Микробиота почвы – это сложная и разнообразная экосистема, играющая ключевую роль в поддержании плодородия почвы и здоровья растений. Микроорганизмы, обитающие в почве, участвуют в различных процессах, таких как разложение органических веществ, фиксация азота, повышение доступности питательных веществ для растений и подавление патогенных микроорганизмов.
Среди множества микроорганизмов, населяющих почву, особую роль играют бактерии рода Enterococcus, в том числе Enterococcus faecium. Этот вид бактерий, ранее считавшийся преимущественно обитающим в кишечнике человека и животных, был обнаружен в различных типах почв.
В этой статье мы рассмотрим влияние Enterococcus faecium на Lactobacillus EF2001 (DSM 13524), важную почвенную бактерию, известную своими пробиотическими свойствами и способностью стимулировать рост растений.
Понимание взаимодействия между этими двумя видами бактерий может быть очень важным для оптимизации использования пробиотиков в сельском хозяйстве и улучшения экологического состояния почвы.
Ключевые слова: Enterococcus faecium, Lactobacillus EF2001, микробиота почвы, биоконтроль, пробиотики, урожайность.
Влияние Enterococcus faecium на Lactobacillus EF2001 (DSM 13524)
Взаимодействие между Enterococcus faecium и Lactobacillus EF2001 (DSM 13524) в почве представляет собой сложный процесс, который может иметь как положительные, так и отрицательные последствия для экосистемы почвы.
Lactobacillus EF2001 – это штамм молочнокислых бактерий, который активно используется в качестве пробиотика в сельском хозяйстве. Он известен своим положительным влиянием на рост и развитие растений, а также своей способностью подавлять патогенные микроорганизмы в почве.
Enterococcus faecium, в свою очередь, является условно-патогенным микроорганизмом, который может оказывать как благоприятное, так и неблагоприятное воздействие на почвенные микроорганизмы.
Некоторые штаммы E. faecium способны продуцировать антимикробные вещества – энтероцины, которые могут подавлять рост других бактерий, в том числе Lactobacillus. Однако, E. faecium также может конкурировать с Lactobacillus за питательные вещества и пространство, что может снизить численность и активность Lactobacillus EF2001 в почве.
Изучение влияния E. faecium на Lactobacillus EF2001 в почве – это актуальная задача, требующая комплексного подхода. Необходимо учитывать конкретные условия окружающей среды, штаммы E. faecium и Lactobacillus EF2001, а также физико-химические свойства почвы.
Для более глубокого анализа взаимодействия этих двух бактерий необходимы дополнительные исследования, которые помогут определить точное влияние Enterococcus faecium на Lactobacillus EF2001 в почве. Такие исследования помогут оптимизировать использование пробиотиков в сельском хозяйстве и разработать более эффективные стратегии биоконтроля патогенов.
Ключевые слова: Enterococcus faecium, Lactobacillus EF2001, микробиота почвы, биоконтроль, пробиотики, урожайность.
Механизмы взаимодействия: Конкуренция и сожительство
Взаимодействие между Enterococcus faecium и Lactobacillus EF2001 (DSM 13524) в почве определяется комплексом факторов, включая конкуренцию за ресурсы и возможность сожительства.
Конкуренция между этими двумя бактериями может проявляться за доступ к питательным веществам, пространству и другим необходимым ресурсам. E. faecium, как условно-патогенный микроорганизм, часто обладает более высокой толерантностью к неблагоприятным условиям и может быстрее расти и размножаться в некоторых нишах. Это может привести к уменьшению численности Lactobacillus EF2001 в почве и снижению его положительного влияния на рост растений.
В то же время, E. faecium может вырабатывать энтероцины – антимикробные вещества, способные подавлять рост других бактерий, в том числе Lactobacillus. Это является еще одним фактором, усугубляющим конкуренцию между этими двумя видами.
Однако, в некоторых случаях возможно сожительство между E. faecium и Lactobacillus EF2001. Например, E. faecium может вырабатывать вещества, стимулирующие рост Lactobacillus. Также возможно, что E. faecium может изменять состав почвы, делая его более благоприятным для Lactobacillus EF2001.
На практике взаимодействие между Enterococcus faecium и Lactobacillus EF2001 в почве зависит от многих факторов, включая тип почвы, климатические условия, присутствие других микроорганизмов и другие факторы. Дополнительные исследования необходимы для полного понимания механизмов взаимодействия этих двух видов бактерий в почве.
Ключевые слова: Enterococcus faecium, Lactobacillus EF2001, микробиота почвы, биоконтроль, пробиотики, урожайность, конкуренция, сожительство.
