گیاه پزشکی

گیاه پزشکی

آلودگی‌زدایی از کشت‌های قارچی و بازداری رشد باکتری‌ها با استفاده از محیط کشت ملاس‌آگار

نوع مقاله : گزارش کوتاه-انگلیسی

نویسندگان
1 گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
2 گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
چکیده
آلودگی باکتریایی یکی از چالش‌های پایدار و مهم در حفظ خلوص کشت‌های قارچی است و می‌تواند موجب کاهش دقت داده‌ها و از دست رفتن جدایه‌های ارزشمند شود. در این پژوهش، روشی طبیعی و بدون استفاده از آنتی‌بیوتیک برای رفع این مشکل توسعه داده شد که مبتنی بر به‌کارگیری محیط ملاس آگار، به‌تنهایی یا در ترکیب با روش فیزیکی Cabin-Sequestering (CS)، بود. ملاس چغندرقند که سرشار از ترکیبات فنولی و آلی است، در غلظت‌های مختلف (۷۵ تا ۱۵۰ گرم در لیتر) به محیط آگار افزوده شد و اثر آن بر چندین گونه‌ی قارچی شامل Rhizoctonia solani، Fusarium redolens، Rhizopus stolonifer و Pythium aphanidermatum و دو گونه باکتری شامل Bacillus subtilis و Xanthomonas translucens ارزیابی شد. نتایج نشان داد که ملاس آگار دارای اثر ضدباکتریایی وابسته به غلظت است؛ به‌طوری‌که در غلظت‌های ۱۲۵ تا ۱۵۰ گرم در لیتر، رشد باکتری‌ها را به‌طور کامل متوقف کرد، حال آن‌که، بیشتر قارچ‌های حقیقی همچنان رشد قابل قبولی داشتند. افزون بر این، ملاس آگار بدون ایجاد تداخل باکتریایی، جوانه‌زنی و تهیۀ جدایه‌های تک‌اسپور Cercospora beticola را نیز به‌خوبی پشتیبانی کرد. ترکیب ملاس آگار با روش CS کارایی خالص‌سازی را بیشتر افزایش داد و امکان به‌دست‌آوردن ریسه‌های عاری از آلودگی و زیرکشت‌های پایدار و بدون باکتری را فراهم ساخت. این سامانۀ ترکیبی روشی پایدار، کم‌هزینه و سازگار با محیط‌زیست برای خالص‌سازی و نگهداری کشت‌های قارچی فراهم می‌کند و می‌تواند جایگزینی قابل‌اعتماد برای روش‌های مبتنی بر آنتی‌بیوتیک در پژوهش‌های قارچ‌شناسی باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Decontamination of fungal cultures and inhibition of bacterial growth using molasses agar

نویسندگان English

S. Abbasi 1
E. Seidmohammadi 2
1 Department of Plant Protection, Razi University, Kermanshah, Iran
2 Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده English

Bacterial contamination remains one of the most persistent challenges in maintaining pure fungal cultures, often leading to data inaccuracy and the loss of valuable isolates. In this study, a natural and antibiotic-free approach was developed to overcome this issue using molasses agar, either alone or in combination with the Cabin-Sequestering (CS) physical isolation method. Sugar beet molasses, rich in phenolic and organic compounds, was incorporated into agar medium at various concentrations (75–150 g/L) and tested against multiple fungal taxa (Rhizoctonia solani, Fusarium redolens, Rhizopus stolonifer, and Pythium aphanidermatum) and two bacterial species (Bacillus subtilis and Xanthomonas translucens). The results revealed a clear dose-dependent antibacterial effect, with complete inhibition of bacterial growth at 125–150 g/L, while most true fungi maintained viable growth. In addition, molasses agar effectively supported the germination and single-spore isolation of Cercospora beticola without bacterial interference. When integrated with the CS method, molasses agar further enhanced purification efficiency, enabling the recovery of uncontaminated fungal hyphae and the establishment of stable subcultures free of bacteria. This combined system provides a sustainable, cost-effective, and environmentally safe strategy for fungal culture purification and maintenance, offering a reliable alternative to antibiotic-based techniques for mycological research.

کلیدواژه‌ها English

Polyphenol
Cabin-Sequestering method
Oomycetes
decontamination
antimicrobial effect
Brown, W. (1924). Two mycological methods. I. A simple method of freeing fungal cultures from bacteria. Annals of Botany, 38 (2), 401-404. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aob.a089906
Machacek, J. (1934). A simple method of obtaining Pythium cultures free from bacteria. Phytopathology, 24, 301–303. https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/19341101127
Sleeth, B. (1945). Agar medium and technique for isolating Pythium free of bacteria. Phytopathology, 35, 1030–1031. https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/ 19461100577
Schmitthenner, A. E., & Hilty, J. W. (1962). A modified dilution technique for obtaining single-spore isolates of fungi from contaminated material. Phytopathology, 52, 582–583. https://www.cabidigitallibrary.org/doi/ full/10.5555/19631100435
Raper, J. R. (1937). A method of freeing fungi from bacterial contamination. Science, 85, 342-342 https://doi.org/10.1126/science.85. 2205.342.a
Harrower, K. M. (1989). A simple technique for purifying mycelial cultures of unicellular contaminants. The Mycologist, 3 (2), 98.
Shi, X.-X., Qiu, H.-P., Wang, J.-y., Zhang, Z., Wang, Y.-L. & Sun, G.-C. (2019). A handy method to remove bacterial contamination from fungal cultures. Plos one, 14 (11), e0224635. https://doi.org/10.1371/journal. pone.0224635
Obata, Y., Senba, Y. & Koshika, M. (1963). Detection of phenolic compounds by chromatography in beet sugar molasses. Agricultural and Biological Chemistry, 27 (5), 340-341. https://doi.org/10.1080/00021369.1963.10858110
Filipčev, B., Lević, L., Bodroža-Solarov, M., Mišljenović, N. & Koprivica, G. (2010). Quality characteristics and antioxidant properties of breads supplemented with sugar beet molasses-based ingredients. International Journal of Food Properties, 13 (5), 1035-1053. https://doi.org/10.1080/ 10942910902950526
Chen, M., Zhao, Z., Meng, H., Yu, S. & Technology. (2017). The antibiotic activity and mechanisms of sugar beet (Beta vulgaris) molasses polyphenols against selected food-borne pathogens. Food Science and Biotechnology, 82, 354-360. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.04.063
Arjeh, E., Khodaei, S. M., Barzegar, M., Pirsa, S., Karimi Sani, I., Rahati, S., et al. (2022). Phenolic compounds of sugar beet (Beta vulgaris L.): Separation method, chemical characterization, and biological properties. Food Science and Biotechnology, 10 (12), 4238-4246. https://doi.org/10.1002/fsn3.3017
Sharma, A., Anurag, Kaur, J., Kesharwani, A. & Parihar, V. K. (2024). Antimicrobial potential of polyphenols: An update on alternative for combating antimicrobial resistance. Medicinal chemistry, 20 (6), 576-596. https://doi.org/10.2174/ 0115734064277579240328142639
Chirife, J., Herszage, L. n., Joseph, A. & Kohn, E. S. (1983). In vitro study of bacterial growth inhibition in concentrated sugar solutions: microbiological basis for the use of sugar in treating infected wounds. Antimicrobial agents and chemotherapy, 23 (5), 766-773. https://doi.org/10.1128/aac.23.5.766
Molan, P. C. (1992). The antibacterial activity of honey: 1. The nature of the antibacterial activity. Bee world, 73 (1), 5-28. https://doi.org/ 10.1080/0005772X.1992.11099109
Taguri, T., Tanaka, T. & Kouno, I. (2004). Antimicrobial activity of 10 different plant polyphenols against bacteria causing food-borne disease. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 27 (12), 1965-1969. https://doi.org/10.1248/bpb.27.1965
Hohmann, S. (2002). Osmotic stress signaling and osmoadaptation in yeasts. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 66 (2), 300-372. https://doi.org/10.1128/mmbr.66.2.300-372.2002
Ene, I. V., Walker, L. A., Schiavone, M., Lee, K. K., Martin-Yken, H., Dague, E., et al. (2015). Cell wall remodeling enzymes modulate fungal cell wall elasticity and osmotic stress resistance. mBio, 6 (4), 10.1128/mbio.00986-15. https://doi.org/10.1128/mbio.00986-15
Gow, N. A., Latge, J.-P. & Munro, C. A. (2017). The fungal cell wall: structure, biosynthesis, and function. Microbiology Spectrum, 5 (3), 10.1128/microbiolspec.funk-0035-2016.n https://doi.org/10.1128/ microbiolspec. funk-0035-2016
Jennings, D. & Burke, R. (1990). Compatible solutes–the mycological dimension and their role as physiological buffering agents. New Phytologist, 116 (2), 277-283. https://doi.org/10.1111/ j.1469-8137.1990.tb04715.x
Davis, D. J., Burlak, C. & Nicholas, P. (2000). Osmotic pressure of fungal compatible osmolytes. Mycological Research, 104 (7), 800-804. https://doi.org/10.1017/ S0953756299002087
Hohmann, S. (2015). An integrated view on a eukaryotic osmoregulation system. Current genetics, 61 (3), 373-382. https://link.springer.com /article/10.1007/s00294-015-0475-0
Rolfe, C. & Daryaei, H. (2020). Intrinsic and Extrinsic Factors Affecting Microbial Growth in Food Systems. In: Demirci A., Feng H., Krishnamurthy K., editors. Food Safety Engineering. Cham: Springer International Publishing. p. 3-24.
 © 2026 by the authors. Licensee SCU, Ahvaz, Iran. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0 license) (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/.