Ecotoxicity studies of antifungal metabolites of Bacillus sp. IBA 33

Abstract

Abstract: The increments of plant diseases caused by theproliferation of fungicide-resistant pathogens intensified theresearch of new active metabolites against them. The study ofbiological methods as an alternative to chemical control has reachrelevance in recent years. It has been suggested that the use ofmetabolites from Bacillus, is an alternative or supplementarymethod to chemical plant protection, if they are not toxic for theconsumers and environmentally friendly. The toxicity of differentconcentrations of antifungal metabolites produced by Bacillus sp.IBA 33 was evaluated. Their ability to induce cytotoxic effects wasinvestigated by different tests as hemolysis, and Artemia salina andAllium cepa L immobilization. With 2.56 mg/ml of antifungalmetabolites hemolysis reached 24.07%, to 1.28 mg/ml was 14%.HC50 was 10.41 mg/ml. A. salina nauplii exposed to 3.2, 1.6 and 0.8mg/ml of antifungal metabolites showed 80, 20 and 10% of mortalityrespectively; LD50 was 2.24 mg/ml. In Allium cepa L test after 72 hof treatment, the roots lengths were 8.75, 10.35 and 23.75 mm with3.2, 1.6 and 0.8 mg/ml of antifungal metabolites respectively. TheEC50 was 0.078 mg/ml. After 144 h the EC50 was 4.11 mg/ml. Onlywith 3.2 mg/ml of metabolites, chromosomal aberrations, cytoplasmvacuolization and decentralization of nuclei were observed in thecells of Allium cepa L. No micronuclei were detected. Under theexperimental conditions, the antifungal metabolites concentrationsassayed are considered non toxic.

El incremento de enfermedades de plantas causado por la proliferación de patógenos resistentes a fungicidas intensificó la investigación de nuevos metabolitos activos contra ellos. El estudio de métodos biológicos como una alternativa al control químico ha alcanzado relevancia en años recientes. Se ha sugerido que el uso de metabolitos de Bacillus, es una alternativa o un método suplementario a la protección química de las plantas, siempre y cuando ellos no sean tóxicos para los consumidores y sean amigables para el medio ambiente. Se ha evaluado la toxicidad de diferentes concentraciones de metabolitos antifúngicos producidos por Bacillus sp. IBA33. Se investigó su capacidad para inducir efectos citotóxicos mediante diferentes tests como hemólisis e inmovilización de Artemia salina y Allium cepa L. Con 2.56 mg/ml de metabolitos antifúngicos la hemólisis alcanzó 24.07%, para 1.28 mg/ml fue 14%. La HC50 fue 10.41 mg/ml. Nauplios de Artemia salina expuestos a 3.2; 1.6 y 0.8 mg/ml de metabolitos antifúngicos mostraron 80; 20 y 10% de mortalidad respectivamente después de 24 h de tratamiento; la LD50 fue 2.24 mg/ml. En el test de Allium cepa L después de 72 h de tratamiento, la longitud de las raíces fueron 8.75; 10.35 y 23.75 mm con 3.2; 1.6 y 0.8 mg/ml de metabolitos antifúngicos respectivamente, con una EC50 de 0.078 mg/ml. Después de 144 h la EC50 fue 4.11 mg/ml. Solamente con 3.2 mg/ml de metabolitos fueron observadas aberraciones cromosómicas, vacualización y descentralización de los núcleos en las células de Allium cepa L. No se observaron micronúcleos. Bajo las condiciones experimentales, las concentraciones de metabolitos antifúngicos ensayadas son consideradas no tóxicas.