Sản xuất Destruxin bởi nấm gây hại Metarhizium anisopliae trên côn trùng và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân hủy của chúng

BioControl - Tập 53 - Trang 361-373 - 2007
Anke Skrobek1, Farooq A. Shah1, Tariq M. Butt1
1Department of Biological Sciences, University of Wales Swansea, Singleton Park, UK

Tóm tắt

Có nhiều sự quan tâm của công chúng đối với việc sử dụng các tác nhân kiểm soát sinh học từ nấm như là phương án thay thế cho thuốc trừ sâu hóa học. Tuy nhiên, có một số lo ngại về việc các hợp chất chuyển hóa do những loại nấm này sản xuất có thể gây rủi ro cho con người và môi trường hay không. Destruxin là sản phẩm chuyển hóa chính được tạo ra bởi nấm gây bệnh côn trùng Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. Sự sản xuất các hợp chất này trong hai loài côn trùng khác nhau và số phận của chúng trong đất đã được đánh giá thông qua một nghiên cứu điển hình. Kiểm tra profil Destruxin cho thấy rằng lượng và loại destruxin được sản xuất phụ thuộc vào chủng nấm và loài côn trùng, và các hợp chất này phân hủy ngay sau khi vật chủ chết. Sự phân hủy của destruxin được cho là do hoạt động của các enzyme thủy phân trong xác côn trùng và dường như độc lập với loại vật chủ, loại đất và sinh vật. Nhiệt độ có ảnh hưởng mạnh đến sự phân hủy của destruxin. Nghiên cứu của chúng tôi là nghiên cứu đầu tiên cho thấy rằng destruxin chủ yếu bị hạn chế trong vật chủ và mầm bệnh và không có khả năng gây ô nhiễm môi trường hay xâm nhập vào chuỗi thực phẩm.

Từ khóa

#destruxin #Metarhizium anisopliae #sinh học kiểm soát #phân hủy #môi trường

Tài liệu tham khảo

Amiri-Besheli B, Khambay B, Cameron S, Deadman ML, Butt TM (2000) Inter- and intra-specific variation in destruxin production by insect pathogenic Metarhizium spp., and its significance to pathogenesis. Mycol Res 104:447–452 Butt TM, Jackson CW, Magan N (2001) Fungi as biological agents: potential, progress and problems. CAB International, Oxon, UK Butt TM (2002) Use of entomogenous fungi for the control of insect pests. In: Esser K, Bennet JW (eds) Mycota. Springer Verlag, Berlin, pp 111–134 Cherton J-C, Lange C, Mulheim C, Pais M, Cassier P, Vey A (1991) Direct in vitro and in vivo monitoring of destruxins metabolism in insects using internal surface reversed-phase high-performance liquid chromatography; I. Behaviour of E destruxin in locusts. J Chromatogr B 566:511–524 Copping LG (2004) The manual of biocontrol agents. British Crop Protection Council, UK Dudley E, Wang C, Skrobek A, Newton RP, Butt TM (2004) Mass spectrometric studies on the intrinsic stability of destruxin E from Metarhizium anisopliae. Rapid Commun Mass Spectrom 18:2577–2586 Hubert M, Cavelier F, Verducci J, Cherton JC, Vey A, Lange C (1999a) Behaviour of diastereoisomers of synthetic analogues of destruxin using high performance liquid chromatography and fast-atom bombardment mass spectrometry. Rapid Commun Mass Spectrom 13:860–864 Hubert M, Cherton JC, Vey A, Lange C (1999b) Metabolites of A and E destruxins in Galleria mellonella larvae using negative-ion fast-atom bombardment mass spectrometry. Rapid Commun Mass Spectrom 13:179–184 Jegorov A, Matha V, Hradec H (1992) Detoxification of destruxins in Galleria mellonella larvae. Comp Biochem Physiol C 103:227–229 Kershaw MJ, Moorhouse ER, Bateman RP, Reynolds SE, Charnley AK (1999) The role of destruxins in the pathogenicity of Metarhizium anisopliae for three species of insect. J Invertebr Pathol 74:213–223 Lange C, Loutelier C, Cherton JC, Cassier P, Vey A, Pais M (1992) Desorption of ions from locust tissues. 2. Metabolites of E-destruxin using negative-ion fast-atom-bombardment mass- spectrometry. Rapid Commun Mass Spectrom 6:28–31 Loutelier C, Lange C, Cassier P, Vey A, Cherton JC (1994) Non-extractive metabolism study of E and A destruxins in the locust, Locusta migratoria L.; III. Direct high-performance liquid chromatographic analysis and parallel fast atom bombardment mass spectrometric monitoring. J Chromatogr B 656:281–292 Loutelier C, Marcual A, Cassier P, Cherton JC, Lange C (1995) Desorption of ions from locust tissues. 3. Study of a metabolite of A destruxin using fast-atom-bombardment linked- scan mass-spectrometry. Rapid Commun Mass Spectrom 9:408–412 Pais M, Das BC, Ferron P (1981) Depsipeptides from Metarhizium anisopliae. Phytochemistry 20:715–723 Pedras MSC, Zaharia IL, Ward DE (2002) The destruxins: synthesis, biosynthesis, biotransformation, and biological activity. Phytochemistry 59:579–596 Roberts DW (1966) Toxins from the entomogenous fungus Metarhizium anisopliae. II. Symptoms and detection in moribund hosts. J Invertebr Pathol 8:222–227 Skrobek A, Boss D, Butt TM, Defago G, Maurhofer M (2006) An array of different test systems to assess the toxicity of metabolites from fungal biocontrol agents. Toxicol Lett 161:43–52 Strasser H, Vey A, Butt TM (2000) Are there any risks in using entomopathogenic fungi for pest control, with particular reference to the bioactive metabolites of Metarhizium, Tolypocladium and Beauveria species? Biocontrol Sci Technol 10:717–735 Vey A, Hoagland R, Butt TM (2001) Toxic metabolites of fungal biocontrol agents. In: Butt TM, Jackson CW, Magan N (eds) Fungi as biocontrol agents. CAB International, Wallingford, UK, pp 311–345 Wang CS, Skrobek A, Butt TM (2003) Concurrence of losing a chromosome and the ability to produce destruxins in a mutant of Metarhizium anisopliae. FEMS Microbiol Lett 226:373–378 Wang CS, Skrobek A, Butt TM (2004) Investigations on the destruxin production of the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae in liquid and solid media. J Invertebr Pathol 85:168–174