Антиоксидантный и антибактериальный потенциал эпифитных микроорганизмов наземных и водных растений
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-9952-2026-2-159-168Ключевые слова:
эпифитные микроорганизмы, антиоксиданты, антибактериальные свойства, биологически активные веществаАннотация
Подробно разбираются эколого-физиологические предпосылки формирования антиоксидантного и антибактериального потенциалов, включая адаптацию к экстремальным условиям филлосферы (УФ-излучение, pH среды и др.), симбиотические взаимодействия с растениями-хозяевами и эволюционные механизмы синтеза защитных метаболитов. Обобщаются ключевые методологические подходы к изучению: от культуральных методов выделения и молекулярных техник (16S рРНК-секвенирование, метагеномика) до функционального скрининга активности DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидразил) стабильных свободных радикалов – тест для антиоксидантов, зоны ингибирования для антимикробных веществ. Кроме того, выявляются перспективные направления биотехнологического использования эпифитов: разработка пробиотических препаратов на основе полезных штаммов (Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis), интеграция эпифитов в агрономию для повышения устойчивости растений к стрессам. Настоящее обзорное исследование концентрируется на систематизации и всестороннем анализе современных научных данных о метаболическом потенциале эпифитных микроорганизмов, выступающих в роли продуцентов антиоксидантных и антимикробных соединений. Большинство исследований, которые рассматриваются в данной статье, были направлены на выявление и изучение биологически активных соединений, производимых эпифитами, обитающими преимущественно на морских водорослях. Результаты дальнейших исследований в этом направлении могут способствовать созданию новых и перспективных препаратов.Библиографические ссылки
Список источников
1. Галиева Г.Ш., Галицкая П.Ю., Селивановская С.Ю. Растительный микробиом: происхождение, состав и функции // Ученые записки Казанского университета. Сер. Естественные науки. 2023. Т. 165, кн. 2. С. 231–262. DOI: 10.26907/2542-064X.2023.2.231-262 EDN: TJOOQC
2. Козубенко А.А., Рудакова Л.В. Современные методы определения антиоксидантной активности // Молодежный инновационный вестник. 2018. Т. 7, № S1. C. 314. URL: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/2415-7805/article/view/4224 (дата обращения: 30.03.2026). EDN: YXJXAN
3. Куросава Э. Вещество, вызывающее болезнь «дурных побегов» риса // Труды Сельскохозяй-ственного общества Токио. 1926. Т. 2. С. 411–424.
4. Мусин Р.Р. и др. Влияние комбинации гомоферментативных и гетероферментативных молочно-кислых бактерий на качество силоса люцерны // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2022. № 1 (207). С. 89–94. DOI: 10.53083/1996–4277-2022-207-1-89-94 EDN: AXQQBN
5. Приходько С.И., Селицкая О.В. Исследование качественного состава эпифитных микроорганиз-мов некоторых культурных и сорных растений Тамбовской и Московской областей // Агрохимиче-ский вестник. 2014. № 6. С. 40–43. EDN: SGNLSD
6. Сиротин А.А. и др. Изучение эпифитной микрофлоры некоторых овощных культур // Междуна-родный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 7-2. С. 230–232. URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=9799 (дата обращения: 07.04.2026). EDN: WAYERH
7. Ябута Т., Сумки Ю. On the crystal of gibberellin, a substance to promote plant growth // Journal of the Agricultural Chemical Society of Japan. 1938. Т. 14, № 12. С. 1526–1531.
8. Яшин А.Я. Методология определения антиоксидантной активности и содержания антиоксидан-тов в образцах растительного и животного происхождения // J. Analytics. 2018. URL: https://www.j-analytics.ru/ journal/article/9028 (дата обращения: 30.03.2026).
9. Adeolu F.J. et al. Comparative antioxidant potentials and high performance liquid chromatography of leaf extracts of Citrus sinensis and its epiphytes // Достижения современной науки. 2020. № 7. С. 95–96.
