[Oğuz Alper]

Forum üyelerimizin Pseudomonas Fluorescens bakterisinin etkilerini görebilecekleri Dünyada ki Bilimsel çalışmalardan bazı örnekler sunmak istiyorum. Türkçe olması da ayrıca sevindirici . Herkese sevgiler


Toprak kökenli patojenlerin mücadelesi oldukça zordur. Bu tip patojenlerin mücadelesinde ekim nöbeti, dayanıklı çeşit kullanımı ve kimyasalnmücadele yetersiz kalmaktadır.

Özellikle kimyasal madde uygulamalarında; ürünlerdeki ve topraktaki kalıntı problemi, ilaç kalıntılarının insanlara ve diğer canlılara olumsuz etkileri, patojenlerin kullanılan ilaçlara dayanıklılık kazanması, bazı fungusların klamidospor ve misellerinin ilaç kullanımına rağmen uzun yıllar toprakta canlı kalması gibi olumsuz faktörler bulunmaktadır.

Bu nedenle gelişmiş ülkelerde hızla ilaç uygulaması yerine biyolojik kontrol etmenlerinin kullanımına yönelik çalışmalarağırlık kazanmıştır (Mukerji and Garg, 1988a;Mukerji and Garg, 1988b; Cook, 1993).

Biyolojik mücadelenin en önemli yararı, hastalıkları kontrol altına alırken çevreye herhangi bir olumsuz etkisinin olmamasıdır. Bu mücadele şeklinde yararlı mikroorganizmalar, bitkinin kök bölgesinde patojenlere karşı bir savunma hattı oluşturarak bitkinin hastalanmamasını sağlamaktadır (Chet and Inbar, 1994; Gamard and De Boer, 1995; McCullagh et al., 1996).

Fluoresan pseudomonadların toprak kökenli fungal patojenleri baskı altına almasının nedeni; hedef patojene karşı rekabet edebilme güçlerinin fazla olması; patojene karşı bitkiye sistemik dayanıklılık kazandırmaları; mikolitik enzime sahip olmaları ve antibiyotik veya siderefor gibi metabolitleri üretmelerindendir .(Lim et al., 1991;Meyer et al., 1992; Natsch et al., 1994; De Weger et al., 1995; Buysens et al., 1996; Zhang et al., 1998;Walsh et al., 2001).

Günümüzde fluoresan pseudomonadlar, gerekbiyolojik kontrol etmenleri olarak gerekse bitki gelişmini teşvik edici bakteriler olarak büyük ilgi görmekte ve bu konuda birçok çalışma yapılmaktadır.

FLUORESAN PSEUDOMONADLARIN METABOLİK ÜRÜNLERİ
Sidereforlar :

Demir elementinin düşük çözünebilir özelliği nedeniyle anaerobik koşullar altında bitkiler
tarafından kullanımı oldukça sınırlıdır.

Bitkinin kök bölgesinde bulunan birçok mikroorganizmanın metabolik faaliyetleri sonucu ortaya çıkan ve siderefor adı verilen demir elementi içerikli birincil metabolik atıklar, bitkiler tarafından besin elementi olarak kullanılırlar.

Bununla birlikte sidereforlar, birincil metabolizma ürünü olmalarına karşın antibiyotik özelliklerinden dolayı genellikle sekonder metabolitler olarak düşünülmektedirler (Buysens et al., 1996; De Meyer and Höfte, 1997).

Fluoresan pseudomonadlar, birbirlerine kovalent olarak peptid bağlarıyla bağlanmış quinoline gruplarından oluşan ve pyoverdin veya pseudobactin olarak isimlendirilen renk maddesine sahip sidereforlar üretirler.

Bu renk maddeleri, suda çözünebilen, besi ortamına yeşilimsi sarı renkli görünümde yayılabilen ve ultraviyole ışık altında fluoresan parlama özelliğinde olan maddelerdir.

Fluoresan pseudomonadlardaki pyoverdin, Fe+3 iyonuna yüksek derecede bağlanma eğilimindedir. Bu bağlanma bakteri hücresinin dış membranındaki spesifik reseptörler tarafından gerçekleştirilir.

Daha sonra Fe+3 iyonu sitoplazma içerisine taşınarak bitkilerin kullanabileceği form olan Fe+2 iyonuna indirgenir. Pyoverdinler sayesinde demir elementinin bitki tarafından kullanılabilir hale gelmesi, içerisinde toprak kökenli patojenler de dahil olmak üzere diğer mikroorganizmalarda demir eksikliğinin ortaya çıkmasına yol açar. Bunun sonucunda mikroorganizmaların gelişimi engellenir ve sporları çimlenemez (Elad and Baker, 1985 )

Biyokontrol özelliği olan fluoresan Pseudomonas türlerinin çoğu bitki denemelerinde kullanılabilen, tipik siderefor özelliğinde olmayan bir veya birkaç antibiyotik bileşik üretir. Bu antibiyotikler, fungal ve bakteriyel patojenlerin gelişimini engeller.

Buna göre toprak kökenli patojenlere karşı kullanılan antibiyotikler 6 sınıfta toplanabilir. Bunlardan; phenazinler, phloroglucinoller, pyoluteorin, pyrrolnitrin ve cyclic lipopeptidler diffuze özellikte, hidrojen cyanide ise uçucu özelliktedir (Raaijmakers et al., 2002)

Phenazinler flavin koenzimlerin analoğu olup, elektron taşınmasını engelleyen ve hayvan hücrelerinde çeşitli farmakolojik etkilerinin olduğu bilinen antibiyotik grubudur (Keel et al., 2004).

Phenazinler, ferripyochelinin varlığında lipidlere ve diğer makro moleküllere zarar veren hidroksil radikallerinin oluşumunu katalize ederek mikroorganizmalara etkide bulunur.

FLUORESAN PSEUDOMONADLARLA BİTKİLERİN ETKİLEŞİMİ

Bitkilerin fluoresan pseudomonadlara etkisi, köklerden salgılanan salgıların içeriğindeki
farklılıklara göre belirlenir.

Kök salgıları, kök bölgesindeki mikroorganizmalara karbonca zengin organik asitler (citrate, malate, succinate, pyruvate, furnarate, oxalate ve acetate)’i ve şekerler (glucose, xylose, fructose, maltose, sucrose, galactose ve ribose)’i başlıca besin maddesi olarak sağlarken, α-aminoasitleri, nükleobazlar (tiamin ve biotin)’ı ve vitaminleri farklı oranlarda ek besin olarak temin eder.

Bu durumda fluoresan pseudomonadların karbon kaynaklarını kullanma kabiliyetleri kök bölgesindeki diğer mikroorganizmalarla rekabet açısından oldukça önemlidir.

Bu ilişkide kemotaksis, kamçısal hareket şekli, lipopolisakkaritlerin yapısı, dış membran proteini olan OprF ve az oranda da pili’lerin varlığı önemli rol oynar.

Fluoresan pseudomonadların bitkilere olan etkisi ise ya bitkilerin gelişimini teşvik etme ya da topraktaki patojenlerle rekabet ederek bitkilerin hastalanma oranlarını azaltma veya her iki özelliği birlikte bitkiye sağlama şeklinde özetlenebilir.

Bununla birlikte hem bitki gelişimini teşvik eden hem de hastalık gelişimini engelleyen ırklar da bulunmaktadır. Bu nedenle sahip oldukları özelliklere göre fluoresan pseudomonadlar biyogübreler veya biyopestisitler olarak isimlendirilebilir (Kleopper et al., 1980; Weller et al., 2002; Vessey, 2003; Lucy et al., 2004).