Published January 25, 2017 | Version v1
Publication Open

Production of Potent Antimicrobial Compounds from Streptomyces cyaneofuscatus Associated with Fresh Water Sediment

Creators

  • 1. Mizoram University
  • 2. Central Drug Research Institute

Description

The genus Streptomyces under phylum actinobacteria has been recognized as a prolific source for the production of bioactive secondary metabolites. An actinobacterial strain designated as DST103 isolated from a wetland fresh water sediment of Tamdil Lake, Mizoram, Northeast, India was identified as Streptomyces cyaneofuscatus (KY287599) using 16SrRNA gene sequencing which shares 99.87% sequence similarity with Streptomyces cyaneofuscatus NRRL B-2570T. The strain showed broad spectrum antimicrobial activities against Gram negative bacteria (Escherichia coli MTCC 739 and Pseudomonas aeruginosa MTCC 2453), Gram positive bacteria (Micrococcus luteus NCIM 2170 and Staphylococcus aureus MTCC 96) and yeast pathogen Candida albicans MTCC 3017). The methanolic extract of the strain DST103 exhibited highest antimicrobial activity against E. coli (IC50= 2.10 µg/mL) and minimum activity against S. aureus (IC50= 43.63 µg/mL). Five antibiotics [trimethoprim (18μg/g), fluconazole (6μg/g), ketoconazole (18μg/g), nalidixic acid (135μg/g), and rifampicin (56μg/g)] were detected and quantified using ultra-performance liquid chromatography (UPLC-ESI-MS/MS). Further, biosynthetic potential genes [polyketide synthases (PKS) type II, non-ribosomal peptide synthetases (NRPS) and aminodeoxyisochorismate synthase (phzE)] were also detected in strain DST103 which may possibly be responsible for the production of antimicrobial compounds. Additionally, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis showed the presence of four volatile compounds which might be responsible for their diverse biological activity. The present study revealed the presence of bioactive compounds in strain DST103, which may be a promising resource for the discovery of novel bioactive metabolites against wide range of pathogens.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم التعرف على جنس المتسلسلة تحت البكتيريا الشعاعية كمصدر غزير لإنتاج المستقلبات الثانوية النشطة بيولوجيًا. تم تحديد سلالة بكتيرية شعاعية مصنفة على أنها DST103 معزولة عن رواسب المياه العذبة في الأراضي الرطبة في بحيرة تامديل، ميزورام، شمال شرق الهند على أنها ستريبتوميسس سيانيوفوسكاتوس (KY287599) باستخدام تسلسل جين 16SrRNA الذي يشترك في تشابه تسلسل 99.87 ٪ مع ستريبتوميس سيانيوفوسكاتوس NRRL B -2570T. أظهرت السلالة أنشطة واسعة النطاق مضادة للميكروبات ضد البكتيريا سالبة الغرام (الإشريكية القولونية MTCC 739 والزائفة الزنجارية MTCC 2453)، والبكتيريا موجبة الغرام (المكورات الصفراء NCIM 2170 والمكورات العنقودية الذهبية MTCC 96) ومسببات الخميرة المبيضات البيضاء MTCC 3017). أظهر مستخلص الميثانول من سلالة DST103 أعلى نشاط مضاد للميكروبات ضد الإشريكية القولونية (IC50 = 2.10 ميكروغرام/مل) والحد الأدنى من النشاط ضد البكتيريا العنقودية الذهبية (IC50= 43.63 ميكروغرام/مل). تم الكشف عن خمسة مضادات حيوية [تريميثوبريم (18 ميكروغرام/غرام)، فلوكونازول (6 ميكروغرام/غرام)، كيتوكونازول (18 ميكروغرام/غرام)، حمض الناليديكسيك (135 ميكروغرام/غرام)، وريفامبيسين (56 ميكروغرام/غرام)] وقياسها باستخدام كروماتوغرافيا سائلة فائقة الأداء (UPLC - ESI - MS/MS). علاوة على ذلك، تم الكشف أيضًا عن الجينات المحتملة للاصطناع الحيوي [تخليق البولي كيتيد (PKS) من النوع الثاني، تخليق الببتيد غير الريبوسومي (NRPS) وتخليق الأمينوديوكسي أيزوكوريزمات (PHZE)] في سلالة DST103 والتي قد تكون مسؤولة عن إنتاج المركبات المضادة للميكروبات. بالإضافة إلى ذلك، أظهر تحليل كروماتوغرافيا الغاز وقياس الطيف الكتلي (GC - MS) وجود أربعة مركبات متطايرة قد تكون مسؤولة عن نشاطها البيولوجي المتنوع. كشفت الدراسة الحالية عن وجود مركبات نشطة بيولوجيًا في سلالة DST103، والتي قد تكون موردًا واعدًا لاكتشاف مستقلبات نشطة بيولوجيًا جديدة ضد مجموعة واسعة من مسببات الأمراض.

