Bakteryjne lotne związki organiczne - nowe możliwości w diagnostyce i terapii - cz. II

Guz-Regner, K.; Krzyżek, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Bakteryjne lotne związki organiczne - nowe możliwości w diagnostyce i terapii - cz. II

Autorzy

Guz-Regner K. , Krzyżek P.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Bacterial volatile organic compounds - new possibilities in diagnostics and treatment - part II

Języki publikacji

Abstrakty

Badania nad bakteryjnymi lotnymi związkami, zwłaszcza o charakterze organicznym (VOCs), stały się bardzo istotne z powodu ich biokompatybilności, biodegradowalności i bogactwa możliwości aplikacyjnych. Bakteryjne lotne metabolity, na ogół pochodzenia metabolizmu wtórnego, mogą wpływać negatywnie lub pozytywnie względem innych organizmów. Pewne związki VOCs działają przeciwbakteryjnie i przeciwgrzybicznie. Inne zaś funkcjonują jako czynniki promujące wzrost i rozwój roślin i/lub użytecznych mikroorganizmów glebowych czy też jako czynniki stymulujące systemiczną oporność roślin. Nieliczne bakteryjne VOCs znane są jako związki semichemiczne i mogą istotnie wpływać na zachowania owadów i innych stawonogów (repelenty lub atraktanty). W przyszłości takie związki mogą stać się obiecującymi biomarkerami w diagnostyce laboratoryjnej, terapeutykami w lecznictwie ludzi i zwierząt lub czynnikami stosowanymi w biokontroli fitopatogenów i liczebności organizmów szkodliwych przynoszących poważne straty w rolnictwie.

The studies on bacterial volatile compounds, especially of the organic ones (VOCs), have become very important because of their biocompatibility, biodegradability and the enormous potential of their application. The bacterial volatile metabolites, originated mainly from secondary metabolism, could exert either negative or positive impact on other organisms. Some of them are antibacterial and antifungal. Other may function as the growth-promoting factors of plants and/or beneficial microorganisms in soil, as well as the factors of induced systemic resistance in plants. Few compounds of bVOCs are known also as semiochemicals and may significantly affect the behaviour of insects and other arthropods (repellents or attractants). In the future, these compounds may become promising biomarkers in diagnostics and agents used in human and animal therapy, as well as in biocontrol of phytopathogens and pests in agriculture.

Słowa kluczowe

bakteryjne lotne związki organiczne bVOCs biomarkery gazowe diagnostyka terapia

bacterial volatile organic compounds bVOCs gaseous biomarkers diagnostics therapy

Wydawca

ELAMED Media Group

Czasopismo

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

Rocznik

2017

Tom

nr 5-6

Strony

38--43

Opis fizyczny

Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Guz-Regner K.

Zakład Mikrobiologii, Instytut Genetyki i Mikrobiologii, Uniwersytet Wrocławski

autor

Krzyżek P.

