Microbe producing natural herbicides are alternatives to the chemical herbicidal formulations. The effect of minerals and carbon sources were screened to select the best when combined and when apply singly during submerged fermentation. The effect of their phytotoxic metabolites was tested on Chromolaena odorata and Echinochola crus-galli. It was observed that the best combination between all the mineral was found in the combination containing manganese, zinc, bromine and iron. It gave the highest bio-herbicidal activities on the tested weeds when compared with the basal medium without any mineral amendment (P ≤ 0.05). The best carbon source screened was glucose while the best mineral screened was iron in term of showing activities on the tested weeds (P ≤ 0.05).
PL
Mikroorganizmy wytwarzające naturalne herbicydy są alternatywą dla chemicznych preparatów chwastobójczych. Badano wpływ soli mineralnych i źródeł węgla na wydajność fermentacji podczas osobnego i łącznego ich stosowania. Wpływ fitotoksyczności uzyskanych metabolitów testowano na Chromolaena odorata i Echinochloa crus-galli. Wykazano, że spośród wszystkich badanych pierwiastków kombinacja zawierająca mangan, cynk, brom i żelazo dała najwyższą biologiczną aktywność chwastobójczą w porównaniu z podstawową pożywką bez zmiany składu mineralnego (P ≤ 0,05). Pod względem aktywności fitotoksycznej najlepszym źródłem węgla była glukoza, a najlepszym pierwiastkiem żelazo (P ≤ 0,05).
Microbial preparation of herbicide is defined as bioherbicide that can control the weed. In this approach, indigenous plant pathogens isolated from weeds are cultured to produce the large numbers of infective propagules which are applied at a rate that will cause high levels of infection leading to suppression of the target weed. During the present investigation, cell free culture filtrate (CFCF) of Alternaria alternata was evaluated for its phytotoxicity against a noxious weed Lantana camara. The results of cut shoot, seedling and detached leaf bioassays revealed the presence of a toxic metabolite in the CFCF and a significant reduction in chlorophyll and protein content were also noticed. Phytotoxic moiety was further purified and characterized by using solvent partition, thin layer chromatography (TLC), FTIR and 1H NMR analysis. The acetone extract induced maximum phytotoxic damage at a concentration of 100 μg/ml and TLC purified fraction also exhibited herbicidal potential. The toxic compound was identified as tenuazonic acid upon comparison with FTIR and 1H NMR spectra. This is the first evidence that confirmed the herbicidal potential of a biorational, tenuazonic acid was produced by submerged fermentation of A. alternata.
PL
Herbicyd mikrobiologiczny jest określany jako bioherbicyd, który może zwalczać chwasty. Rodzime patogeny roślin wyosobnione z chwastów są masowo hodowane w celu uzyskania dużych ilości jednostek propagacyjnych, mogących wywoływać znaczące infekcje prowadzące do supresji docelowego chwastu. W badaniach oceniano fitotoksyczność bezkomórkowych filtratów kultur Alternaria alternata (CFCF) wobec szkodliwego chwastu Lantana camara. Wyniki badań przeprowadzonych na odciętych łodygach siewek oraz biotestu na odciętych liściach ujawniły obecność toksycznego metabolitu w filtracie, a także istotną redukcję zawartości chlorofilu i białka. Fitotoksyczna część filtratu została następnie oczyszczona i scharakteryzowana przy pomocy rozdzielenia go rozpuszczalnikami oraz cienkowarstwowej chromatografii (TLC), FTIR i analizy 1H NMR. Ekstrakt akcentowany powodował maksymalne uszkodzenia fitotoksyczne w stężeniu 100 μg/ml, a oczyszczona frakcja TCL wykazywała również potencjał herbicydowy. Toksyczny związek określono jako kwas tenauzonowy, w wyniku jego porównania ze spektrami FTIR i 1H NMR. Jest to pierwszy dowód potwierdzający potencjał herbicydowy badanego związku. Kwas tenauzonowy uzyskano wykorzystując podpowierzchniową fermentację przy użyciu A. alternata.