Translated Description (French)

Le genre Streptomyces sous actinobactéries phylum a été reconnu comme une source prolifique pour la production de métabolites secondaires bioactifs. Une souche actinobactérienne désignée sous le nom de DST103 isolée à partir d'un sédiment d'eau douce de zone humide du lac Tamdil, Mizoram, Nord-Est, Inde a été identifiée comme Streptomyces cyaneofuscatus (KY287599) en utilisant le séquençage du gène 16SrRNA qui partage 99,87% de similarité de séquence avec Streptomyces cyaneofuscatus NRRL B-2570T. La souche a montré des activités antimicrobiennes à large spectre contre les bactéries à Gram négatif (Escherichia coli MTCC 739 et Pseudomonas aeruginosa MTCC 2453), les bactéries à Gram positif (Micrococcus luteus NCIM 2170 et Staphylococcus aureus MTCC 96) et l'agent pathogène de levure Candida albicans MTCC 3017). L'extrait méthanolique de la souche DST103 présentait une activité antimicrobienne la plus élevée contre E. coli (IC50= 2,10 µg/mL) et une activité minimale contre S. aureus (IC50= 43,63 µg/mL). Cinq antibiotiques [triméthoprime (18 μg/g), fluconazole (6 μg/g), kétoconazole (18 μg/g), acide nalidixique (135 μg/g) et rifampicine (56 μg/g)] ont été détectés et quantifiés par chromatographie liquide ultra-performante (UPLC-ESI-MS/MS). En outre, des gènes potentiels biosynthétiques [polyketide synthases (PKS) de type II, peptides synthétases non ribosomiques (NRP) et aminodésoxyisochorismate synthase (phzE)] ont également été détectés dans la souche DST103 qui peut éventuellement être responsable de la production de composés antimicrobiens. De plus, l'analyse par chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS) a montré la présence de quatre composés volatils qui pourraient être responsables de leur activité biologique diversifiée. La présente étude a révélé la présence de composés bioactifs dans la souche DST103, qui peut être une ressource prometteuse pour la découverte de nouveaux métabolites bioactifs contre un large éventail d'agents pathogènes.

Translated Description (Spanish)