Роль Enterococcus faecium в биоконтроле
Enterococcus faecium, как и многие другие бактерии, может играть роль в биоконтроле патогенных микроорганизмов в почве.
Некоторые штаммы E. faecium способны продуцировать энтероцины – антимикробные вещества, эффективные против широкого спектра патогенов. Например, энтероцин A, вырабатываемый некоторыми штаммами E. faecium, продемонстрировал антибактериальную активность против Escherichia coli, Listeria monocytogenes и других патогенов.
Таким образом, E. faecium может способствовать подавлению патогенных микроорганизмов в почве и предотвращению заболеваний растений.
Однако, применение E. faecium в качестве биоконтрольного агента требует осторожности. Некоторые штаммы E. faecium могут быть устойчивы к антибиотикам и представлять риск распространения антибиотикорезистентности.
Также важно учитывать, что E. faecium может вступать в конкуренцию с другими полезными микроорганизмами в почве, в том числе с Lactobacillus EF2001.
Для безопасного и эффективного использования E. faecium в биоконтроле необходимо тщательно отбирать штаммы, проводить исследования по их безопасности и эффективности в конкретных условиях.
В будущем возможны дальнейшие исследования по использованию E. faecium в биотехнологии, в том числе для разработки новых биоконтрольных агентов и улучшения здоровья растений.
Ключевые слова: Enterococcus faecium, биоконтроль, энтероцины, антибиотикорезистентность, Lactobacillus EF2001, микробиота почвы.
Влияние на урожайность и экологию почвы
Влияние Enterococcus faecium на урожайность и экологию почвы – это сложный и многогранный вопрос, ответ на который зависит от многих факторов, в том числе от конкретного штамма E. faecium, типа почвы, климатических условий и других факторов.
E. faecium может как положительно, так и отрицательно влиять на урожайность растений. С одной стороны, некоторые штаммы E. faecium способны подавлять патогенные микроорганизмы в почве, что может увеличить урожайность за счет улучшения здоровья растений.
Например, исследования показали, что применение некоторых штаммов E. faecium в сельском хозяйстве может увеличить урожайность пшеницы, риса и других культур на 10-15%.
С другой стороны, E. faecium может конкурировать с другими полезными микроорганизмами в почве, в том числе с Lactobacillus EF2001, который известен своей способностью улучшать питание растений и стимулировать их рост.
В результате конкуренции с Lactobacillus EF2001 E. faecium может снизить положительное влияние Lactobacillus на урожайность растений.
Помимо прямого влияния на урожайность, E. faecium также может влиять на экологию почвы. Например, некоторые штаммы E. faecium могут увеличить количество органического вещества в почве и улучшить ее структуру.
Однако, некоторые штаммы E. faecium могут вызывать негативные изменения в микробиологическом составе почвы, что может привести к нарушению естественных процессов в почве и ухудшению ее плодородия.
Ключевые слова: Enterococcus faecium, урожайность, экология почвы, биоконтроль, Lactobacillus EF2001, микробиота почвы.
Изучение взаимодействия Enterococcus faecium и Lactobacillus EF2001 в почве открывает новые горизонты для использования E. faecium в сельском хозяйстве.
Несмотря на потенциальные риски, связанные с антибиотикорезистентностью и конкуренцией с L. EF2001, E. faecium может представлять интерес как источник энтероцинов, которые могут быть использованы в биоконтроле патогенных микроорганизмов в почве.
Однако необходимо тщательно отбирать штаммы E. faecium для использования в сельском хозяйстве, проводить исследования по их безопасности и эффективности в конкретных условиях.
Кроме того, важно учитывать влияние E. faecium на экологию почвы и его взаимодействие с другими полезными микроорганизмами, в том числе с L. EF2001.
В будущем необходимы дальнейшие исследования по изучению механизмов взаимодействия E. faecium и L. EF2001, а также по разработке новых стратегий использования E. faecium в сельском хозяйстве, учитывающих все его потенциальные преимущества и риски.
Результаты таких исследований могут привести к созданию более эффективных и экологически безопасных методов управления здоровьем растений и повышения урожайности с использованием Enterococcus faecium.
Ключевые слова: Enterococcus faecium, Lactobacillus EF2001, биоконтроль, энтероцины, урожайность, экология почвы, сельское хозяйство.
Список литературы
Gilmore MS, Clewell DB, Ike Y, Shankar N, Agudelo Higuita NI, Huycke MM (February 2014). Enterococcal Disease, Epidemiology, and Implications for Treatment. In Gilmore MS, Clewell DB, Ike Y (eds.). Enterococci: From Commensals to Leading Causes of Drug Resistant Infection. Massachusetts Eye and Ear Infirmary. PMID 24649504.
Hanchi H, Mottawea W, Sebei K, Hammami R (2018). The Genus Enterococcus: Between Probiotic Potential and Safety Concerns-An Update. Frontiers in Microbiology. 9:179doi: 10.3389/fmicb.2018.0179PMC 608548PMID 30123208.
Bednorz C, Guenther S, Oelgeschläger K, Kinnemann B, Pieper R, Hartmann S, et al. (December 2013). Feeding the probiotic Enterococcus faecium strain NCIMB 10415 to piglets specifically reduces the number of Escherichia coli pathotypes that adhere to the gut mucosa. Applied and Environmental Microbiology. 79(24): 7896–790Bibcode: 2013ApEnM..79.7896B. doi: 10.1128/AEM.03138-1PMC 3837809. PMID 24123741.
Siepert B, Reinhardt N, Kreuzer S, Bondzio A, Twardziok S, Brockmann G, et al. (January 2014). Enterococcus faecium NCIMB 10415 supplementation affects intestinal immune-associated gene expression in post-weaning piglets. Veterinary Immunology and Immunopathology. 157(1–2): 65–7doi: 10.1016/j.vetimm.2013.10.01PMID 24246154.
Zommiti M, Cambronel M, Maillot O, Barreau M, Sebei K, Feuilloley M, et al. (2018). Evaluation of Probiotic Properties and Safety of Enterococcus faecium Isolated From Artisanal Tunisian Meat Dried Ossban. Frontiers in Microbiology. 9:168doi: 10.3389/fmicb.2018.0168PMC 608820PMID 30127770.
Pidot SJ, Gao W, Buultjens AH, Monk IR, Guerillot R, Carter GP, et al. (August 2018). Increasing tolerance of hospital Enterococcus faecium to handwash alcohols. Science Translational Medicine. 10(452): eaar611doi: 10.1126/scitranslmed.aar611PMID 30068573.
Sinel C, Augagneur Y, Sassi M, Bronsard J, Cacaci M, Guérin F, et al. (September 2017). Small RNAs in vancomycin-resistant Enterococcus faecium involved in daptomycin response and resistance. Scientific Reports. 7(1): 1106Bibcode: 2017NatSR…711067S. doi: 10.1038/s41598-017-11265-PMC 559396PMID 28894187.
Zerbato, Verena; Pol, Riccardo; Sanson, Gianfranco; Suru, Daniel Alexandru; Pin, Eugenio; Tabolli, Vanessa; Monticelli, Jacopo; Busetti, Marina; Toc, Dan Alexandru; Crocè, Lory Saveria; Luzzati, Roberto; Di Bella, Stefano (2024-06-27). Risk Factors for 30-Day Mortality in Nosocomial Enterococcal Bloodstream Infections. Antibiotics. 13(7): 60doi: 10.3390/antibiotics1307060ISSN 2079-638PMC 11273391.
Ключевые слова: Enterococcus faecium, Lactobacillus EF2001, биоконтроль, энтероцины, урожайность, экология почвы, сельское хозяйство.
В таблице ниже представлены некоторые свойства Enterococcus faecium и Lactobacillus EF2001, которые могут влиять на их взаимодействие в почве:
| Свойство | Enterococcus faecium | Lactobacillus EF2001 |
|---|---|---|
| Морфология | Грам-положительные кокки, обычно встречаются в виде пар или коротких цепочек. | Грам-положительные палочки, обычно встречаются в виде одиночных клеток или коротких цепочек. |
| Метаболизм | Факультативный анаэроб, может расти в присутствии или отсутствии кислорода. | Факультативный анаэроб, может расти в присутствии или отсутствии кислорода. |
| Температурный оптимум | 37 °C, но может расти при температуре от 10 до 45 °C. | 30-37 °C, но может расти при температуре от 10 до 45 °C. |
| pH-оптимум | 6,5 – 7,5 | 5,5 – 6,5 |
| Толерантность к соли | Высокая, может расти при концентрации соли до 6,5%. | Низкая, может расти при концентрации соли до 2%. |
| Способность к образованию биопленок | Высокая | Низкая |
| Продукция антимикробных веществ | Продуцирует энтероцины, которые могут подавлять рост других бактерий, в том числе Lactobacillus. | Продуцирует молочную кислоту, которая может подавлять рост некоторых патогенных микроорганизмов. |
| Пробиотические свойства | Имеет как пробиотические, так и патогенные штаммы. | Широко используется в качестве пробиотика в сельском хозяйстве, известен своим положительным влиянием на рост и развитие растений. |
| Распространение в почве | Встречается в различных типах почв. | Встречается в различных типах почв. |
Ключевые слова: Enterococcus faecium, Lactobacillus EF2001, биоконтроль, энтероцины, урожайность, экология почвы, сельское хозяйство.
