Lương Thị Kim Nga * , Triệu Phú Hậu , Phan Thi Thông Laurens Vandebroek

* Người chịu trách nhiệm về bài viết: Lương Thị Kim Nga (email: ltknga@ctu.edu.vn)

Abstract

This study is aimed at synthesizing five Wells-Dawson polyoxometalates (WD-POMs) including α-K6P2W18O62·14H2O and b-K6P2W18O62·19H2O (P2W18), K102-P2W17O61]·20H2O (P2W17), α2‐K8P2W17O61(Co(II)∙H2O)∙16H2O (CoWD 1:1), α2‐K8P2W17O61(Ni(II)∙H2O)∙17H2O (NiWD 1:1) and α2‐K8P2W17O61(Cu(II)∙H2O)∙16H2O (CuWD 1:1) to investigate their antifungal activity toward three strains of fungi Fusarium oxysporum, Pyricularia oryzae and Colletotrichum species and the antibacterial activity toward two strains of bacteria Aeromonas hydrophila and Vibrio parahaemolyticus. Among these WD-POMs, P2W18 exhibited the highest antifungal activity toward all studied strains of fungi. The minimum inhibitory concentrations (MIC) of P2W18 toward F. oxysporum, P. oryzae and Colletotrichum sp. were 1.0 mM, 3.0 mM and 1.5 mM, respectively. The study also proved that among these WD-POMs, P2W18 showed the best antibacterial activity with MIC = 0.375 mM toward both A.  hydrophila and V. parahaemolyticus.

Keywords: Anthracnose disease, antibacterial activity, antifungal activity, Wells-Dawson polyoxometalates

Tóm tắt

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục đích điều chế 5 hợp chất Wells-Dawson polyoxometalate (WD-POM) bao gồm α-K6P2W18O62·14H2O và b-K6P2W18O62·19H2O (P2W18), K102-P2W17O61]·20H2O (P2W17), α2-K8P2W17O61(Co(II)∙H2O)∙16H2O (CoWD 1:1), α2‐K8P2W17O61(Ni(II)∙H2O)∙17H2O (NiWD 1:1) và α2‐K8P2W17O61(Cu(II)∙H2O)∙16H2O (CuWD 1:1) để khảo sát hoạt tính kháng nấm đối với 3 loài nấm Fusarium oxysporum, Pyricularia oryzae và Colletotrichum species và hoạt tính kháng khuẩn đối với 2 loài vi khuẩn Aeromonas hydrophila và Vibrio parahaemolyticus của chúng.   Trong số các WD-POM được khảo sát, P2W18 thể hiện hoạt tính kháng nấm tốt nhất đối với cả 3 loài nấm này. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của P2W18 đối với F. oxysporum, P. oryzae và Colletotrichum sp. lần lượt là 1,0 mM, 3,0 mM và 1,5 mM. Kết quả nghiên cứu còn cho thấy P2W18 thể hiện hoạt tính kháng khuẩn tốt nhất đối với cả 2 loài khuẩn A. hydrophila và V. parahaemolyticus với MIC = 0,375 mM.

Từ khóa: Bệnh thán thư, hoạt tính kháng khuẩn, hoạt tính kháng nấm, Wells-Dawson polyoxometalates

Article Details

Tài liệu tham khảo

Barsukova-Stuckart, M., Piedra-Garza, L. F., Gautam, B., Alfaro-Espinoza, G., Izarova, N. V., Banerjee, A., . . . Kortz, U. (2012). Synthesis and Biological Activity of Organoantimony(III)-Containing Heteropolytungstates. Inorganic Chemistry, 51(21), 12015-12022. doi:10.1021/ic301892s

Bauer, A. W., Kirby, W. M. M., Sherris, J. C., & Turck, M. (1966). Antibiotic Susceptibility Testing by a Standardized Single Disk Method. American Journal of Clinical Pathology, 45(4_ts), 493-496. doi:10.1093/ajcp/45.4_ts.493

Bijelic, A., Aureliano, M., & Rompel, A. (2018). The antibacterial activity of polyoxometalates: structures, antibiotic effects and future perspectives. Chemical communications (Cambridge, England), 54(10), 1153-1169. doi:10.1039/c7cc07549a

Freeman, S., Katan, T., & Shabi, E. (1998). Characterization of Colletotrichum species responsible for anthracnose diseases of various fruits. Plant disease, 82(6), 596-605.

