Журнал микробных и биохимических технологий

Абстрактный

В поисках актуальных сельскохозяйственных биофунгицидов: свойства рекомбинантного антимикробного пептида Trxaq-AMP, полученного из Amaranthus quitensis

Диего Алем, Паола Диас-Деллавалле, Каролина Леони, Сальваторе Дж. Де-Симоне, Агустин Корреа, Пабло Оппеццо и Марко Далла Рицца

Синтетические пестициды оказывают положительное влияние на производство продуктов питания. Однако существуют опасения из-за вспышки резистентности наряду с негативными побочными эффектами для здоровья человека и окружающей среды. Для управления фитопатогенами необходимы новые активные соединения и стратегии контроля. Антимикробные пептиды (AMP) являются эволюционно консервативными компонентами врожденного иммунного ответа почти у всех организмов, которые представляют собой интересный источник потенциальных молекул для использования в качестве пестицидов. Натуральный антимикробный пептид Aq-AMP (Amaranthus quitensis-Antimicrobial Peptide), полученный из Amaranthus quitensis, богат цистеином и обладает активностью против нескольких фитопатогенов. В настоящей работе мы сообщаем об экспрессии в Escherichia coli функционально активного Aq-AMP, слитого с тиоредоксином (TrxAq-AMP). Противогрибковая активность очищенного TrxAq-AMP in vitro была подтверждена против Alternaria solani, Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, Pencillium digitatum и P. italicum, а также in vivo контроль P. digitatum в апельсинах. Мы продемонстрировали стабильность TrxAq-AMP в диапазоне pH (от 3 до 11) и при температурах от 0°C до 100°C. Кроме того, он сохранял активность после переваривания различными протеазами и не проявлял гемолитической активности, что предполагает высокую стабильность и безопасность молекулы. Для местного применения мы представляем AMP, не обладающий гемолитической/фитотоксической активностью, который эффективен, стабилен в широком диапазоне температур и pH, pH-условий и устойчив к активности протеазы. Кроме того, эта молекула естественным образом хранится в семенах, легко извлекается и потенциально производится посредством молекулярного земледелия. Эти результаты стимулируют дальнейшие биотехнологические исследования местного применения AMP, особенно тех, которые связаны с биодоступностью молекулы.