Page 8 - חוברת תזות הנדסה ירוקה 2024
P. 8
חקר הפעילות האנטימיקרוביאלית של צמח הגת והאנדופיטים שחיים עימו
נאיל אסד1, naaelasd@gmail.com
ד"ר יורם שוטלנד1, פרופ' אפרים לוינסון2
1המכללה האקדמית להנדסה ע"ש סמי שמעון, באר שבע
2מרכז מחקר נווה-יער, מינהל המחקר החקלאי - מכון וולקני, רמת ישי
צמח הגת מוכר בעיקר כצמח שלעיסת עליו גורמת למצב של אופוריה וערנות. מקורו של צמח הגת הוא בקרן אפריקה ודרום חצי האי ערב בעיקר בתימן. הגת נחשב לחלק חשוב מהתרבות במדינות אלו ומשמש בטקסים שונים ובמפגשים חברתיים. בתרבויות אלו התפתח שימוש נוסף בצמח לצרכים רפואיים. במשך מאות שנים השתמשו בצמח כתרופה מסורתית כנגד דלקות מעיים ודלקות בדרכי הנשימה. מחקרים עדכניים מצאו שלצמח פעילות אנטי-בקטריאלית היכולה להסביר את השימוש שנעשה בו בתרופות מסורתיות. למחקר זה שלוש מטרות, מטרה ראשונה, לקדם את המחקר של זיהוי החומרים הפעילים כמעכבי חיידקים. בתחילה לזהות את הממס הטוב ביותר למיצויים ולאחר מכן, בעזרת קולונות שונות לנקות חלקית את החומרים הפעילים. המטרה השנייה, לבדוק האם לחיידקים האנדופיטים החיים עם הגת תרומה לפעילות האנטי-בקטריאלית של הצמח. המטרה השלישית היא לבדוק האם מיצויים מצמח הגת יכולים, בעזרת פעילותם האנטי-בקטריאלית, להגן על גידולים חקלאיים. בתחילה נעשו מיצויים בממיסים אורגנים (הקסאן, מתנול ואצטון) ומיצוי במים לאתר את המיצוי היעיל ביותר. כל הממיסים הניבו מיצויים בעלי תכונות אנטי-בקטריאליות, אך המיצוי המתנולי הציג את ההשפעות האנטי-בקטריאליות החזקות ביותר. בשלב השני הופרד המיצוי המתנולי בקולונות שונות ליצירת פרקציות על בסיס ההידרופוביות - הידרופיליות ומטען. התוצאות הראו כי בגת מגוון חומרים המעכבים גידול של חיידקים. מעכבי הגידול הבקטריאלי הם חומרים הידרופיליים, חלקם בעלי אופי חיובי בסיסי וחלקם בעלי אופי שלילי חומצי. אחד התפקידים האפשריים של החומרים האנטי-בקטריאליים בגת הוא להגן על הצמח מזיהום לאחר פציעה. מצאנו כי מיצוי של עלים שנפצעו 48 שעות לפני הקטיף, יצר קוטר עיכוב גדול יותר, בבדיקה של מגוון חיידקים, בהשוואה לקוטר העיכוב שיצר מיצוי של עלים רגילים.
אנו מציעים שפגיעה מכנית בעלים גורמת לייצור מוגבר של החומרים האנטי-בקטריאליים.
בעת הבדיקות של עיכוב גידול החיידקים, בצלחות בהם בדקנו את קוטר העיכוב, נוצר שטח נקי מהחיידקים הנבדקים מסביב לדסקית. בשטח נקי זה צמחו לעיתים חיידקים שונים מהחיידק הנבדק. בדדנו וזיהינו בעזרת ריצוף הגן 16SrRNA חיידקים אלו, שהתגלו כאנדופיטים של צמח הגת הגדלים סביב הדסקיות. האנדופיטים, עמידים לחומרים הפעילים בגת, הראו גם פעילות אנטי-בקטריאלית כלפי חיידקים אחרים. התגלו שבעה חיידקים שונים שמקורם בעיקר ממיצויי ההקסן והמים. אנו מציעים שהחיידקים חיים עם צמח הגת ותורמים לו בצמיחה ובהגנה עליו. הראינו שניתן לקבל חומרים בעלי פעילות אנטי-בקטריאלית המופרשים למדיום הגידול, כאשר מגדלים את שבעת האנדופיטים בנוכחות חיידק נוסף EPEC המפעיל אצלם כנראה מנגנוני הפרשה של חומרים אנטי- בקטריאליים.בחלק השלישי, בדקנו את היכולת של האנדופיטים ושל מיצוי הגת להגן על שתילי מלון ועגבנייה מפני חיידקים פתוגניים התוקפים אותם. נחקרו שתי מחלות, מחלת הכתם הגדול בדלועים ומחלת כתמי עלים ופירות הנגרמות ע"י החיידקים Acidovorax citrulli ו Xanthomonas euvesicatoria בהתאמה. מחלת הכתם הגדול היא מחלה הרסנית בגידולי דלועיים בעיקר אבטיח ומלון, ומחלת כתמי עלים ופירות היא מחלה משמידת יבולים בגידולי עגבניות. לבדיקה נעשה אילוח של שתילי מלון ועגבנייה, מייד לאחר האילוח בפתוגן רוססו חמישה שתילים עם תערובת שבעת האנדופיטים בניסוי אחד ומיצוי מהגת בניסוי נוסף. בכל ניסוי רוססו גם חמישה שתילים בבופר כביקורת. בעוד שהשפעת הטיפול עם שבעת האנדופיטים הייתה עמומה ומעורפלת, הטיפול במיצוי צמח הגת הראה תוצאה מרשימה של הגנה על שתילי הצמחים מהפתוגניים המתקיפים אותם. ריסוס במיצוי צמח הגת מיד לאחר האילוח של השתילים עם הפתוגן הוריד באופן משמעותי את אחוז האזור הפגוע במחלת הכתם הגדול כשנבדקו השתילים שבעה ימים אחרי ההדבקה. השטח הפגוע בשתילים ירד מ 14.4% בשתילי המלון ששימשו כביקורת ל 1.6% בלבד בצמחים שקיבלו טיפול עם המיצוי. המיצוי של הגת הקטין את שטח העלה שנפגע מהפתוגן פי תשעה. באופן דומה הגן המיצוי של צמח הגת גם על שתילי העגבניות שאולח על ידי הפתוגן הגורם למחלת כתמי עלים
8
