從正確的早晨開始,沒有什么比像一杯橙汁更好的了,但是隨著佛羅里達(dá)柑橘產(chǎn)業(yè)在過(guò)去的15年中使其產(chǎn)量減少了約一半的流行病,價(jià)格飆升。柑橘綠化病已經(jīng)造成嚴(yán)重破壞,使果汁變干并降低作物產(chǎn)量。這種疾病無(wú)法治愈,但研究人員報(bào)告說(shuō),他們現(xiàn)在已經(jīng)確定了一種可以抑制致病細(xì)菌的真菌化合物。
研究人員將于今天在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)(ACS)2019年春季全國(guó)會(huì)議和博覽會(huì)上展示他們的成果。
有趣的是,這項(xiàng)工作的開始是對(duì)葡萄的研究。由Katherine Maloney博士領(lǐng)導(dǎo)的合作者團(tuán)隊(duì)最初正在研究皮爾斯病的潛在治療方法,這種方法影響葡萄藤,其效果與柑橘綠化病相似。
“葡萄藤是克隆繁殖的,”位于Point Loma Nazarene大學(xué)的Maloney說(shuō)。“在葡萄園里,你看到的所有葡萄藤在基因上都是相同的。”通過(guò)考慮商業(yè)葡萄的相同植物遺傳,她和她的團(tuán)隊(duì)開始了解一些植物如何保護(hù)自己免受皮爾斯病病原體(Xylella fastidiosa)的侵害。
“在一些葡萄園中,有無(wú)癥狀的葡萄藤直接生活在患有病癥和癥狀的葡萄藤旁邊,”馬洛尼實(shí)驗(yàn)室的本科研究員Connor Brandenburg說(shuō)。由于植物的基因不能對(duì)這些差異負(fù)責(zé),科學(xué)家們知道必須有另一種生物殺死或抑制細(xì)菌。
加州大學(xué)河濱分校的合作者檢查了健康葡萄藤中或其上發(fā)現(xiàn)的一系列生物的DNA。當(dāng)他們將這與患病葡萄藤的生物DNA進(jìn)行比較時(shí),他們發(fā)現(xiàn)了明顯的差異。他們分離了大約六種真菌菌株,這些真菌抑制了導(dǎo)致皮爾斯病的細(xì)菌生長(zhǎng)。然后,Maloney實(shí)驗(yàn)室從Riverside團(tuán)隊(duì)測(cè)試活性的這些真菌中分離出代謝物,尋找與真菌相關(guān)的化合物,這些化合物可能起到抗菌治療的作用。
Radicinin是由一種真菌菌株產(chǎn)生的分子,由Maloney的團(tuán)隊(duì)分離和純化。該分子在稱為瓊脂擴(kuò)散試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出令人印象深刻的抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的效力。由于引起柑橘綠化病的細(xì)菌Candidatus liberibacter asiaticus不會(huì)在實(shí)驗(yàn)室中生長(zhǎng),研究人員在一種名為L(zhǎng)iberibacter crescens的相關(guān)細(xì)菌上測(cè)試了radicinin。
“我們知道,radicinin是一種由特定真菌制成的產(chǎn)品,現(xiàn)在我們已經(jīng)確定了在實(shí)驗(yàn)室中制造它的方法,”勃蘭登堡說(shuō)。當(dāng)他通過(guò)radicinin的合成工作時(shí),勃蘭登堡測(cè)試了針對(duì)兩種細(xì)菌疾病的中間分子,并發(fā)現(xiàn)它們也有效地阻止了繁殖。他現(xiàn)在正在評(píng)估所有抑制生長(zhǎng)的分子,以確定它們的共同點(diǎn),以便在潛在的治療中利用這些特征。
根據(jù)勃蘭登堡的說(shuō)法,該團(tuán)隊(duì)的下一步將是確定一種適合輸送到葡萄藤和橙樹的配方。研究人員說(shuō),盡管需要做更多的實(shí)驗(yàn),但將這些研究結(jié)果轉(zhuǎn)移到實(shí)際應(yīng)用上可能更接近于消除柑橘綠化疾病,讓柑橘生產(chǎn)反彈,降低生產(chǎn)成本,減輕種植者的壓力。