Published June 21, 2021
| Version v1
Publication
Open
Antifungal Secondary Metabolites Produced by the Fungal Endophytes: Chemical Diversity and Potential Use in the Development of Biopesticides
- 1. Tobacco Research Institute
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
Description
Plant diseases caused by phytopathogenic fungi can lead to huge losses in the agricultural fields and therefore remain a continuous threat to the global food security. Chemical-based fungicides contributed significantly in securing crop production. However, indiscriminate application of fungicides has led to increased chemical resistance and potential risks to human health and environment. Thus, there is an urgent need for searching for new bioactive natural products and developing them into new biopesticides. Fungal endophytes, microorganisms that reside in the fresh tissues of living plants, are regarded as untapped sources of novel natural products for exploitation in agriculture and/or medicine. Chemical examination of endophytic fungi has yielded enormous antifungal natural products with potential use in the development of biopesticides. This review summarizes a total of 132 antifungal metabolites isolated from fungal endophytes in the past two decades. The emphasis is on the unique chemical diversity of these metabolic products, together with their relevant antifungal properties. Moreover, some "star molecules," such as griseofulvin and trichothecene, as well as their synthetic derivatives that possess high potential as candidates of new natural fungicides, are also presented herein.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمكن أن تؤدي الأمراض النباتية الناجمة عن الفطريات المسببة للأمراض النباتية إلى خسائر فادحة في الحقول الزراعية، وبالتالي تظل تشكل تهديدًا مستمرًا للأمن الغذائي العالمي. ساهمت مبيدات الفطريات القائمة على المواد الكيميائية بشكل كبير في تأمين إنتاج المحاصيل. ومع ذلك، أدى الاستخدام العشوائي لمبيدات الفطريات إلى زيادة المقاومة الكيميائية والمخاطر المحتملة على صحة الإنسان والبيئة. وبالتالي، هناك حاجة ملحة للبحث عن منتجات طبيعية جديدة نشطة بيولوجيًا وتطويرها إلى مبيدات بيولوجية جديدة. تعتبر النباتات الفطرية الداخلية، والكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الأنسجة الطازجة للنباتات الحية، مصادر غير مستغلة للمنتجات الطبيعية الجديدة للاستغلال في الزراعة و/أو الطب. أدى الفحص الكيميائي للفطريات الباطنة إلى إنتاج منتجات طبيعية هائلة مضادة للفطريات مع إمكانية استخدامها في تطوير المبيدات الحيوية. تلخص هذه المراجعة ما مجموعه 132 مستقلبًا مضادًا للفطريات معزولًا عن النباتات الفطرية الداخلية في العقدين الماضيين. ينصب التركيز على التنوع الكيميائي الفريد لهذه المنتجات الأيضية، جنبًا إلى جنب مع خصائصها المضادة للفطريات ذات الصلة. علاوة على ذلك، يتم هنا عرض بعض "جزيئات النجوم"، مثل الجريزوفولفين والتريشوثيسين، بالإضافة إلى مشتقاتها الاصطناعية التي تمتلك إمكانات عالية كمرشحات لمبيدات الفطريات الطبيعية الجديدة.Translated Description (French)
Les maladies des plantes causées par les champignons phytopathogènes peuvent entraîner d'énormes pertes dans les champs agricoles et restent donc une menace continue pour la sécurité alimentaire mondiale. Les fongicides à base de produits chimiques ont contribué de manière significative à sécuriser la production végétale. Cependant, l'application aveugle de fongicides a entraîné une résistance accrue aux produits chimiques et des risques potentiels pour la santé humaine et l'environnement. Il est donc urgent de rechercher de nouveaux produits naturels bioactifs et de les développer en nouveaux biopesticides. Les endophytes fongiques, micro-organismes qui résident dans les tissus frais des plantes vivantes, sont considérés comme des sources inexploitées de nouveaux produits naturels à exploiter en agriculture et/ou en médecine. L'examen chimique des champignons endophytes a donné d'énormes produits naturels antifongiques pouvant être utilisés dans le développement de biopesticides. Cette revue résume un total de 132 métabolites antifongiques isolés à partir d'endophytes fongiques au cours des deux dernières décennies. L'accent est mis sur la diversité chimique unique de ces produits métaboliques, ainsi que sur leurs propriétés antifongiques pertinentes. De plus, certaines « molécules vedettes », telles que la griséofulvine et le trichothécène, ainsi que leurs dérivés synthétiques qui possèdent un potentiel élevé en tant que candidats de nouveaux fongicides naturels, sont également présentés ici.Translated Description (Spanish)