10. Backer R. et al. Plant growth promoting rhizobacteria: context, mechanisms of action, and roadmap to commercialization of biostimulants for sustainable agriculture // Frontiers in Plant Science. 2018. Vol. 9. Art. 1473. DOI: 10.3389/fpls.2018.01473 EDN: VMBDGU
11. Bartelme R.P. et al. Stripping away the soil: plant growth promoting microbiology opportunities in aquaponics // Frontiers in Microbiology. 2018. Vol. 9. Art. 8. DOI: 10.3389/fmicb.2018.00008
12. Gershman M.D. et al. Multistate outbreak of Pseudomonas fluorescens bloodstream infection after exposure to contaminated heparinized saline flush prepared by a compounding pharmacy // Clinical Infec-tious Diseases. 2008. Vol. 47, № 11. P. 1372–1379. DOI: 10.1086/592968
13. Glick B.R. Plant Growth Promoting Bacteria: Mechanisms and Applications // Scientifica. 2012. № 2012. Art. 963401. DOI: 10.6064/2012/963401
14. Hirano S.S., Upper C.D. Ecology and epidemiology of phyllosphere yeasts in some Wisconsin cran-berry marshes // Canadian Journal of Microbiology. 1991. Vol. 37. P. 194–201.
15. Horta A. et al. Antioxidant and antimicrobial potential of the Bifurcaria bifurcata epiphytic bacte-ria // Marine Drugs. 2014. Vol. 12, № 3. P. 1676–1687. DOI: 10.3390/md12031676 EDN: SOSXQF
16. Pawar V., Majeed A., Pal V., Singh A. Antioxidant activity of Sphaerococcus coronopifolius and its Epiphytic bacteria // Brazilian Journal of Microbiology. 2015. Vol. 46, № 2. P. 531–538. DOI: 10.1590/S1517-838246220140384
17. Penesyan A., Kjelleberg S., Egan S. Development of novel drugs from marine surface associated mi-croorganisms // Marine Drugs. 2011. Vol. 9, № 12. С. 2696–2717.
18. Phytochemical composition and in vitro antioxidant activities of Citrus sinensis peel extracts // J. Pharm. Bioallied Sci. 2018. Vol. 10, № 3. С. 133–139.
19. Romano G. et al. Secondary metabolites from marine bacteria and fungi as potential antibiotics // Marine Drugs. 2022. Vol. 20, № 5. Art. 317.
20. Schlechter R et al. Next generation husbandry: The microbiology of plant surfaces as a path to nov-el disease control / R. Schlechter et al. // Current Opinion in Plant Biology. 2019. Vol. 49. С. 65–71.
21. Sharma A. et al. Comparative analysis of antioxidant and antimicrobial potential of epiphytic and endophytic bacteria from medicinal plants // Journal of Applied Microbiology. 2023. Vol. 134, № 3. Art. 045. DOI: 10.1093/jambio/lxad045
References
1. Galieva G.Sh., Galitskaya P.Yu., Selivanovskaya S.Yu. [Plant microbiome: origin, composition and functions]. Uchenye zapiski Kazanskogo universiteta. Seriya: Estestvennye nauki .V. 165, iss. 2 (2023) pp. 231-262. (In Russ.) https://doi.org/10.26907/2542-064X.2023.2.231-262. EDN: TJOOQC
2. Kozubenko A.A., Rudakova L.V. [Modern methods for determining antioxidant activity]. Mo-lodežnyj innovacionnyj vestnik, V. 7, No. S1 (2018): pp. 42-48. (In Russ,). Available at: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/2415-7805/article/view/4224 (accessed 30.03.2026).
3. Kurosawa E. [A substance causing the “foolish seedling” disease of rice]. Trudy Sel’skochozjajstvennogo obščestva Tokio, V. 2 (1926): pp. 411-424. (In Russ.).
4. Musin R.R., Tremasova A.M., Skvortsov E.V., Bykova P.V., Eroshin A.I., Akhtyamova A.M. [Effect of a combination of homofermentative and heterofermentative lactic acid bacteria on the quality of alfalfa silage]. Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. No. 1 (2022): pp. 89-94. (In Russ.). DOI: 10.53083/1996–4277-2022-207-1-89-94. EDN: AXQQBN
5. Prikhodko S.I., Selitskaya O.V. (2014). [Study of the qualitative composition of epiphytic microor-ganisms of some cultivated and weed plants in Tambov and Moscow regions]. Agrochimičeskij vestnik. No. 6 (2014): pp. 40-43. EDN: SGNLSD
6. Sirotin A.A., Zelenkova V.N., Shkuropat M.N., Kortyukova E.A. (2016). [Study of epiphytic micro-flora of some vegetable crops]. Meždunarodnyj žurnal prikladnych i fundamental’nych issledovanij. No. 7-2 (2016): pp. 230-232. (In Russ.). Available at: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=9799 (ac-cessed 07.04.2026). EDN: WAYERH
7. Yabuta T., Sumiki Yu. On the crystal of gibberellin, a substance to promote plant growth. Journal of the Agricultural Chemical Society of Japan. V. 14, No. 12 (1938): pp. 1526-1531.