Zakład Mikrobiologii, Instytut Genetyki i Mikrobiologii, Uniwersytet Wrocławski

Bibliografia

1. Lemfack M.C., Nickel J., Dunkel M., Preissner R., Piechulla B.: MVOC: a database of microbial volatiles. „Nucleic Acids Research”, 2014, 42 (5), 744-748.
2. Effmert U., Kalderas J., Warnke R., Piechulla B.: Volatile mediated interactions between bacteria and fungi in the soil. „J. Chemical Ecology”, 2012, 38, 665-703.
3. Bos L.D., Sterk P.J., Schultz M.J.: Volatile metabolites of pathogens: a systematic review. „PLoS Pathogens”, 2013, 9 (5).
4. Tait E., Perry J.D., Stanforth S.P., Dean J.R.: Bacteria detection based on the evolution of enzyme-generated volatile organic compounds: determination of Listeria monocytogenes in milk samples. „Analytica Chimica Acta”, 2014, 848, 80-87.
5. Ramirez K.S., Lauber C.L., Fierer N.: Microbial consumption and production of volatile organic compounds at the soil-litter interface. „Biogeochemistry”, 2009, (12) [doi: 10.1007/s10533-009-9393].
6. Zhu J., Bean H.D., Kuo Y-M., Hill J.E.: Fast detection of volatile organic compounds from bacterial cultures by secondary electrospray ionization-mass spectrometry. „J. of Clinical Microbiology”, 2010, 48 (12), 4426-4431.
7. Roesch L.F., Fulthorpe R.R., Riva A., Casella G., Hadwin A.K., Kent A.D., Daroub S.H., Camargo F.A., Farmerie W.G., Triplett E.W.: Pyrosequencing enumerates and contrasts soil microbial diversity. „ISME Journal”, 2007, 1 (4), 283-290.
8. Schmidt R., Etalo D.W., de Jager V., Gerards S., Zweers H., de Boer W., Garbeva P.: Microbial small talk: volatiles in fungal-bacterial interactions. „Frontiers in Microbiology”, 2016, 6, 1495.
9. Kanchiswamy C.N., Malnoy M., Maffei M.E.: Chemical diversity of microbial volatiles and their potential for plant growth and productivity. „Frontiers in Plant Science”, 2015, 6, 1-20, 151 [doi: 103389/tpls.2015.00151].
10. Garbeva P., Hordijk C., Gerards S., De Boer W.: Volatiles produced by the mycophagous soil bacterium Collimonas. „FEMS Microbiology Ecology”, 2014, 87(3), 639-649.
11. Audrain B., Létoffé S., Ghigo J.M.: Airborne Bacterial Interactions: Functions Out of Thin Air? „Frontiers in Microbiology”, 2015, 6, 1476.
12. Cordovez V., Carrion V.J., Etalo D.W., Mumm R., Zhu H., van Wezel G.P., Raaijmakers J.M.: Diversity and functions of volatile organic compounds produced by Streptomyces from a disease-suppressive soil. „Frontiers in Microbiology”, 2015, 6, 1081.
13. Davis T.S., Crippen T.L., Hofstetter R.W., Tomberlin J.K.: Microbial volatile emissions as insect semiochemicals. „Journal of Chemical Ecology”, 2013, 39 (7), 840-859.
14. Tyc O., Zweers H., de Boer W., Garbeva P.: Volatiles in inter-specific bacterial interactions. „Frontiers in Microbiology”, 2015, 6, 1412.
15. Kim K.S., Lee S., Ryu C-M.: Interspecific bacterial sensing through airborne signals modulates locomotion and drug resistance. „Nature Communication”, 2013, 4, 1-10, 1809 [doi: 10.1038/ncomms2789].
16. Audrain B., Farag M.A., Ryu C-M., Ghigo J-M.: Role of bacterial volatile compounds in bacterial biology. „FEMS Microbiology Reviews”,2015, 39, 222-233.
17. Tenorio-Salgado S., Tinoco R., Vazquez-Duhalt R., Caballero-Mellado J., Perez-Rueda E.: Identification of volatile compounds produced by the bacterium Burkholderia tropica that inhibit the growth of fungal pathogens. „Bioengineered”, 2013, 4 (4), 236-243.
18. Insam H., Seewald M.S.A.: Volatile organic compounds (VOCs) in soils. „Biology and Fertility of Soils”, 2010, 46, 199-213.
19. Liu X-M, Zhang H.: The effects of bacterial volatile emissions on plant abiotic stress tolerance. „Frontiers in Plant Science”, 2015, 6, 774.
20. Davis T.S., Horton D.R., Munyaneza J.E., Landolt P.J.: Experimental infection of plants with an herbivore-associated bacterial endosymbiont influences herbivore host selection behavior. „PLoS ONE”, 2012, 7 (11), e49330.
21. Amann A., Costello Bde L., Miekisch W., Schubert J., Buszewski B., Pleil J., Ratcliffe N., Risby T.: The human volatilome: volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath, skin emanations, urine, feces and saliva. „Journal of Breath Research”, 2014, 8 (3), 034001.
22. Aylıkcı B.U., Çolak H.: Halitosis: From diagnosis to management. „Journal of Natural Science-Biology and Medicine”, 2013, 4 (1), 14-23.
23. Sagar N.M., Cree I.A., Covington J.A., Arasaradnam R.P.: The interplay of the gut microbiome, bile acids, and volatile organic compounds. „Gastroenterology Research and Practice”, 2015 [doi:10.1155/2015/398585].
24. Walton C., Fowler D.P., Turner C., Jia W., Whitehead R..N., Griffiths L., Dawson C., Waring R.H., Ramsden D.B., Cole J.A., Cauchi M., Bessant C., Hunter J.O.: Analysis of volatile organic compounds of bacterial origin in chronic gastrointestinal diseases. „Inflammatory Bowel Diseases”, 2013, 19 (10), 2069-2078.
25. Raman M., Ahmed I., Gillevet P.M., Probert C.S., Ratcliffe N.M., Smith S., Greenwood R., Sikaroodi M., Lam V., Crotty P., Bailey J., Myers R.P., Rioux K.P.: Fecal microbiome and volatile organic compound metabolome in obese humans with nonalcoholic fatty liver disease. „Clinical Gastroenterology and Hepatology”, 2013, 11 (7), 868-875.
26. Sohrabi M., Zhang L., Zhang K., Ahmetagic A., Wei MQ.: Volatile organic compounds as novel markers for the detection of bacterial infections. „Clinical Microbiology”, 2014, 3 (3), 151 [doi: 10.4172/2327-5073.1000151].
27. Cordovez V., Carrion V.J., Etalo D.W., Mumm R., Zhu H., van Wezel G.P., Raaijmakers J.M.: Diversity and functions of volatile organic compounds produced by Streptomyces from a disease-suppressive soil. „Frontiers in Microbiology”, 2015, 6, 1081.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-604838c2-4601-4c0d-815b-ce1dca51b7b1