Published January 4, 2017 | Version v1
Publication Open

Secondary metabolites from Bacillus amyloliquefaciens isolated from soil can kill Burkholderia pseudomallei

  • 1. Khon Kaen University
  • 2. Texas A&M University

Description

Bacillus species are Gram-positive bacteria found in abundance in nature and their secondary metabolites were found to possess various potential activities, notably antimicrobial. In this study, Bacillus amyloliquefaciens N2-4 and N3-8 were isolated from soil and their metabolites could kill Burkholderia pseudomallei, a Gram-negative pathogenic bacterium also found in soil in its endemic areas. Moreover, the metabolites were able to kill drug resistant isolates of B. pseudomallei and also inhibit other pathogenic bacteria such as Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Acinetobacter baumannii but not the non-pathogenic Burkholderia thailandensis, which is closely related to B. pseudomallei. Since the antimicrobial activity of N3-8 was not partially decreased or abolished when treated with proteolytic enzymes or autoclaved, but N2-4 was, these two strains should have produced different compounds. The N3-8 metabolites with antimicrobial activity consisted of both protein and non-protein compounds. The inhibition spectrum of the precipitated proteins compared to the culture supernatant indicated a possible synergistic effect of the non-protein and peptide compounds of N3-8 isolates against other pathogens. When either N2-4 or N3-8 isolates was co-cultured with B. pseudomallei the numbers of the bacteria decreased by 5 log10 within 72 h. Further purification and characterization of the metabolites is required for future use of the bacteria or their metabolites as biological controls of B. pseudomallei in the environment or for development as new drugs for problematic pathogenic bacteria.

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

Translated Description (Arabic)

أنواع العصيات هي بكتيريا إيجابية الجرام موجودة بكثرة في الطبيعة ووجد أن مستقلباتها الثانوية تمتلك أنشطة محتملة مختلفة، ولا سيما مضادات الميكروبات. في هذه الدراسة، تم عزل Bacillus amyloliquefaciens N2 -4 و N3 -8 من التربة ويمكن أن تقتل مستقلباتها Burkholderia pseudomallei، وهي بكتيريا مسببة للأمراض سالبة الجرام موجودة أيضًا في التربة في مناطقها المستوطنة. علاوة على ذلك، كانت المستقلبات قادرة على قتل العزلات المقاومة للأدوية من B. pseudomallei وأيضًا تثبيط البكتيريا المسببة للأمراض الأخرى مثل Staphylococcus aureus و Escherichia coli و Acinetobacter baumannii ولكن ليس Burkholderia thailandensis غير المسببة للأمراض، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بـ B. pseudomallei. نظرًا لأن النشاط المضاد للميكروبات لـ N3 -8 لم ينخفض أو يتم إلغاؤه جزئيًا عند معالجته بإنزيمات حالّة للبروتين أو تعقيمه، ولكن N2 -4 كان كذلك، كان يجب أن تنتج هاتان السلالتان مركبات مختلفة. تتكون مستقلبات N3 -8 ذات النشاط المضاد للميكروبات من مركبات بروتينية وغير بروتينية. أشار طيف تثبيط البروتينات المترسبة مقارنة بالمزرعة الطافية إلى تأثير تآزري محتمل للمركبات غير البروتينية والببتيدية لعزل N3 -8 ضد مسببات الأمراض الأخرى. عندما تمت زراعة عزلات N2 -4 أو N3 -8 بشكل مشترك مع B. pseudomallei، انخفضت أعداد البكتيريا بمقدار 5 log10 في غضون 72 ساعة. هناك حاجة إلى مزيد من تنقية وتوصيف المستقلبات للاستخدام المستقبلي للبكتيريا أو مستقلباتها كضوابط بيولوجية لـ B. pseudomallei في البيئة أو للتطوير كعقاقير جديدة للبكتيريا المسببة للأمراض.

Translated Description (French)

Les espèces de Bacillus sont des bactéries à Gram positif présentes en abondance dans la nature et leurs métabolites secondaires se sont avérés posséder diverses activités potentielles, notamment antimicrobiennes. Dans cette étude, Bacillus amyloliquefaciens N2-4 et N3-8 ont été isolés du sol et leurs métabolites pourraient tuer Burkholderia pseudomallei, une bactérie pathogène à Gram négatif également présente dans le sol dans ses zones endémiques. De plus, les métabolites ont été capables de tuer les isolats résistants aux médicaments de B. pseudomallei et d'inhiber d'autres bactéries pathogènes telles que Staphylococcus aureus, Escherichia coli et Acinetobacter baumannii, mais pas la Burkholderia thailandensis non pathogène, qui est étroitement liée à B. pseudomallei. Étant donné que l'activité antimicrobienne de N3-8 n'était pas partiellement diminuée ou abolie lorsqu'elle était traitée avec des enzymes protéolytiques ou autoclavée, mais que N2-4 l'était, ces deux souches auraient dû produire des composés différents. Les métabolites N3-8 ayant une activité antimicrobienne se composaient à la fois de composés protéiques et non protéiques. Le spectre d'inhibition des protéines précipitées par rapport au surnageant de culture indiquait un effet synergique possible des composés non protéiques et peptidiques des isolats de N3-8 contre d'autres agents pathogènes. Lorsque des isolats de N2-4 ou de N3-8 ont été co-cultivés avec B. pseudomallei, le nombre de bactéries a diminué de 5 log10 en 72 h. Une purification et une caractérisation plus poussées des métabolites sont nécessaires pour une utilisation future des bactéries ou de leurs métabolites en tant que contrôles biologiques de B. pseudomallei dans l'environnement ou pour le développement de nouveaux médicaments pour les bactéries pathogènes problématiques.

