kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Biocontrol potential of enzymes produced by Chitinophaga pinensis as fungal growth inhibitors.
KTH, School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH), Chemistry, Glycoscience.
2021 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Studie av möjlig 'biocontrol' med Chitinophaga pinensis enzymer som tillväxthämmare av fungi (Swedish)
Abstract [sv]

Växtsjukdomar utgör ett enorm hot mot global tryggad livsmedelsförsörjning. Idag utnyttjas stora kvantiteter av kemiska bekämpningsmedel för att minska spridningen av växtpatogener men det är inte ett hållbart alternativ. ”Biocontrol” är ett alternativ till kemiska bekämpningsmedel som i stället utnyttjar mekanismer från biologiska system. I den här studien studerades enzymer från jordartsbakterien Chitinophaga pinensis som en potentiell mekanism bakom hämmandet av spridning för de tre arterna av växtpatogenklassen oomyceter: Aphanomyces euteiches, Aphanomyces cochlioides och Phytophthora capsici. Det uppnåddes genom att undersöka huruvida enzymatisk aktivitet från C. pinensis enzymerna kitinas, β­1,6­ glukanas samt β­1,3­glukanas kunde påverka stabiliteten av cellväggen hos oomyceter så pass att tillväxthastigheten berörs. Utöver dessa enzymer, undersöktes också de kommersiellt införskaffade enzymerna cellulas, β­1,3­glukanas samt lichenas för ytterligare information om strukturen på cellväggen. Hämmande av tillväxten orsakades av aktivitet av β­1,3­glukanas, vilket etablerade β­1,3­glukan som en viktig struktur i cellväggen hos dessa arter av oomyceter. Även lichenin och cellulosa identifierades som möjliga strukturer för vidare forskning i området, även om dessa ej var en del av mechanismen bakom hämmandet av spridningen sedd hos C. pinensis. Aktiviteten hos β­1,6­glukanas och kitinas hade ingen direkt påverkan på tillväxthastigheten vilket visade på att den kitin­fokuserade forskning som gjorts kring hämmande av växtpatogena fungi ej är effektivt mot oomyceter. Resultat från den här studien kan därför hjälpa till att lägga grund för ett utvidgande av forskningen så att den täcker mekanismer effektiva mot bägge typerna av växtpatogener.

Abstract [en]

Plant diseases are a large threat against worldwide food security, and while pesticides are used heavily today to decrease the spread of plant pathogens, it is not a sustainable solution.   Biocontrol is an alternative to pesticides, utilizing biological systems by different mechanisms instead of chemicals. In this thesis, enzymes from the soil bacteria Chitinophaga pinensis was studied for their biocontrol potential as a mechanism of growth inhibition against three species of the plant pathogen oomycete: Aphanomyces euteiches, Aphanomyces cochlioides and Phytophthora capsici. To achieve this, activity by C. pinensis chitinase, β­1,6­glucanase and β­1,3­glucanase were proposed as possible disruptors of oomycete cell wall to cause growth inhibition. In addition, commercially purchased cellulase, β­1,3­glucanase and lichenase were used to provide additional information about the cell wall structures. Inhibition was discovered by β­1,3­glucanase activity, establishing β­1,3­glucans as important structural components of the cell wall for these species of oomycete. In addition, lichenin and cellulose were also found to be possible targets for future research although not the mechanism behind the growth inhibition by C. pinensis. Activity by β­1,6­glucanase and chitinase were found to not cause disruption of the growth pattern, suggesting that the chitin focused research against phytopathogenic fungi is a less viable option for oomycetes. The results of this thesis could provide a basis for expanding that research area to contain other enzymatic mechanisms for inhibition of both phytopathogenic organisms.

Place, publisher, year, edition, pages
2021.
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2021:242
Keywords [en]
Biocontrol, Oomycete, Growth inhibition, Cell wall degradation, Chitinophaga pinensis, chitinase
National Category
Microbiology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-304678OAI: oai:DiVA.org:kth-304678DiVA, id: diva2:1610055
Subject / course
Biotechnology
Educational program
Master of Science - Industrial and Environmental Biotechnology
Supervisors
Examiners
Available from: 2021-11-10 Created: 2021-11-10 Last updated: 2022-06-25

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Glycoscience
Microbiology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 237 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf