Solanum lycopersicum-eredetű defenzin biofungicid potenciáljának vizsgálata
A peszticid-rezisztens növénypatogén fonalasgombák terjedése, valamint az Európai Unió növényvédő szerek használatával kapcsolatos szabályozásai következtében, egyre fontosabbá válik a fenntartható és környezetkímélő megoldások kidolgozása a mezőgazdaságban. A növényi-eredetű defenzinek, széles spektrumú gombaellenes hatásuk és alacsony citotoxicitásuknak köszönhetően ígéretes biofungicid alternatívák lehetnek, hozzájárulva ezzel a szintetikus növényvédő szerek használatának mérsékléséhez.
Közleményünkben egy lehetséges biofungicidként szolgáló Solanum lycopersicum L.-eredetű defenzint (K4CBP6) és annak kémiai szintézissel előállított γ-core peptidszármazékait (K4CBP6γ1 és K4CBP6γ2) vizsgáltuk és jellemeztük. A rekombináns K4CBP6 (rK4CBP6) nagy mennyiségű előállítását egy Komagataella phaffii-alapú expressziós rendszerrel valósítottuk meg. Strukturális vizsgálatok megerősítették, hogy az rK4CBP6 rendelkezik a növényi defenzinekre jellemző α-hélix és β-redő másodlagos szerkezeti elemekkel. Az in vitro érzékenységi vizsgálatok kimutatták, hogy mind az rK4CBP6, mind a K4CBP6γ2 gombaellenes aktivitással rendelkezik a fontosabb paradicsom kórokozókkal szemben (Botrytis cinerea, Cladosporium herbarum, Fusarium oxysporum), és már alacsony koncentrációkban alkalmazva teljes növekedésgátlást eredményeznek (12,5–25 µg ml⁻¹). Toxicitási vizsgálatok során sem az rK4CBP6, sem a K4CBP6γ2 nem mutatott citotoxikus hatást emlős sejtvonalakon, állati (Galleria mellonella) és növényi (S. lycopersicum és Medicago truncatula) modellorganizmusokon, még viszonylag magas 200 és 400 μg ml⁻¹ koncentrációkban sem. Paradicsomnövény termésén és levelein végzett kísérletek alapján az rK4CBP6 és a K4CBP6γ2 képes védelmet biztosítani B. cinerea és C. herbarum fertőzéssel szemben. Mindezen eredmények alátámasztják, hogy az rK4CBP6 és a K4CBP6γ2 ígéretes biofungicid alternatívát jelenthetnek a kémiai fungicidekkel szemben, hozzájárulva a mezőgazdasági termelés környezeti terhelésének csökkentéséhez.
Fiatal kutatói cikkpályázaton díjazott mű alapján:
Papp, R., Poór, P., Czékus, Z., Váradi, G., Kele, Z., Borics, A., Bende, G., Horváti, K., Galgóczy, L., Tóth, L. (2025).Characterization and Biofungicide Potential of a Novel Antifungal defensin, K4CBP6, from Solanum lycopersicum L. Probiotics and Antimicrobial Proteins, 1-20. https://doi.org/10.1007/s12602-025-10865-z