محققان موسسه تحقیقات محصولات طبیعی و زیست شناسی عفونی لایبنیتز (Leibniz-HKI) در آلمان کشف کرده اند که باکتری های جنس سودوموناس یک محصول طبیعی ضد میکروبی قوی تولید می کنند که از خاصیت قارچ کشی قوی برخوردار است.
این مولکول طبیعی کشف شده توسط این دانشمندان به نام کیانومایسین (Keanumycins) نامگذاری شده اند.
این محققان می‌گویند که این گروه از مولکول‌ها چنان قارچ ها را می‌کشند که ما آن‌ها را به نام کیانو ریوز نامگذاری کردیم، زیرا او نیز در نقش‌هایش بسیار کشنده است. این پژوهش که در مجله انجمن شیمی آمریکا (Journal of the American Chemical Society) و همچنین در مجله Nature منتشر شده است، نحوه عملکرد کیانومایسین ها را که باکتری‌های جنس سودوموناس تولید می‌کنند، تشریح می کند.
بر طبق یافته این دانشمندان این ماده هم در برابر بیماری های قارچی گیاهی و هم در برابر قارچ های بیماری زا برای انسان موثر است و در عین حال برای سلول های گیاهی و انسان بی ضرر است.
این دانشمندان نشان داده‌اند که کیانومایسین‌ها در برابر قارچ عامل کپک خاکستری (Botrytis cinerea) که باعث پوسیدگی در میوه ها و سبزیجات می‌شود و هر ساله موقع برداشت خسارت های زیادی ایجاد می‌کند، به طور موثر عمل می‌کنند. کپک خاکستری در بیش از ۲۰۰ نوع میوه و سبزیجات مختلف به‌ویژه توت‌فرنگی و انگور نارس خسارت وارد می سازد.
این مواد کشف شده قادرند رشد قارچ هایی را که برای انسان خطرناک هستند مانند کاندیدا آلبیکنس (Candida albicans) را نیز به شدت مهار می کند.
بنابراین بر اساس یافته این مطالعه، کیانومایسین ها می توانند جایگزینی سازگار با محیط زیست برای آفت کش های شیمیایی باشند، اما می توانند جایگزینی برای مبارزه با قارچ های مقاوم به سموم و داروها نیز باشند. سباستین گوتزه، نویسنده اول این مطالعه و محقق فوق دکترا در Leibniz-HKI توضیح می دهد: ما با یک بحران در داروهای ضد عفونی مواجه هستیم. بسیاری از قارچ‌های بیماری‌زای انسانی در حال حاضر به داروهای ضد قارچ‌ها (آنتی‌میکوتیک) مقاوم هستند.
گوتزه می‌گوید: از نظر تئوری، مایع رویی حاوی کیانومایسین از کشت‌های سودوموناس می‌تواند مستقیماً برای گیاهان استفاده شود. کیانومایسین زیست تخریب پذیر است، بنابراین هیچ گونه بقایای دائمی نباید در خاک ایجاد شود. این بدان معناست که محصول طبیعی پتانسیل تبدیل شدن به یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای آفت کش های شیمیایی را دارد.
محققان در ژنوم این باکتری ژن های بیوسنتز محصولات طبیعی تازه کشف شده شامل کیانومایسین های A، B و C را یافته اند. این گروه از محصولات طبیعی متعلق به لیپوپپتیدهای غیرریبوزومی با خواص صابون مانند هستند. اینان موفق شدند یکی از کیانومایسین ها را جدا کرده و آزمایش های بیشتری را با آن انجام دهند.
بر اساس آزمایش‌های انجام‌شده تاکنون، این محصول طبیعی برای سلول‌های انسان سمی نیست و در غلظت‌های بسیار کم در برابر قارچ‌ها مؤثر است. این امر آن را به یک کاندید خوب برای توسعه دارویی داروهای ضد قارچ جدید تبدیل می کند. این داروها همچنین به فوریت مورد نیاز هستند، زیرا داروهای بسیار کمی علیه عفونت های قارچی در بازار وجود دارد.
دانشمندان می‌گویند جدیدترین یافته‌ها چگونگی عملکرد این محصول طبیعی احتمالی را روشن می‌کند و احتمالا ممکن است به توسعه ضدقارچ‌های جدید دارویی و شیمیایی کشاورزی کمک کند.
Sources:
Sebastian Götze et al, Ecological Niche-Inspired Genome Mining Leads to the Discovery of Crop-Protecting Nonribosomal Lipopeptides Featuring a Transient Amino Acid Building Block, Journal of the American Chemical Society (2023). DOI: 10.1021/jacs.2c11107
Andrew Mitchinson, Bacterial defence repurposed to fight blight, Nature (2023). DOI: 10.1038/d41586-023-00195-x