Ginsberg, A. P. (1990). Inorganic syntheses. In Vol. 27. (pp. 449).              

Grama, L., Man, A., Muntean, D.-L., Florea4, Ș. A. G., Boda, F., & Curticăpean, A. (2014). Antibacterial activity of some saturated polyoxotungstates. Romanian Review of Laboratory Medicine, Volume 22(1), 111–118. doi:10.2478/rrlm-2014-0007

Hu, T., Li, Y.-H., Kuang, X.-F., & Lu, C.-Z. (2017). Synthesis and characterization of polyoxometalate-based silver(i) phenylethynide compounds with antibacterial and antifungal activities. CrystEngComm, 19(25), 3445-3454. doi:10.1039/C7CE00180K

Lyon, D. K., Miller, W. K., Novet, T., Domaille, P. J., Evitt, E., Johnson, D. C., & Finke, R. G. (1991). Highly oxidation resistant inorganic-porphyrin analog polyoxometalate oxidation catalysts. 1. The synthesis and characterization of aqueous-soluble potassium salts of .alpha.2-P2W17O61(Mn+.cntdot.OH2)(n-10) and organic solvent soluble tetra-n-butylammonium salts of .alpha.2-P2W17O61(Mn+.cntdot.Br)(n-11) (M = Mn3+,Fe3+,Co2+,Ni2+,Cu2+). Journal of the American Chemical Society, 113(19), 7209-7221. doi:10.1021/ja00019a018

Pachanawan, A., Phumkhachorn, P., & Rattanachaikunsopon, P. (2008). Potential of Psidium guajava supplemented fish diets in controlling Aeromonas hydrophila infection in tilapia (Oreochromis niloticus). Journal of Bioscience and Bioengineering, 106(5), 419-424.

Pham, T. T., Nguyen, T. H., Thi, T. V., Nguyen, T.-T., Le, T. D., Vo, D. M. H., . . . Bach, L. G. (2019). Investigation of Chitosan Nanoparticles Loaded with Protocatechuic Acid (PCA) for the Resistance of Pyricularia oryzae Fungus against Rice Blast. Polymers, 11(1). https://europepmc.org/articles/PMC6401867?pdf=render doi:10.3390/polym11010177

Praja, R. K. (2018). The infection of Vibrio parahaemolyticus in shrimp and human. Oceana Biomedicina Journal, 1(1), 44-58.

Sharma, A., Rajendran, S., Srivastava, A., Sharma, S., & Kundu, B. (2017). Antifungal activities of selected essential oils against Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici 1322, with emphasis on Syzygium aromaticum essential oil. Journal of Bioscience and Bioengineering, 123(3), 308-313. doi:https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2016.09.011

Soto-Rodriguez, S. A., Gomez-Gil, B., Lozano-Olvera, R., Betancourt-Lozano, M., & Morales-Covarrubias, M. S. (2015). Field and experimental evidence of Vibrio parahaemolyticus as the causative agent of acute hepatopancreatic necrosis disease of cultured shrimp (Litopenaeus vannamei) in Northwestern Mexico. Applied and environmental microbiology, 81(5), 1689-1699.

Wikler MA, C. F., Bush K, Dudley MN, Eliopoulos GM, Hardy DJ, et al. (2009). Methods for dilution antimicrobial

susceptibility tests for bacteria that grow aerobically; approved standard - eighth edition. Clinical and Laboratory Standards Institute.

Yang, P., Bassil, B. S., Lin, Z., Haider, A., Alfaro-Espinoza, G., Ullrich, M. S., . . . Kortz, U. (2015). Organoantimony(III)-Containing Tungstoarsenates(III): From Controlled Assembly to Biological Activity. Chem. Eur. J., 21(44), 15600-15606. doi:10.1002/chem.201502398

Yang, P., Lin, Z., Alfaro-Espinoza, G., Ullrich, M. S., Raţ, C. I., Silvestru, C., & Kortz, U. (2016). 19-Tungstodiarsenate(III) Functionalized by Organoantimony(III) Groups: Tuning the Structure–Bioactivity Relationship. Inorg. Chem., 55(1), 251-258. doi:10.1021/acs.inorgchem.5b02189