การคัดเลือกแอคติโนมัยซีทปฏิปักษ์เพื่อใช้ในการเตรียมสารสกัดหยาบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพและพัฒนาสูตร หัวเชื้อผงสำหรับควบคุมจุลินทรีย์ก่อโรคข้าว

Abstract

          การศึกษานี้ได้แยกเชื้อแอคติโนมัยซีทปฏิปักษ์จากดินแปลงเกษตรในจังหวัดปทุมธานี และนครนายกเพื่อคัดเลือกสายพันธุ์ที่ยับยั้งการเจริญของ Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) Pyricularia oryzae และ Sclerotium sp. ที่เป็นสาเหตุการก่อโรคขอบใบแห้ง โรคใบไหม้ และโรคลeต้นเน่าในข้าว ตามลำดับ เชื้อที่คัดแยกได้ถูกจัดจำแนกอยู่ในจีนัส Streptomyces และ Micromonospora โดยอาศัยลักษณะทางสัณฐานวิทยาของโคโลนี และเซลล์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และการวิเคราะห์ลำดับเบสของยีน 16S rRNA Streptomyces จำนวน 9 สายพันธุ์มีศักยภาพสูงในการผลิตสารยับยั้งแบคทีเรียและเชื้อรา เมื่อศึกษาบนอาหารแข็ง โดยพบว่า Streptomyces hygroscopicus สายพันธุ์ SWU-TH39 แสดงการยับยั้งทั้ง Xoo และเชื้อรา Pyricularia oryzae และ Sclerotium sp ได้สูงที่สุด เชื้อสายพันธุ์นี้ยังผลิตสารที่สนับสนุนการเจริญเติบโตของพืช ได้แก่ indole-acetic acid (IAA) และ siderophores สารยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ ที่ผลิตจากสายพันธุ์ SWU-TH39 ถูกผลิตในอาหาร modified-antibiotic production medium และสกัดด้วยตัวทำละลาย n-butanol ซึ่งสามารถสกัดสารยับยั้งทั้งแบคทีเรีย Xoo และเชื้อราก่อโรคข้าวได้ดีที่สุด นอกจากนี้เชื้อสายพันธุ์ SWU-TH39 ยังสามารถนำมาพัฒนาเป็นสูตรหัวเชื้อผงและรักษาเซลล์ของแบคทีเรียให้อยู่รอดที่ 8x108 CFU/g หลังจากเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 6 เดือน เซลล์ที่อยู่รอดในหัวเชื้อผงยังคงให้ศักยภาพในการยับยั้งเชื้อก่อโรคข้าว และการผลิตสารสนับสนุนการเจริญเติบโตของพืช           In the present study, several strains of antagonist actinomyces obtained from soils of agricultural fields in Pathum-Thani and Nakhon-Nayok province were screened for antagonistic activity against Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) Pyricularia oryzae and Sclerotium sp., the causative agents of bacterial blight disease, blast disease and stem rot disease of rice, respectively. The isolates were identified as genus Streptomyces based on colony morphology, scanning electron microscope and 16S rRNA gene analysis. Nine Streptomyces isolates produced potential antibacterial or antifungal compounds on screening agars. Among of them, Streptomyces hygroscopicus strain SWU-TH39 showed the highest inhibition zone against both Xoo and rice pathogenic fungi such as Pyricularia oryzae and Sclerotium sp. This strain also produced plant growth promoting compounds including indole-acetic acid (IAA) and siderophores. The antimicrobial compounds produced by strain SWU-TH39 was obtained in modified-antibiotic production medium and extracted by solvent extraction method. n-Butanol was the best extraction solvent for the recovery of the antimicrobial compounds for inhibition against both Xoo and tested fungal phytopathogen. Furthermore, SWU-TH39 was adapted to the development of starter culture in powder formulation and, remarkably, this was successful as a carrier to maintain bacterial survival with 8x108 CFU/g after 6-month storage at room temperature. Viable cells in the starter retained not only antagonistic potential against rice pathogens, but also capabilities of the production of plant growth promoting substances.