| ชื่อเรื่อง | : | การขยายผลการตรวจแยกหาเอนโดไฟท์จากต้นพืชสมุนไพรไทยพื้นบ้าน เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในรูปแบบของชีววิธีควบคุมศัตรูพืชที่ก่อโรคกับพืชเศรษฐกิจในประเทศไทย |
| นักวิจัย | : | จีรพันธ์ วรพงษ์ |
| คำค้น | : | Colletotrichum gloeosporioides , endophyte , volatile organic compounds(VOC) |
| หน่วยงาน | : | สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2552 |
| อ้างอิง | : | http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RMU4980030 , http://research.trf.or.th/node/6801 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | ในช่วง 3 ปีของการแยกหาเอนโดไฟท์ งานวิจัยการประยุกต์ใช้ทางด้านการเกษตรถือเป็นงานหลักในการศึกษาค้นคว้าและการค้นหาสารชนิดใหม่ ๆ ที่มีฤทธิ์ยับยั้งเชื้อแบคทีเรียที่ดื้อยาและที่ออกฤทธิ์ยับยั้งเชื้อ Pythium insidiosum ที่ก่อโรคพิธิโอซีสในคน ถือเป็นการวิจัยเบื้องต้น จากเชื้อเอนโดไฟท์มากกว่า 1,000 สายพันธุ์ที่แยกได้จากต้นพืชสมุนไพรไทยพื้นบ้านในประเทศไทย เชื้อเอนโดไฟท์ 3 สายพันธุ์ที่มีศักยภาพสูงเพื่อนำไปในรูปแบบของชีวภาพควบคุมศัตรูพืชที่ก่อโรคกับพืชเศรษฐกิจคือ Muscodor albus MFC2, Xylaria sp. QS4 และ Paenibacillus polymyxa TL41 เชื้อราเอนโดไฟท์ M. albus MFC2 ถูกแยกมาจากต้นจันทน์เทศที่ปลูกอยู่ ณ มหาวิทยาลัยมหิดล ศาลายา นครปฐม เชื้อราเอนโดไฟท์สายพันธุ์ใหม่ Bipolaris thaiendophytica JF2 ที่สามารถยับยั้งเชื้อราก่อโรคในพืชได้หลายชนิด ก็ถูกค้นพบจากผลไม้ของต้นไม้นี้ ในสูตรอาหารธัญญาพืชที่จำเพาะเชื้อ M. albus MFC2 สามารถสร้างก๊าซอินทรีย์ (เอทธานอล ไอโซเอมิลอแลกอฮอล์ และอโรมาเดนดรีน) ที่มีฤทธิ์ยับยั้งเพียงบางส่วนถึงยับยั้งได้ทั้งหมดต่อศัตรูพืชอันได้แก่ Alternaria sp., Colletotrichum capsici, C. gloeosporioides, Fusarium sp., F. equiseti, Ganoderma sp., Geotrichum sp., Phytophthora parmivola, P. ultimum, Rhizoctonia and Sclerotinia sp. ที่สำคัญบนแปลงปลูกจำลองเชื้อ M. albus MFC2 ที่เจริญในสูตรธัญญาพืชดังกล่าวสามารถควบคุมเชื้อก่อโรครากเน่า P. ultimum ในคะน้า เชื้อก่อโรคกุ้งแห้งเทียม Alternaria sp.ในพริกเชื้อก่อโรคจุดดำ F. equiseti บนกล้วยหอมทอง อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถควบคุมเพียงบางส่วนต่อเชื้อก่อโรคแอนแทคโนส C. gloeosporioides บนผลมะม่วงน้ำดอกไม้ การค้นพบที่น่าสนใจคือผลผลิตเอทธานอลในปริมาณที่สูงจากเชื้อ M. albus MFC2 ที่เจริญในสูตรธัญญาพืช 14 วัน เพื่อเป็นแหล่งพลังงานทดแทน เป็นที่น่าสังเกตอีกว่า M. albus MFC2 สามารถเหนี่ยวนำต้นมะเขือเทศให้สร้างขบวนการการทนแล้ง เชื้อราเอนโดไฟท์ชีวควมคุมตัวที่ 2 คือ Xylaria sp. QS4 เป็นเชื้อราเอนโดไฟท์จากกิ่งของผักหวานที่เจริญที่ วิทยาเขตกาญจนบุรี มหาวิทยาลัยมหิดล ผลการทดลองเป็นปฏิปักษ์บนจานอาหารเลี้ยงเชื้อแสดงให้เห็นว่าเชื้อ Xylaria sp. QS4 สามารถยับยั้งเชื้อก่อโรคกุ้งแห้งเทียม Alternaria sp. เชื้อก่อโรคกุ้งแห้ง C. capsici เชื้อก่อโรคแอนแทคโนส C. gloeosporioid และเชื้อก่อโรครากเน่า P. ultimum ผลของการผสมเชื้อ Xylaria sp. QS4 อายุ 10 วัน จำนวน 