8. Yashin A.Ya. Methodology for determining antioxidant activity and content of antioxidants in plant and animal samples. J Analytics. (2018). Available at: https://www.j-analytics.ru/journal/article/9028 (ac-cessed 30.03.2026).
9. Adeolu F.J., Oluwaseun A.A., Olawale J.T., Racheal A.J., Adedoyin O.B., Mary A.A. et al. (2020). Comparative antioxidant potentials and high performance liquid chromatography of leaf extracts of Citrus sinensis and its epiphytes. Dostiženija sovremennoj nauki. No. 7 (2020): pp. 95-96.
10. Backer R., Rokem J.S., Ilangumaran G., Lamont J., Praslickova D., Ricci E., Subramanian S., Smith D.L. Plant growth promoting rhizobacteria: context, mechanisms of action, and roadmap to commercializa-tion of biostimulants for sustainable agriculture. Frontiers in Plant Science. V. 9 (2018). Art. 1473. DOI: 10.3389/fpls.2018.01473. EDN: VMBDGU
11. Bartelme R.P., Oyserman B.O., Blom J.E., Sepulveda Villet O.J., Newton R.J. Stripping away the soil: plant growth promoting microbiology opportunities in aquaponics. Frontiers in Microbiology, V. 9 (2018). Art. 8. DOI: 10.3389/fmicb.2018.00008.
12. Gershman M.D., Kennedy D.J., Noble Wang J., Kim C., Gullion J., Kacica M. et al. Multistate out-break of Pseudomonas fluorescens bloodstream infection after exposure to contaminated heparinized sa-line flush prepared by a compounding pharmacy. Clinical Infectious Diseases. V. 47, No. 11 (2008): pp. 1372-1379. DOI: 10.1086/592968
13. Glick B.R. Plant Growth Promoting Bacteria: Mechanisms and Applications. Scientifica, No. 2012 (2012). Art. 963401. DOI: 10.6064/2012/963401.
14. Hirano S.S., Upper C.D. Ecology and epidemiology of phyllosphere yeasts in some Wisconsin cran-berry marshes. Canadian Journal of Microbiology. V. 37 (1991): pp. 194-201.
15. Horta A., Pinteus S., Alves C., Fino N., Silva J., Fernandes S., Rodrigues A., Pedrosa R. Antioxidant and antimicrobial potential of the Bifurcaria bifurcata epiphytic bacteria. Marine Drugs. V. 12, No. 3 (2014): pp. 1676-1687. doi: 10.3390/md12031676. EDN: SOSXQF
16. Pawar V., Majeed A., Pal V., Singh A. Antioxidant activity of Sphaerococcus coronopifolius and its epiphytic bacteria. Brazilian Journal of Microbiology. V. 46, No. 2 (2015): pp. 531-538. DOI: 10.1590/S1517-838246220140384
17. Penesyan A., Kjelleberg S., Egan S. Development of novel drugs from marine surface associated mi-croorganisms. Marine Drugs. V. 9, No. 12 (2011): pp. 2696-2717.
18. Phytochemical composition and in vitro antioxidant activities of Citrus sinensis peel extracts. Journal of Pharmacy and Bioallied Sciences. V. 10, No. 3 (2018): pp. 133-139.
19. Romano G. et al. Secondary metabolites from marine bacteria and fungi as potential antibiotics. Marine Drugs. V. 20, No. 5 (2022). Art. 317.
20. Schlechter R. et al. Next generation husbandry: The microbiology of plant surfaces as a path to novel disease control. Current Opinion in Plant Biology. V. 49 (2019): pp. 65-71.
21. Sharma A., Puri S., Sehgal R., Kumar V., Sharma V. Comparative analysis of antioxidant and antimi-crobial potential of epiphytic and endophytic bacteria from medicinal plants. Journal of Applied Microbi-ology. V. 134, No. 3 (2023). Art. 045. DOI: 10.1093/jambio/lxad045.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Лицензионный договор на право использования научного произведения в научных журналах, учредителем которых является Пермский государственный национальный исследовательский университет
Текст Договора размещен на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета http://www.psu.ru/, а также его можно получить по электронной почте в «Отделе научных периодических и продолжающихся изданий ПГНИУ»: YakshnaN@psu.ru или в редакциях научных журналов ПГНИУ.
