Дослідження впливу івермектину на Fusarium graminearum та F. oxysporum

  • Є. О. Кустовський Інститут харчової біотехнології та геноміки Національної академії наук України, Україна, 04123, м. Київ, вул. Осиповського, 2а; Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна, 04070, м. Київ, вул. Сковороди, 2 https://orcid.org/0000-0002-1536-3897
  • А. Ю. Бузіашвілі Інститут харчової біотехнології та геноміки Національної академії наук України, Україна, 04123, м. Київ, вул. Осиповського, 2а https://orcid.org/0000-0002-8283-5401
  • А. І. Ємець Інститут харчової біотехнології та геноміки Національної академії наук України, Україна, 04123, м. Київ, вул. Осиповського, 2а https://orcid.org/0000-0001-6887-0705
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v30.1467
Ключові слова: івермектин, фітопатогени, Fusarium oxysporum, Fusarium graminearum, фунгістатична дія

Анотація

Мета. Дослідити вплив івермектину на фітопатогенні види грибів роду Fusarium, зокрема на F. graminearum та F. oxysporum. Методи. Чутливість до івермектину досліджуваних штамів F. graminearum F-55756 та F. oxysporum F-54635 визначали в умовах in vitro методом дифузії в агар. Для цього в живильне середовище у підготовлені лунки додавали івермектин у концентраціях від 0 до 3 мг/мл; в центральній частині чашки Петрі висаджували диски міцелію штамів F. graminearum та F. oxysporum і культивували його у темряві за температури 25°С. Вплив івермектину на ріст і морфологію міцелію досліджуваних штамів оцінювали через 7 діб, використовуючи програму ImageJ та методи статистичного аналізу для встановлення найбільш ефективних концентрацій івермектину. Досліди проводили у чотирикратній повторюваності. Результати. У результаті проведених досліджень виявлено, що за концентрації 1 мг/мл і вище спостерігався фунгістатичний ефект івермектину. Найбільш ефективною виявилася концентрація 3 мг/мл івермектину. Так, відсоток площі міцелію за його вирощування в присутності цієї концентрації порівняно з контролем становив 83,91 % для F. graminearum     F-55756 та 69,95 % для F. oxysporum F-54635. Висновки. Встановлено ефективну фунгістатичну дію івермектину на досліджувані штами F. oxysporum та F. graminearum, що дає підстави для проведення подальшого аналізу його впливу на інші штами представників роду Fusarium та пошуку молекулярних мішеней дії івермектину.

Посилання

Ray M., Ray A., Dash S., Mishra A. Achary K.G., Nayak S., Singh S. Fungal disease detection in plants: Traditional assays, novel diagnostic techniques and biosensors. Biosensors and Bioelectronics. 2017. Vol. 87. P. 708–723. doi: 10.1016/j.bios.2016.09.032.

Nayaka S.C., Wulff E.G., Udayashankar A.C., Nandini B.P., Niranjana S.R., Mortensen C.N., Prakash H.S. Prospects of molecular markers in Fusarium species diversity. Applied Microbiology and Biotechnology. 2011. Vol. 90, No. 5. P. 1625–1639. doi: 10.1007/s00253-011-3209-3.

Rahman M.Z., Ahmad K., Kutawa A.B., Siddiqui Y., Saad N., Hun T.G., Hata E.M., Hossain M.D. Biology, diversity, detection and management of Fusarium oxysporum f. sp. niveum causing vascular wilt disease of watermelon (Citrullus lanatus): a review. Agronomy. 2021. Vol. 11, No. 7. P. 1310–1334. doi: 10.3390/agronomy11071310.

Gaikpa D.S., Miedaner T. Genomics-assisted breeding for ear rot resistances and reduced mycotoxin contamination in maize: methods, advances and prospects. Theor. Appl. Genet. 2019. Vol. 132, No. 10. P. 2721–2739. doi: 10.1007/s00122-019-03412-2.

Doehlemann G., Okmen B., Zhu W., Sharon A. Plant Pathogenic Fungi. Microbiol. Spectr.. 2017. Vol. 5, No. 1. P. 1–23. doi: 10.1128/microbiolspec.FUNK-0023-2016.

Dallé da Rosa P., Nunes A., Borges R., Batista B., Fuentefria A.M., Goldani L.Z. In vitro susceptibility and multilocus sequence typing of Fusarium isolates causing keratitis. J. Mycol. Méd. 2018. Vol. 28, No. 3. P. 482–485. doi: 10.1016/j.mycmed.2018.05.001.

Laing R., Gillan V., Devaney E. Ivermectin – old drug, new tricks? Trends Parasitol. 2017. Vol. 33, No. 6. P. 463–472. doi: 10.1016/j.pt.2017.02.004.

Martin R.J., Robertson A.P., Choudhary S. Ivermectin: an anthelmintic, an insecticide, and much more. Trends Parasitol. 2021. Vol. 37. P. 48–64. doi: 10.1016/j.pt.2020.10.005.

Sharun K., Shyamkumar T. S., Aneesha V. A., Dhama K., Pawde A. M., Pal A. Current therapeutic applications and pharmacokinetic modulations of ivermectin. Veterinary World. 2019. Vol. 12. P. 1204–1211. doi: 10.14202/vetworld.

Lumaret J.-P., Errouissi F., Floate K., Römbke J., Wardhaugh K.. A Review on the toxicity and non-target effects of macrocyclic lactones in terrestrial and aquatic environments. Cur. Pharm. Biotechnol. 2012. Vol. 13. P. 1004–1060. doi: 10.2174/138920112800399257.

El-Saber Batiha Batiha G., Alqahtani A., Ilesanmi O.B., Saati A.A., El-Mleeh A., Hetta H.F., y Beshbishy A.M. Avermectin derivatives, pharmacokinetics, therapeutic and toxic dosages, mechanism of action, and their biological effects. Pharmaceuticals. 2020. Vol. 13, No. 8. P. 196–233. doi: 10.3390/ph13080196.

Ashraf S., Beech R.N., Hancock M.A., Prichard R.K. Ivermectin binds to Haemonchus contortus tubulins and promotes stability of microtubules. Int. J. Parasitol. 2015. Vol. 45, No. 9–10. P. 647–654. doi: 10.1016/j.ijpara.2015.03.010.

Westphal K.R., Heidelbach S., Zeuner E.J., Riisgaard-Jensen M., Nielsen M.E., Vestergaard S.Z., Bekker N.S., Skovmark J., Olesen C.K., Thomsen K.H., Niebling S.K., Sorensen J.L., Sondergaard T.E. The effects of different potato dextrose agar media on secondary metabolite production in Fusarium. Int. J. Food Microbiol. 2021. Vol. 347. P. 1–5. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2021.109171.

Balouiri M., Sadiki M., Ibnsouda S. K. Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: a review. J. Pharm. Analysis. 2016. Vol. 6, No. 2. P. 71–79. doi: 10.1016/j.jpha.2015.11.005.

Jacob W. Stanley, De La Torre Jack C. Dimethyl Sulfoxide (DMSO) in Trauma and Disease. Boca Raton (USA): CRC Press, 2015. 270 p.