Translated Description (Spanish)

Las especies de Bacillus son bacterias Gram-positivas que se encuentran en abundancia en la naturaleza y se descubrió que sus metabolitos secundarios poseen diversas actividades potenciales, especialmente antimicrobianas. En este estudio, Bacillus amyloliquefaciens N2-4 y N3-8 se aislaron del suelo y sus metabolitos podrían matar a Burkholderia pseudomallei, una bacteria patógena Gram-negativa que también se encuentra en el suelo en sus áreas endémicas. Además, los metabolitos pudieron matar aislados resistentes a los medicamentos de B. pseudomallei y también inhibir otras bacterias patógenas como Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Acinetobacter baumannii, pero no la Burkholderia thailandensis no patógena, que está estrechamente relacionada con B. pseudomallei. Dado que la actividad antimicrobiana de N3-8 no disminuyó ni se suprimió parcialmente cuando se trató con enzimas proteolíticas o se esterilizó en autoclave, pero sí N2-4, estas dos cepas deberían haber producido compuestos diferentes. Los metabolitos N3-8 con actividad antimicrobiana consistían tanto en compuestos proteicos como no proteicos. El espectro de inhibición de las proteínas precipitadas en comparación con el sobrenadante del cultivo indicó un posible efecto sinérgico de los compuestos no proteicos y peptídicos de los aislados de N3-8 contra otros patógenos. Cuando se cocultivaron aislados de N2-4 o N3-8 con B. pseudomallei, el número de bacterias disminuyó en 5 log10 en 72 h. Se requiere una mayor purificación y caracterización de los metabolitos para el uso futuro de las bacterias o sus metabolitos como controles biológicos de B. pseudomallei en el medio ambiente o para el desarrollo de nuevos fármacos para bacterias patógenas problemáticas.

Files

s13568-016-0302-0.pdf

Files (1.7 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
md5:97f812aa12a4826072f43a1d3a601a71
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
المستقلبات الثانوية من العصيات الأميلية السائلة المعزولة من التربة يمكن أن تقتل البوركهولدريا الزائفة
Translated title (French)
Les métabolites secondaires de Bacillus amyloliquefaciens isolés du sol peuvent tuer Burkholderia pseudomallei
Translated title (Spanish)
Los metabolitos secundarios de Bacillus amyloliquefaciens aislados del suelo pueden matar Burkholderia pseudomallei

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2565953063
DOI
10.1186/s13568-016-0302-0

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1522573339
  • https://openalex.org/W1544835748
  • https://openalex.org/W17974253
  • https://openalex.org/W1963948209
  • https://openalex.org/W1983618409
  • https://openalex.org/W1986032907
  • https://openalex.org/W1986773912
  • https://openalex.org/W1993940835
  • https://openalex.org/W2002935295
  • https://openalex.org/W2006649423
  • https://openalex.org/W2013071065
  • https://openalex.org/W2015814703
  • https://openalex.org/W2037938730
  • https://openalex.org/W2043437490
  • https://openalex.org/W2045100783
  • https://openalex.org/W2055155126
  • https://openalex.org/W2059349322
  • https://openalex.org/W2065861534
  • https://openalex.org/W2068428109
  • https://openalex.org/W2079656992
  • https://openalex.org/W2087410964
  • https://openalex.org/W2094939180
  • https://openalex.org/W2112275923
  • https://openalex.org/W2120650614
  • https://openalex.org/W2130623712
  • https://openalex.org/W2131584678
  • https://openalex.org/W2136882940
  • https://openalex.org/W2137334161
  • https://openalex.org/W2140596577
  • https://openalex.org/W2140777434
  • https://openalex.org/W2142471708
  • https://openalex.org/W2144493303
  • https://openalex.org/W2145456994
  • https://openalex.org/W2147378604
  • https://openalex.org/W2154846135
  • https://openalex.org/W2158714788
  • https://openalex.org/W2160440240
  • https://openalex.org/W2162885108
  • https://openalex.org/W2166034141
  • https://openalex.org/W2294385208
  • https://openalex.org/W2327043225
  • https://openalex.org/W2333012326
  • https://openalex.org/W2412833307
  • https://openalex.org/W2463307683
  • https://openalex.org/W2945785375