خانه / تازه‌ها / آموزش مجازی / کنترل قارچ‌های بیماریزا با استفاده از کیتینازها

کنترل قارچ‌های بیماریزا با استفاده از کیتینازها

آلودگی زمین‌های کشاورزی به قارچ‌های بیماریزا، گاه به حدی می‌رسد که رشد گیاهان زراعی را در آنها غیرممکن می‌سازد. یکی از راه‌های کنترل بیماری‌های قارچی استفاده از قارچ‌کش‌ها در سطح وسیع می‌باشد باشد که این امر باعث هزینه‌های سنگین می‌شود که گاه بخش عظیمی از درآمد محصول صرف خرید و استفاده از قارچ‌کش می‌گردد.

تصویر میکروسکوپی قارچ تریکودرما

از جمله مشکلات عمده استفاده از قارچ کش ها آلودگی محیط زیست، منابع آب‌های زیر زمینی و محصولات کشاورزی می‌باشد.

یکی از راه‌های مناسب جهت کنترل بیماری‌های ناشی از قارچ‌های بیماریزا که خطرات فوق را هم نداشته باشد استفاده از روش‌های بیوتکنولوژی می‌باشد. یکی از قارچ‌های مهم که از عوامل کنترل قارچ‌های بیماریزا محسوب می‌گردد قارچ تریکودرما می‌باشد. قارچ تریکودرما با کنترل فلور میکروبی خاک در ناحیه ریزوسفر گیاهان، به این افزایش رشد کمک می‌کند. با تخلیص و بررسی آنزیم‌های خارج سلولی مشخص شده است که بخش عمده‌ای از تغییرات ایجاد شده در دیواره میزبان، نتیجه مستقیم عمل آنزیم‌های هیدرولازی تریکودراما است که شامل آنزیم‌های گاوکاناز، پروتئاز و کیتیناز می‌باشند. در این میان حضور آنزیمهای کیتیناز در فعالیت‌های بیوکنترلی بسیار مؤثر است. در گونه‌های مختلف قارچ تریکودراما، انواعی ازاگزو و اندو کتینازها مشخص شده‌اند که با شکستن پیوندهای گلیکوزیدی موجود در پلیمر کیتین ساختمان این ترکیب را در هم می‌شکنند.

 

کیتینازها آنزیم‌های تجزیه کننده کیتین هستند.

کیتین دومین پلیمر فراوان در طبیعت بعد از سلولز است و بیش از همه در محیط دریایی یافت می‌شوند. کیتینازها پلیمر کیتین را می‌شکنند و به انواعی از تولیدات شامل الیگومرکیتوزان، دیساکاریدهای کیتوبیوز و مونومرهای ان –استیلگلوکزامین تبدیل می‌کنند. تولید کیتیناز به وسیله گونه‌های تریکودرما درارتباط با کاربردشان در کنترل زیستی قابل توجه است و از میان استرین های مورد بررسی به عنوان بهترین استرین در تولید کیتیناز شناخته شده است. اندوکیتینازهای تولید شده توسط تریکودرما نسبت به کیتینازهای سایر قارچها و گیاهان به عنوان عامل بازدارنده جوانه زنی اسپور و طویل شدن قارچ‌های پاتوژنها بیشتر موثرند. فعالیت کلی کیتیناز نیز نشان می‌دهد که تولید آنزیم به طور ویژه‌ای با نوع محیط و گونه تریکودرما تحت تأثیر قرار می‌گیرد و در میان چندین گونه از تریکودرما، فعالیت کل و ویژه کیتیناز حاصل از تریکودرما هارزیانوم بیشتر بود. اگزوکیتیناز یا کیتوبیوسیداز، تنها واحدهای دیاستیلکیتوبیوز تولید می‌کند در چنین روشی هیچ مونوساکارید یا اولیگوساکاریدی تولید نمی‌شوند. یون‌های فلزی می‌توانند فعالیتهای آنزیمی تریکودراما را تحت تأثیر قرار دهند و منجر به تغییراتی در توان آنتاگونیستی این قارچ علیه پاتوژنهای گیاهی شوند. یون‌های فلزی همچنین مقدار آنزیمهای خارج سلولی تولید شده به وسیله تریکودرما را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

 

آنزیم‌های کیتینازی با شکستن پیوندهای گلیکوزیدی پلیمر کیتین را به اجزای سازنده‌اش تجزیه می‌کنند.

این آنزیم‌ها در طیف وسیعی از موجودات زنده از قیبل باکتری‌ها، قارچ‌ها، گیاهان عالی و… یافت می‌شوند. قارچ‌های رشته‌ای تریکودراما به دلیل ترشح انواعی از آنزیمهای کیتیناز، علاوه بر نقشی که در رشد و تقسیم سلولهای قارچی دارد، بعنوان عاملی قوی در کنترل بیولوژیک بیماری‌های ناشی از قارچها مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنزیم‌های کیتینازی این قارچها نسبت به کیتینازهای ارگانیسم‌های دیگر از جمله کیتینازهای گیاهی دارای مزایای متعددی می‌باشند. همچنین این آنزیمها به تنهایی دارای اثرات ضد قارچی ضعیفی بوده و فقط بر گونه‌های محدودی از قارچها مؤثر می‌باشند. از آنزیم‌های کیتینازی در زمینه‌های مختلف از جمله کنترل تهیه مواد دارویی، بیولوژیک بیماری‌های گیاهی، تولید تک یاخته، بیوتکنولوژی و حشره کشها استفاده می‌شود. بطور کلی کیتینازهای قارچی به دو دسته اندوکیتینازها واگزوکیتینازها تقسیم می‌شوند که اگزوکیتینازها نقش مؤثرتری در تجزیه کیتین موجود در دیواره قارچها دارد.

 

منابع:

سیداصلی نیسانا، حریقی محمدجواد، مطلبی مصطفی، زمانی محمد. مطالعه تولید آنزیم کیتیناز در قارچ تریکودرما. زیست شناسی ایران: پاییز ۱۳۸۳, دوره ۱۷, شماره ۳; از صفحه ۲۲۷ تا صفحه ۲۴۶

مرید مائده، ظفری دوستمراد. بررسی تأثیر ریزمغذی‌ها روی میزان تولید و فعالیت آنزیم کیتیناز گونه‌هایی از تریکودرما (مقاله کوتاه). بیماری‌های گیاهی: ۱۳۹۲, دوره ۴۹, شماره ۳ (پیاپی ۱۹۵); از صفحه ۳۳۵ تا صفحه ۳۴۱.

حریقی محمدجواد، مطلبی مصطفی، زمانی محمدرضا. خالص سازی آنزیم کیتیناز ۴۲ از

TRICHODERMA ATROVIRIDE PTCC5220. زیست شناسی ایران :   تابستان ۱۳۸۵ , دوره  ۱۹ , شماره  ۲ ; از صفحه ۲۰۳ تا صفحه ۲۱۴ .

درباره آوا نهاوندی نژاد

دانشجوی بیوتکنولوژی!

این نوشته هم جالبه!

دریای خزر

بزرگ‌ترین دریاچه آب شیرین جهان به آهستگی در حال تبخیر شدن است

بزرگ‌ترین دریاچه آب شیرین جهان به آهستگی در حال تبخیر شدن است، یافته‌های جدید نشان …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *