16 Mayıs 2022

Helixbilim.com

Güncel Bilim ve Teknoloji Siteniz…

Ağır metal direnci oluşturan mikroorganizmalar.

Pseudomanas putida’nın domateste Phytium ultimum’un neden olduğu zararı

azalttığı, hastalık etmenlerinin bulunduğu toprakta, sağlıklı bitkilerin gelişimini

arttırdığı incelenmiştir. Ayrıca hıyar ve kanolanın gelişiminde P. putida’nın

etkisini bildiren çalışmalar yapılmıştır. Fusarium sp. ’e karşı P. putida’nın

antagonistik özelliği araştırılmış, P. putida ile aşılı mısır bitkilerinin kök ve yeşil

aksam ağırlıklarının arttığı belirlenmiştir.

• Arpa ve buğdayda zor olum hastalığının (Gaeumannomyces graminis) ve bazı bitkilerde Fusarium

solgunluklarının (F. oxysporum) engellenmesinde de fluorescent Pseudomonas’ın sideroforlarının rolü olduğu

saptanmıştır.

Pseudomonas siderophores, patates bitkilerinde Fusarium oxysporum enfeksiyonunu

kontrol etmiş, Pseudomonas ve Bacillus suşları ise mısır bitkilerinde çeşitli fungal

patojenleri inhibe eden sideroforlar üretmişlerdir. Bacillus subtilis olarak tanımlanan

bir siderofor üretici suşun, Fusarium solgunluğu üzerinde biyolojik kontrol

oluşturduğunu ve biber gelişimini desteklediğini bildirmişlerdir.

Trichoderma spp. bitki hastalık etmenlerine karşı etkili olmaktadır. Bitki kök

yüzeylerine kolonize olarak bitki metabolizmasında da değişikliklere neden oldukları

yapılan çalışmalarda ortaya konmuştur. Bitki patojenlerinin gelişimlerini

engelleyerek hastalığı azaltması, hormon benzeri metabolitler üretmesi, toprak veya

organik maddeden besinleri çözebilmesiyle bitki gelişiminde önemli rol

oynamaktadırlar.

• Trichoderma türleri en çok çalışılan biyokontrol mikroorganizmalarıdır ve

biyokontrolde etkili olan mekanizmalarının mikoparazitizm, antibiosis, rekabetlilik

olduğu rapor edilmiştir. Yapılan bir çalışmada Trichoderma harzianum ile

Rhizobium bakterisinin beraber uygulanmasıyla yer fıstığının gelişiminin arttığı, bu

uygulamanın Sclerotium rolfsii’nin neden olduğu kök çürüklüğünü azalttığı

saptanmıştır.

• Bazı probiyotik bakterilerin, bitki patojenlerinin bazılarının gelişmesini engelleyen

antibiyotik maddeleri sentezledikleri belirtilmiştir. Örneğin, antibiyotik üreten

Pseudomonas spp. suşu, buğdayda kök ve kök boğazı çürüklüğüne neden olan

Gaeumannomyces graminis’in inhibisyonuna neden olmuştur. Yüksek selenyum

konsantrasyonlarına dirençli Klebsiella, Bacillus,

cinslerinin farklı türleri, aynı patojenin biyokontrolünde etkili bulunmuştur.

Buğdayda kök boğazı çürüklüğü

• Atmosferik azotu fikse edebilen kök nodül bakterileri toksik metabolitler üreterek

nematod populasyonunu ve birçok bitki patojenin gelişmesini engellemişdir.

Rhizobium spp. ’nin rizobiyotoksin salgıladığı, R. leguminosarum’un ise bezelyede

fitoaleksin düzeyini arttırdığı belirlenmiştir. Rhizobium bakterileri tarafından

üretilen, antibiyotik özellik gösteren bakteriyosinin, izolatlar arasında rekabeti

etkileyen en önemli faktörlerden biri olduğunu bildirmiştir.

• Bacillus spp’ye ait çok sayıda suş, Gram-pozitif ve Gram-negatif bakterilere ve

birçok patojenik fungiye karşı aktif olan antibiyotikler üretebilmiştir.

yoncada kök çürüklüğü kontrolünde etkili olmuştur. Bacillus subtilis’in iki suşu,

soya fasulyesi tohumlarını etkileyen çeşitli patojenlere karşı antibiyotikler

üretebildiği gibi, bu bitkinin gelişimini ilerletmiştir.

• Selülaz, kitinaz ve β-glukonaz gibi hidrolitik enzimler, patojenlerin biyokontrolünde

önemli rol oynar, çünkü selüloz, kitin ve β-glukan, fungal hücre duvarının ana

bileşenleridir. Kitinaz ve β-glukonaz salgılayan bakteriler, fungal gelişmeyi

engellemişlerdir. Sinorhizobium fredii ve Pseudomonas fluorescens ‘in kitinaz ve

β-glukonaz ürettiğini ve Fusarium tarafından oluşturulan hastalık şiddetini azalttığını

bildirilmiştir.

• Kitinaz ve β-glukonaz üreten bir Pseudomonas spp. suşu, dünyadaki birçok tarımsal

ürünü en tahrip edici patojenlerden olan Rhizoctonia solani ve

capsici’nin neden olduğu hastalıkları önlemede başarılı bulunmuştur.

• Sellülaz üreten Micromonospora ve antibiyotik üreten Streptomyces’den oluşan

kombinasyon, Phytophthora cinnamomi‘nin neden olduğu kök çürüklüğünü

baskılamıştır.

• Pythium aphanidermatum ‘un neden olduğu, hıyar bitkilerinde damping-off

(devrilme) hastalığının önlenmesinde sellülaz üreten Streptomycetes suşları etkili

bulunmuştur.

Micromonospora sp., bitki probiyotiği olarak rapor edilmiş,

tarafından etkilenen domates bitkilerinde sistemik direnci indükleyebilmiştir.

• Yapılan bir çalışmada, Pseudomonas’ın iki suşu ve mikoriza karışımının, domates

bitkilerini kök-ur nematodlarına karşı koruduğu rapor edilmiştir.

• Son yıllarda ağır metallerin çevresel kirliliğe olan katkısının bir hayli arttığı

bilinmektedir. Bazı metallerin yüksek konsantrasyonları ve ağır metallerin düşük

konsantrasyonları canlı çevre üzerinde toksik etki yapmakta, çok büyük fonksiyonel

zararlara yol açmaktadır.

• Gelişen teknoloji ile birlikte artış gösteren bu tür ağır metallerin ortamlardan

temizlenmesi ve olumsuz etkilerinin minimuma indirgenmesi bir hayli önem

kazanmıştır. Çevresel kirlilik etmeni olan bu tip metallerin gideriminde sideroforların

bir çözüm yolu olarak belirmesi bu bileşiklerin önemini bir kat daha arttırmakta ve

sideroforları araştırmaya değer kılmaktadır.

• Bazı bakteriler metal bağlayan polisakkarit üretirler. Buna ilaveten manganez, nikel

ve demir gibi metalleri özel reseptörler yoluyla absorbe ederler. Özellikle gram

pozitif bakterilerin hücre duvarının metal bağlama özelliği oldukça güçlüdür.

• Sideroforların, demir yanında başka metalleri de bağlayabilme kapasitesine sahip

olduğu bilinmektedir. Bir siderofor çeşidi ile yapılan çalışmada sideroforun, 16 çeşit

metali (Ag+, Al3+, Cd2+, Co2+, Cr2+, Cu2+, Eu3+, Ga3+, Hg2+, Mn2+, Ni2+, Pb2+, Sn2+,

Tb3+, Tl+ and Zn2+) bağladığı tespit edilmiştir. Metallerin azlığı koşullarında siderofor

sistemi organizmaya besin faktörü olarak katkı sunarken, aşırılık koşullarında ise ağır

metal toksisitesine karşı bakterileri korumaktadırlar.

• Ağır metal stresi koşullarında mikroorganizmaların kullanımı sonucunda nikel,

kurşun, çinko, bakır, kadminyum, kobalt ve arsenik gibi ağır metaller bakteriler

tarafından ortamdan uzaklaştırılmakta ya da miktarlarında azalmalar meydana

gelmektedir.

• Yapılan çalışmalarda özellikle B. megaterium uygulaması sonucunda toprakda

toplam ağır metal içeriğinde azalma meydana geldiği ve hyper akümülatör bitkilerde

ise bitkilerin topraktaki ağır metalleri daha fazla almasına sebep olduğu gözlenmiştir.

Topraklarda bu mikroorganizmaların kullanımı hyper akümülatör olarak kullanılan

bitkilerde etkinliği artırdığı ve fitoremediasyon tekniklerinde önemli bir rol oynadığı

belirtilmiştir.

• Bu bakteriler özellikle organik maddeyi parçalayarak, besin elementlerinin

elverişliliğini artırarak bitkinin daha iyi gelişmesini sağlamakta ve bunun sonucunda

gelişen bitkinin daha fazla ağır metali toprakdan uzaklaştırabilmektedir.

• Streptomyces acidiscabies‘in bir suşu tarafından üretilen sideroforların, nikel ile

kirlenmiş topraklarda, börülcenin (Vigna unguiculata) gelişmesine yardım ederek

nikeli bağladığını açıklamışlardır.

• Pseudomonas, Azospirillum ve Rhizobium cinsleri bakır kontamineli topraklarda

yonca (Medicago sativa) tohumlarının koruyucuları olarak işlev görmüşlerdir.

helixbilim.com