Antiphytovirale Aktivität von Rhamnolipid aus Pseudomonas aeruginosa

Abstract

A rhamnolipid released by Pseudomonas aeruginosa 196 Aa into the culture medium reduced the number of local lesions induced by tobacco mosaic virus on leaves of the hypersensitive host iiicotiana glutinosa L. by up t o 90%. The content of potato virus X in the systemically infected host Nicotiana tabacum L. 'Samsun' is decreased in inoculated as well as in secondarily infected leaves by up to 50%. In a smaller degree red clover mottle virus is influenced in the systemic host Pisum sativum convar. speciosum (Dierb.) Alef 'Sadja'. I n den letzten Jahrzehnten ist eine Anzahl an Verbindungen aufgef linden iind entwickelt worden, mit denen eine Hemniung der Vermehrung oder Ausbreitung von Pflanzenviren moglich ist. Einige von ihnen werden heute bereits zur Viruseliminierung in %ell-, Meristem-und SproBspitzenkulturen eingesetzt [ 1-41. Antiphytovirale Verbindungen finden sich sowohl unter Synthetika als auch unter Extrakten oder Ausscheidungsprodukten von hoheren Organismen und Vikroorganismen. Letztere geben Ansatzpunkte zur biotechnologischen Produktion bzw. fur neue Einsatzgebiete entsprechender Priipamte, z. B. fur lipophile Fraktionen aus der Hefe Lodderomyces elongisprus IMET H 128 [5]. Da letztere ebenso wie antiphytoviral aktive Lysolecithine [6, 71 und Alkansulfonsiiuren [8] neben einer oder zwei hydrophoben, zumeist langeren Alkanketten hydrophile Bereiche unterschiedlicher Struktur besitzen, lag es nahe, auch andere Substenzen ahnlicher Struktur bezuglich antiphytoviraler Aktivitaten zu iintersuchen. Nachfolgend wird uber antiphytovirale Aktivitiiten eines Rhamnolipids berichtet, das von Psezcdomonas aervginosa in das Kulturmedium ausgeschieden wird. Naterial und MethodenKultiviemng und Wachstumskontrolle v m P . aeruginosa P . aeruginosa 196 Aa (Inst. Franpais du Petrole, Frankreich) wurde in Schuttelkultur in einem Minimalmedium nach [9] mit Glycerol (30 g/l) als Kohlenstoff-und Ammoniumsulfat (1 g/l) als Stickstoff-Quelle bei 30°C kultiviert. Der Verlauf der Kultivierung und die Ausscheidung von Rhamnolipid wurde iiber die Messung der optischen Dichte (600 nm) und der Oberflachenspannung verfolgt. Die Konzentration a n oberfliichenaktivem Rhamnolipid murde durch die kritische Micellbildungskonzentration (CMC) er-

Glycolipid biosurfactants: Potential related biomedical and biotechnological applications

“…In this aim, rhamnolipids were successfully used for treatment of Nicotiana glutinosa leaves infected by Tobacco mosaic virus (TMV) and the control of Potato virus X disease. 129 Moreover, trehalose lipids prepared from Mycobacterium tuberculosis and sophorolipids prepared from C. bombicola were reported as antiviral agents as described by Hoq et al 130 for the control of influenza virus infection and by Shah et al 131 for the treatment of anti-human immunodeficiency virus respectively. Hoq et al 130 proposed an immunomodulator effect of trehalose 6,6'-dimycolate confering non-specific resistance in mice to influenza virus infection.…”

Quorum sensing: implications on Rhamnolipid biosurfactant production

“…Rhamnolipids inhibit the growth of algal species including Heterosigma akashivo and Protocentrum dentatum . Rhamnolipids also display antiviral properties against pathogens like TMV and potato X virus (Haferburg et al, 1987). They can be used as adjuvants for vaccines.…”

“…aeruginosa possesses two interrelated QS systems, namely the las and rhl, that regulate different processes including rhamnolipid expression, enzyme production, pyocyanin Quorum sensing: implications on Rhamnolipid biosulfactant production 167 nidernatum, Plasmopara lactucae-radicis, and Phytophthora capsici Rhamnolipidproducing strains also provide control of Pseudoperonospora cubensis, the causal agent of downy mildew of cucurbits, by intercalating into the plasma membrane and thereby destroying the cell structure Rhamnolipids inhibit the growth of algal species including Heterosigma akashivo and Protocentrum dentatum . Rhamnolipids also display antiviral properties against pathogens like TMV and potato X virus (Haferburg et al, 1987). They can be used as adjuvants for vaccines.…”

“…Rhamnolipids in particular are biotechnologically important due to their antibacterial, antifungal and antiviral activities (Haferburg et al, 1987 Rhamnolipid biosurfactants increases membrane permeability of the bacterial cells thereby causing cell death. The biosurfactant probably forms molecular aggregates in surface bacterial membranes, leading to the formation of trans-membrane pores .…”

“…Rhamnolipids have been extensively studied due to their antibacterial, antifungal and antiviral properties (Haferburg et al, 1987. They are important in bacterial cell motility, cell to cell interactions, cellular differentiation and formation of water channels that are characteristics of Pseudomonas biofilms.…”