Las enfermedades de las plantas causadas por hongos fitopatógenos pueden provocar enormes pérdidas en los campos agrícolas y, por lo tanto, siguen siendo una amenaza continua para la seguridad alimentaria mundial. Los fungicidas de base química contribuyeron significativamente a asegurar la producción de cultivos. Sin embargo, la aplicación indiscriminada de fungicidas ha provocado un aumento de la resistencia química y riesgos potenciales para la salud humana y el medio ambiente. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de buscar nuevos productos naturales bioactivos y desarrollarlos en nuevos biopesticidas. Los endófitos fúngicos, microorganismos que residen en los tejidos frescos de las plantas vivas, se consideran fuentes sin explotar de nuevos productos naturales para su explotación en la agricultura y/o la medicina. El examen químico de hongos endofíticos ha producido enormes productos naturales antifúngicos con un uso potencial en el desarrollo de biopesticidas. Esta revisión resume un total de 132 metabolitos antifúngicos aislados de endófitos fúngicos en las últimas dos décadas. El énfasis está en la diversidad química única de estos productos metabólicos, junto con sus propiedades antifúngicas relevantes. Además, también se presentan en la presente algunas "moléculas estrella", tales como griseofulvina y tricoteceno, así como sus derivados sintéticos que poseen un alto potencial como candidatos de nuevos fungicidas naturales.Files
pdf.pdf
Files
(11.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:817982ffd4496df72aa3600fc070af50
|
11.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- المستقلبات الثانوية المضادة للفطريات التي تنتجها النباتات الفطرية الداخلية: التنوع الكيميائي والاستخدام المحتمل في تطوير المبيدات الحيوية
- Translated title (French)
- Métabolites secondaires antifongiques produits par les endophytes fongiques : diversité chimique et utilisation potentielle dans le développement de biopesticides
- Translated title (Spanish)
- Metabolitos secundarios antifúngicos producidos por los endófitos fúngicos: diversidad química y uso potencial en el desarrollo de biopesticidas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3177157537
- DOI
- 10.3389/fmicb.2021.689527
References
- https://openalex.org/W1564008929
- https://openalex.org/W1617330692
- https://openalex.org/W1959127611
- https://openalex.org/W1964598732
- https://openalex.org/W1969244523
- https://openalex.org/W1969982155
- https://openalex.org/W1975736596
- https://openalex.org/W1976186932
- https://openalex.org/W1989330850
- https://openalex.org/W1993211619
- https://openalex.org/W1996153566
- https://openalex.org/W2008282584
- https://openalex.org/W2009464925
- https://openalex.org/W2015759739
- https://openalex.org/W2021067802
- https://openalex.org/W2026771891
- https://openalex.org/W2026869116
- https://openalex.org/W2027469784
- https://openalex.org/W2036313115
- https://openalex.org/W2042348257
- https://openalex.org/W2046180115
- https://openalex.org/W2046441335
- https://openalex.org/W2048076359
- https://openalex.org/W2050323924
- https://openalex.org/W2053807063
- https://openalex.org/W2067826704
- https://openalex.org/W2069807850
- https://openalex.org/W2070163157
- https://openalex.org/W2072271488
- https://openalex.org/W2080203736
- https://openalex.org/W2080623545
- https://openalex.org/W2092054293
- https://openalex.org/W2115068967
- https://openalex.org/W2115461186
- https://openalex.org/W2122332484
- https://openalex.org/W2190543331
- https://openalex.org/W2243351685
- https://openalex.org/W2268020511
- https://openalex.org/W2271979632
- https://openalex.org/W2316219069
- https://openalex.org/W2319133509
- https://openalex.org/W2320464732
- https://openalex.org/W2333573098
- https://openalex.org/W2397093861
- https://openalex.org/W2408764645
- https://openalex.org/W2493646214
- https://openalex.org/W2525731773
- https://openalex.org/W2526194180
- https://openalex.org/W2558698630
- https://openalex.org/W2565391710
- https://openalex.org/W2583069901
- https://openalex.org/W2588625908
- https://openalex.org/W2605680296
- https://openalex.org/W2736747313
- https://openalex.org/W2754550266
- https://openalex.org/W2758402285
- https://openalex.org/W2779136884
- https://openalex.org/W2783099734
- https://openalex.org/W2789910478
- https://openalex.org/W2794899605
- https://openalex.org/W2887656707
- https://openalex.org/W2899769071
- https://openalex.org/W2915783305
- https://openalex.org/W2941420169
- https://openalex.org/W2944781464
- https://openalex.org/W2945438318
- https://openalex.org/W2945755130
- https://openalex.org/W2949511487
- https://openalex.org/W2950664471
- https://openalex.org/W2953233451
- https://openalex.org/W2971815735
- https://openalex.org/W2979876982
- https://openalex.org/W2988053907
- https://openalex.org/W2996281618
- https://openalex.org/W3012376261
- https://openalex.org/W3015629513
- https://openalex.org/W3016628696
- https://openalex.org/W3025740881
- https://openalex.org/W3032966617
- https://openalex.org/W3038147626
- https://openalex.org/W4231695676
- https://openalex.org/W4251545760
- https://openalex.org/W92266611