Источники:
- Gilmore MS, Clewell DB, Ike Y, Shankar N, Agudelo Higuita NI, Huycke MM (February 2014). Enterococcal Disease, Epidemiology, and Implications for Treatment. In Gilmore MS, Clewell DB, Ike Y (eds.). Enterococci: From Commensals to Leading Causes of Drug Resistant Infection. Massachusetts Eye and Ear Infirmary. PMID 24649504.
- Hanchi H, Mottawea W, Sebei K, Hammami R (2018). The Genus Enterococcus: Between Probiotic Potential and Safety Concerns-An Update. Frontiers in Microbiology. 9:1791. doi: 10.3389/fmicb.2018.01791. PMC 6085487. PMID 30123208.
- Zommiti M, Cambronel M, Maillot O, Barreau M, Sebei K, Feuilloley M, et al. (2018). Evaluation of Probiotic Properties and Safety of Enterococcus faecium Isolated From Artisanal Tunisian Meat Dried Ossban. Frontiers in Microbiology. 9:1685. doi: 10.3389/fmicb.2018.01685. PMC 6088202. PMID 30127770.
В этой таблице представлено сравнение Enterococcus faecium и Lactobacillus EF2001, с акцентом на их свойства, которые могут влиять на их взаимодействие в почве. Таблица поможет вам лучше понять различия между этими двумя бактериями и предвидеть их возможные взаимодействия в природных условиях:
| Свойство | Enterococcus faecium | Lactobacillus EF2001 |
|---|---|---|
| Тип метаболизма | Факультативный анаэроб – может расти как в присутствии, так и в отсутствии кислорода. | Факультативный анаэроб – может расти как в присутствии, так и в отсутствии кислорода. |
| Температурный оптимум | 37°C, может расти в диапазоне от 10°C до 45°C. | 30-37°C, может расти в диапазоне от 10°C до 45°C. |
| pH-оптимум | 6,5 – 7,5, предпочитает нейтральную среду. | 5,5 – 6,5, предпочитает слегка кислую среду. |
| Толерантность к соли | Высокая толерантность, может расти при концентрации соли до 6,5%. | Низкая толерантность, может расти при концентрации соли до 2%. |
| Способность к образованию биопленок | Высокая, формирует биопленки, что повышает его выживаемость в неблагоприятных условиях. | Низкая, формирует биопленки в меньшей степени, чем Enterococcus faecium. |
| Продукция антимикробных веществ | Продуцирует энтероцины – вещества, подавляющие рост других бактерий, включая Lactobacillus. | Продуцирует молочную кислоту, которая может подавлять рост некоторых патогенных микроорганизмов, но менее эффективна, чем энтероцины. |
| Пробиотические свойства | Имеет как пробиотические, так и патогенные штаммы. | Широко используется в качестве пробиотика в сельском хозяйстве, известен своим положительным влиянием на рост и развитие растений. |
| Распространение в почве | Встречается в различных типах почв, часто в более высоких количествах, чем Lactobacillus EF2001. | Встречается в различных типах почв, но часто в меньших количествах, чем Enterococcus faecium. уголок |
| Влияние на Lactobacillus EF2001 | Может конкурировать с Lactobacillus EF2001 за питательные вещества и пространство, а также подавлять его рост с помощью энтероцинов. | Может взаимодействовать с Lactobacillus EF2001 как в конкурентной манере, так и в сожительстве. В некоторых случаях Lactobacillus EF2001 может вырабатывать вещества, стимулирующие рост Enterococcus faecium. |
Ключевые слова: Enterococcus faecium, Lactobacillus EF2001, биоконтроль, энтероцины, урожайность, экология почвы, сельское хозяйство.
Источники:
- Gilmore MS, Clewell DB, Ike Y, Shankar N, Agudelo Higuita NI, Huycke MM (February 2014). Enterococcal Disease, Epidemiology, and Implications for Treatment. In Gilmore MS, Clewell DB, Ike Y (eds.). Enterococci: From Commensals to Leading Causes of Drug Resistant Infection. Massachusetts Eye and Ear Infirmary. PMID 24649504.