El género Streptomyces bajo el filo actinobacteria ha sido reconocido como una fuente prolífica para la producción de metabolitos secundarios bioactivos. Una cepa actinobacteriana designada como DST103 aislada de un sedimento de agua dulce de humedal de Tamdil Lake, Mizoram, noreste, India se identificó como Streptomyces cyaneofuscatus (KY287599) utilizando la secuenciación del gen 16SrRNA que comparte una similitud de secuencia del 99.87% con Streptomyces cyaneofuscatus NRRL B-2570T. La cepa mostró actividades antimicrobianas de amplio espectro contra bacterias Gram negativas (Escherichia coli MTCC 739 y Pseudomonas aeruginosa MTCC 2453), bacterias Gram positivas (Micrococcus luteus NCIM 2170 y Staphylococcus aureus MTCC 96) y el patógeno de levadura Candida albicans MTCC 3017). El extracto metanólico de la cepa DST103 exhibió la mayor actividad antimicrobiana contra E. coli (IC50= 2.10 µg/mL) y una actividad mínima contra S. aureus (IC50= 43.63 µg/mL). Se detectaron y cuantificaron cinco antibióticos [trimetoprim (18μg/g), fluconazol (6μg/g), ketoconazol (18μg/g), ácido nalidíxico (135μg/g) y rifampicina (56μg/g)] mediante cromatografía líquida de ultra-rendimiento (UPLC-ESI-MS/MS). Además, también se detectaron genes potenciales biosintéticos [policétido sintasas (PKS) tipo II, péptido sintetasas no ribosómicas (NRPS) y aminodesoxiisocorismato sintasa (phzE)] en la cepa DST103 que posiblemente sea responsable DE la producción de compuestos antimicrobianos. Además, el análisis de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) mostró la presencia de cuatro compuestos volátiles que podrían ser responsables de su diversa actividad biológica. El presente estudio reveló la presencia de compuestos bioactivos en la cepa DST103, que puede ser un recurso prometedor para el descubrimiento de nuevos metabolitos bioactivos contra una amplia gama de patógenos.

Files

pdf.pdf

Files (3.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c8f7c7e103902c5e43e521dd6c902953
3.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إنتاج مركبات مضادة للميكروبات قوية من المتسلسلة السيانوفوسكاتية المرتبطة برواسب المياه العذبة
Translated title (French)
Production de composés antimicrobiens puissants à partir de Streptomyces cyaneofuscatus associés à des sédiments d'eau douce
Translated title (Spanish)
Producción de compuestos antimicrobianos potentes a partir de Streptomyces cyaneofuscatus asociados con sedimento de agua dulce

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2588828888
DOI
10.3389/fmicb.2017.00068

Is supplement to
https://openalex.org/W3205959768 (Other)
https://openalex.org/W3188191340 (Other)
https://openalex.org/W3101385749 (Other)
https://openalex.org/W2893987205 (Other)
https://openalex.org/W2389971160 (Other)
https://openalex.org/W2140214062 (Other)
https://openalex.org/W2043518771 (Other)
https://openalex.org/W2038344900 (Other)
https://openalex.org/W2021035320 (Other)
https://openalex.org/W1999517934 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1530760925
  • https://openalex.org/W1594979181
  • https://openalex.org/W1963506577
  • https://openalex.org/W1963962418
  • https://openalex.org/W1983434193
  • https://openalex.org/W1990564319
  • https://openalex.org/W1991508353
  • https://openalex.org/W1994714516
  • https://openalex.org/W1995908223
  • https://openalex.org/W1997221487
  • https://openalex.org/W2000869409
  • https://openalex.org/W2005326953
  • https://openalex.org/W2009156161
  • https://openalex.org/W2010561068
  • https://openalex.org/W2013619747
  • https://openalex.org/W2013864988
  • https://openalex.org/W2015992961
  • https://openalex.org/W2020289560
  • https://openalex.org/W2022981946
  • https://openalex.org/W2025155908
  • https://openalex.org/W2030966943
  • https://openalex.org/W2033578880
  • https://openalex.org/W2038955895
  • https://openalex.org/W2073430644
  • https://openalex.org/W2087076177
  • https://openalex.org/W2095586136
  • https://openalex.org/W2095972611
  • https://openalex.org/W2097382368
  • https://openalex.org/W2097706568
  • https://openalex.org/W2105417382
  • https://openalex.org/W2108988387
  • https://openalex.org/W2132632499
  • https://openalex.org/W2132926880
  • https://openalex.org/W2134986065
  • https://openalex.org/W2154401636
  • https://openalex.org/W2158560751
  • https://openalex.org/W2161027420
  • https://openalex.org/W2162137825
  • https://openalex.org/W2162923726
  • https://openalex.org/W2192672533
  • https://openalex.org/W2211383732
  • https://openalex.org/W2285949578
  • https://openalex.org/W2315134220
  • https://openalex.org/W2334708274
  • https://openalex.org/W2410794842
  • https://openalex.org/W2473813083
  • https://openalex.org/W2501091372
  • https://openalex.org/W4254275792