezvoltării, 28, 489 - 521.
- Singh, BK, Prasad, R., & Arora, NK (2016). Creșterea plantelor care promovează rizobacterii: o revizuire critică. Științele vieții, 163, 1 - 10.