15 จานเลี้ยงเชื้อ กับดินจากแปลงปลูกผักจริงและดินที่ขายตามท้องตลาดปริมาณ 500 กรัม ต่อกระถางไม่มีผลต่อการงอกและการเจริญของเมล็ดคะน้าและผักกาดหอมบนแปลงปลูกจำลอง นอกจากนี้เชื้อ Xylaria sp. QS4 ในปริมาณดังกล่าวยังสามารถควบคุมเชื้อก่อโรครากเน่า P. ultimum ที่ใส่ในกระถางปลูกคะน้าและผักกาดหอมอย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถนำผลผลิตกลับมาได้มากกว่าชุดกระถางควบคุม เชื้อเอนโดไฟท์ชีวควมคุมตัวสุดท้ายคือ Paenibacillus polymyxa TL41 ซึ่งเป็นเชื้อแบททีเรียเอนโดไฟท์แกรมบวกของต้นเถาตูดหมูตูดหมา (Paederia foetida) ที่สามารถควบคุมเชื้อ Xanthomonas campestris บนผักกาดหอมบนแปลงปลูกจำลอง นอกจากนี้บนจานอาหารเลี้ยงเชื้อ PDA เชื้อแบคทีเรียเอนโดไฟท์ P. polymyxa TL41 สามารถยับยั้งเชื้อก่อโรคกุ้งแห้งเทียม Alternaria sp. เชื้อก่อโรคกุ้งแห้ง C. capsici เชื้อก่อโรคแอนแทคโนส C. gloeosporioides และเชื้อก่อโรครากเน่า P. ultimum เชื้อก่อโรค Fusarium sp. เชื้อก่อโรคจุดดำบนกล้วยหอม F. equiseti เชื้อก่อโรครากเน่าในทุเรียน Phytophthora parmivola สำหรับการประยุกต์ใช้ทางด้านการแพทย์เชื้อ Xylaria sp. QS4 มีความสามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียก่อโรคดังต่อไปนี้ Escherichia coli, Acinetobacter sp., Pseudomonas auruginosa, MRSA-1302, MRSA-2, Staphylococcus aureus และเชื้อยีสต์ Candida albicans นอกจากนี้ยังพบว่าสารสกัดของเชื้อเอนโดไฟท์อายุ 10 วัน ที่เจริญในอาหารเหลว PDB สามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียดังกล่าวข้างต้นทั้งหมด และสารสกัดของเชื้อเอนโดไฟท์อายุ 10 วัน ที่เจริญในอาหารเหลว Glucose Peptone สามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียดังกล่าวข้างต้นทั้งหมด จุดประสงค์อันหนึ่งของการศึกษานี้คือการทดสอบหาความสามารถของเชื้อเอนโดไฟท์สายพันธุ์ที่มีความสามารถในการยับยั้งเชื้อ P. ultimum ว่ามีความสามารถในการยับยั้งเชื้อ P. insidiosum หรือไม่บนอาหารเลี้ยงเชื้อ 3 ชนิดคือ PDA GPA และ modified PDA ด้วยวิธีการทดสอบเป็นปฏิปักษ์ ด้วยเหตุผลที่สำคัญคือโรคพิธีโอซิส เกิดจากเชื้อ Pythium insidiosum ซึ่งเป็นเชื้อในกลุ่ม oomycetes โรคนี้มีความรุนแรงถึงขั้นเสียชีวิตที่พบได้ทั้งในคนและในสัตว์ปัจจุบันมีรายงานการพบผู้ป่วยโรคนี้เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ปัญหาสำคัญของโรคพิธีโอซิสคือ ไม่มียาที่ใช้รักษาโรค การรักษาหลักจึงต้องใช้การผ่าตัดเนื้อเยื่อหรืออวัยวะที่ติดเชื้อออกให้หมดทำให้เกิดความพิการและอัตราการตายที่สูง ผลการทดสอบพบเชื้อเอนโดไฟท์ 49 สายพันธุ์ มีเชื้อเอนโดไฟท์ 24 สายพันธุ์ที่มีความสามารถในการยับยั้งเชื้อ P. insidiosum ตั้งแต่ 57-96% เชื้อราเอนโดไฟท์เหล่านั้นได้แก่เชื้อ Dothideomycete sp. N5L4 และ NAAL7, Myrothecium sp. RSb8, Dothideomycete sp., Phyllosticta citrullina NHL12, Xylaria sp. QS4, Chaetomium sp. RPR2, Cladosporium cladosporioides RRS18 และเชื้อแบคทีเรียเอนโดไฟท์ P. polymyxa TL41 ผลข้อมูลจากงานวิจัยแสดงให้เห็นว่าเชื้อราเอนโดไฟท์จากต้นพืชสมุนไพรเป็นแหล่งที่มีศักยภาพในการค้นหาสารชนิดใหม่ ๆ ที่ออกฤทธิ์ยับยั้งเชื้อแบคทีเรียที่ดื้อยาและที่ออกฤทธิ์ยับยั้งเชื้อ P. insidiosum ที่ก่อโรคพิธิโอซีสในคน During 3 years of search for endophytes, an agricultural application was mainly observed, and novel bioactive compounds against drug resistant bacteria and Pythium insidiosum, a Pythiosis pathogen of human, were preliminary investigated from more than 1,000 endophytic strains isolated from Thai medicinal trees in Thailand. Three endophytes that are high potentially used to control a broad spectrum of plant diseases are Muscodor albus MFC2, Xylaria sp. QS4 and Paenibacillus polymyxa TL41. The fungus M. albus MFC2 was isolated from Myristica fragrans at Mahidol University, Salaya, Nakornprathom. A novel endophytic species of Bipolaris thaiendophytica JF2 with antagonistic activity of a broad spectrum of fungal plant pathogens was found from a fruit of this tree. In specific grain formula media, M. albus MFC2 could produce bioactive volatile organic compounds (VOCs, i.e. ethanol, isoamyl alcohol and aromadendrene) that partially to totally inhibit plant pathogens including Alternaria sp., Colletotrichum capsici, C. gloeosporioides, Fusarium sp., F. equiseti, Ganoderma sp., Geotrichum sp., Phytophthora parmivola, P. ultimum, Rhizoctonia and Sclerotinia sp.. Importantly, M. albus MFC2 colonizing grains could completely control P. ultimum on kale, Alternaria disease on chili under field conditions, F. equiseti black spots on Hom-Thong banana, and partially control C. gloeosporioides anthracnose on Nam-Dok-Mai mango fruits. The high production of ethanol from M. albus MFC2 colonizing grains was an interesting observation for an alternative energy source. Notably, M. albus MFC2 induced mechanisms affecting drought tolerance in tomato (Lycopersicon esculuentum). The second endophytic biocontrol agent was Xylaria sp. QS4, a fungal endophyte from twigs of Quereus lauritolia growing at Kanchanabury campus of Mahidol University. Results of in vitro antagonistic test showed that Xylaria sp. QS4 could inhibit Alternaria sp., C. capsici, C. gloeosporioid and P. ultimum. Thoroughly mixing 15 plates of 10-day old Xylaria QS4 in 500 g mixture of commercial soil and field soil did not negatively affect both germination and growth of kale and lettuce seeds in outdoor conditions. In addition, the same concentration of Xylaria sp. strain QS4 could completely control P. ultimum infestation pots of kale and lettuce, but restored productions more than control pots. The last one was Paenibacillus polymyxa TL41, a gram positive bacterial endophyte of Paederia foetida that could control of Xanthomonas campestris on lettuce under outdoor conditions. Additionally, P. polymyxa TL41 was able to inhibit Alternaria sp., Colletotrichum capsici, C. gloeosporioides, Fusarium sp., F. equiseti, P. palmivora and P. ultimum on potato dextrose agar. For the medicinal applications, the Xylaria QS4 also has antibacterial activity against Escherichia coli, Acinetobacter sp., Pseudomonas auriginosa, MRSA-1302, MRSA-2, Staphylococcus aureus and Candida albicans. Twenty three extracts of 10 day PDB shaking endophytic cultures had ability to inhibit growth of all those pathogens. The 15 extracts of which cultured for 10 days in stand and shaking GP both have the inhibition activity against all pathogens. Other objectives of this study were to screen endophytes having anti P. ultimum activity that are able to inhibit a growth of P. insidiosum based on a dual antagonistic test on PDA, GPA and modified PDA because Pythiosis is a life-threatening infectious disease of humans and animals that has been increasingly reported. Radical surgery is the main treatment for pythiosis since conventional antifungal drugs are ineffective. There were 24 endophytes that could inhibit P. insidiosum at 57-96% from a total of 49 endophytes with anti P. ultimum activity. These top eight endophytes were Dothideomycete sp. N5L4 and NAAL7, Myrothecium sp. RSb8, Phyllosticta citrullina NHL12, Xylaria sp. QS4, Chaetomium sp. RPR2, Cladosporium cladosporioides RRS18, and the bacterial endophyte P. polymyxa TL41. These data indicate that endophytes from medicinal trees are promise reservoirs to search for novel antibiotic compounds against drug-resistant bacteria and anti- P. insidiosum agent for a treatment of patients with pythiosis. |
| บรรณานุกรม | : |
จีรพันธ์ วรพงษ์ . (2552). การขยายผลการตรวจแยกหาเอนโดไฟท์จากต้นพืชสมุนไพรไทยพื้นบ้าน เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในรูปแบบของชีววิธีควบคุมศัตรูพืชที่ก่อโรคกับพืชเศรษฐกิจในประเทศไทย.
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. จีรพันธ์ วรพงษ์ . 2552. "การขยายผลการตรวจแยกหาเอนโดไฟท์จากต้นพืชสมุนไพรไทยพื้นบ้าน เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในรูปแบบของชีววิธีควบคุมศัตรูพืชที่ก่อโรคกับพืชเศรษฐกิจในประเทศไทย".
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. จีรพันธ์ วรพงษ์ . "การขยายผลการตรวจแยกหาเอนโดไฟท์จากต้นพืชสมุนไพรไทยพื้นบ้าน เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในรูปแบบของชีววิธีควบคุมศัตรูพืชที่ก่อโรคกับพืชเศรษฐกิจในประเทศไทย."
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2552. Print. จีรพันธ์ วรพงษ์ . การขยายผลการตรวจแยกหาเอนโดไฟท์จากต้นพืชสมุนไพรไทยพื้นบ้าน เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในรูปแบบของชีววิธีควบคุมศัตรูพืชที่ก่อโรคกับพืชเศรษฐกิจในประเทศไทย. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2552.
|