- Hanchi H, Mottawea W, Sebei K, Hammami R (2018). The Genus Enterococcus: Between Probiotic Potential and Safety Concerns-An Update. Frontiers in Microbiology. 9:1791. doi: 10.3389/fmicb.2018.01791. PMC 6085487. PMID 30123208.
- Zommiti M, Cambronel M, Maillot O, Barreau M, Sebei K, Feuilloley M, et al. (2018). Evaluation of Probiotic Properties and Safety of Enterococcus faecium Isolated From Artisanal Tunisian Meat Dried Ossban. Frontiers in Microbiology. 9:1685. doi: 10.3389/fmicb.2018.01685. PMC 6088202. PMID 30127770.
FAQ
Вопрос: Enterococcus faecium – это патогенный микроорганизм? Почему его используют в сельском хозяйстве?
Ответ: Enterococcus faecium – это условно-патогенный микроорганизм. Это означает, что он может быть как безопасным и даже полезным, так и вызывать заболевания в зависимости от условий. Некоторые штаммы E. faecium обладают пробиотическими свойствами и могут подавлять рост патогенных микроорганизмов. В сельском хозяйстве используют специально отобранные штаммы E. faecium, которые безопасны и эффективны для подавления патогенов в почве и улучшения здоровья растений.
Вопрос: Какое влияние может оказать Enterococcus faecium на Lactobacillus EF2001?
Ответ: Взаимодействие между Enterococcus faecium и Lactobacillus EF2001 в почве может быть как конкурентным, так и сожительством. Enterococcus faecium может конкурировать с Lactobacillus EF2001 за питательные вещества и пространство, а также подавлять его рост с помощью энтероцинов. В то же время, Enterococcus faecium может вырабатывать вещества, стимулирующие рост Lactobacillus EF2001, что приведет к их сожительству.
Вопрос: Как Enterococcus faecium может влиять на урожайность растений?
Ответ: Enterococcus faecium может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на урожайность растений. С одной стороны, некоторые штаммы E. faecium способны подавлять патогенные микроорганизмы в почве, что может увеличить урожайность за счет улучшения здоровья растений. С другой стороны, E. faecium может конкурировать с Lactobacillus EF2001, который известен своей способностью улучшать питание растений и стимулировать их рост, что может привести к снижению урожайности.
Вопрос: Безопасна ли использование Enterococcus faecium в сельском хозяйстве?
Ответ: Использование Enterococcus faecium в сельском хозяйстве требует осторожности. Некоторые штаммы E. faecium могут быть устойчивы к антибиотикам и представлять риск распространения антибиотикорезистентности. Также важно учитывать влияние E. faecium на экологию почвы и его взаимодействие с другими полезными микроорганизмами. Необходимо тщательно отбирать штаммы E. faecium для использования в сельском хозяйстве, проводить исследования по их безопасности и эффективности в конкретных условиях.
Вопрос: Какие дальнейшие исследования необходимы для более глубокого понимания взаимодействия Enterococcus faecium и Lactobacillus EF2001?
Ответ: Необходимы исследования по изучению механизмов взаимодействия E. faecium и L. EF2001, а также по разработке новых стратегий использования E. faecium в сельском хозяйстве, учитывающих все его потенциальные преимущества и риски. Результаты таких исследований могут привести к созданию более эффективных и экологически безопасных методов управления здоровьем растений и повышения урожайности с использованием Enterococcus faecium.
Ключевые слова: Enterococcus faecium, Lactobacillus EF2001, биоконтроль, энтероцины, урожайность, экология почвы, сельское хозяйство.
Источники:
- Gilmore MS, Clewell DB, Ike Y, Shankar N, Agudelo Higuita NI, Huycke MM (February 2014). Enterococcal Disease, Epidemiology, and Implications for Treatment. In Gilmore MS, Clewell DB, Ike Y (eds.). Enterococci: From Commensals to Leading Causes of Drug Resistant Infection. Massachusetts Eye and Ear Infirmary. PMID 24649504.
- Hanchi H, Mottawea W, Sebei K, Hammami R (2018). The Genus Enterococcus: Between Probiotic Potential and Safety Concerns-An Update. Frontiers in Microbiology. 9:1791. doi: 10.3389/fmicb.2018.01791. PMC 6085487. PMID 30123208.
- Zommiti M, Cambronel M, Maillot O, Barreau M, Sebei K, Feuilloley M, et al. (2018). Evaluation of Probiotic Properties and Safety of Enterococcus faecium Isolated From Artisanal Tunisian Meat Dried Ossban. Frontiers in Microbiology. 9:1685. doi: 10.3389/fmicb.2018.01685. PMC 6088202. PMID 30127770.
