Page 60 -

ิ
ิ
ื
โครงการหนังสออเล็กทรอนกสด้านการเกษตร เฉลมพระเกียรตพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว
์
ิ
ิ

นอกจากสารอาหารประเภทคารโบไฮเดรต ไนโตรเจน และออกซิเจนแลว เหล็กเปนธาตุ

อาหารที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งสำหรับของจุลินทรียรวมทั้งมีบทบาทสำคัญในความรุนแรงของ

เชื้อกอโรค ในเซลลรารวมทั้งยีสตเหล็กเปนองคประกอบของไซโทโครมและโปรตีนหลายชนิดทั้ง

ฮีมโปรตีน (heme protein) และโปรตีนที่ไมใชฮีมโปรตีน (Dukare et al. 2018) การแขงขันเพื่อธาตุ

เหล็กเปนกลไกที่สำคัญของยีสตปฏิปกษบางชนิดที่ใชสำหรับการควบคุมทางชีวภาพ (Spadaro and

Droby 2016; Zhang et al. 2020) โดยทั่วไปในภาวะปกติเหล็กจะอยูในรูปของเฟอรริกไฮดรอกไซด

3+
Fe(OH)  หรือเฟอริกไอออน (Fe ) ซึ่งเปนรูปที่ละลายไดนอยทำใหจุลินทรียนำไปใชภายในเซลล บทที่ 2
3
เพื่อการเจริญไดนอย จึงจัดเปนปจจัยหนึ่งที่จำกัดการเจริญของจุลินทรีย ดังนั้นจึงตองอาศัยสารที่

จะทำใหเกิดปฏิกิริยารีดักชันเพื่อเปลี่ยนรูปของเหล็กใหเปนเฟอรัสไอออน (Fe ) ซึ่งละลายไดมากขึ้น
2+
(Philpott and Protchenko 2008) สารดังกลาวคือ ไซเดอโรฟอร (siderophore) ซึ่งเปนสารประกอบที่

3+
มีมวลโมเลกุลต่ำ มีความชอบเฟอริกไอออน (Fe ) เพราะมีโครงสรางที่จำเพาะ จุลินทรียหลายชนิด
รวมทั้งยีสตสามารถสรางไซเดอโรฟอร สายพันธุที่สรางไซเดอโรฟอรไดดีมีบทบาทสำคัญในการกด

การเกิดโรค (disease suppression) และสามารถเลือกมาใชในการควบุมทางชีวภาพโดยการแขงขัน

กับเชื้อกอโรคเพื่อธาตุเหล็ก ยีสตปฏิปกษหลายสายพันธุสามารถสรางไซเดอโรฟอรทำใหนำธาตุ

เหล็กเขาไปภายในเซลลไดดี สงผลใหเจริญไดดีกวารากอโรคที่ไมสรางไซเดอโรฟอร โดยเฉพาะเมื่อ

อยูในภาวะที่มีธาตุเหล็กนอย (Braun and Braun 2002) ยีสตปฏิปกษสวนใหญจะผลิตสารไซเดอร-

โรฟอรประเภท ไฮดรอกซาเมต (hydroxamate) ที่มีความเสถียรสูงมาก เมื่อจับกับเหล็กแลวจะเกด
ิ
เปนสารประกอบเชิงซอนที่มีความแข็งแรง จึงทำใหยีสตปฏิปกษสามารถนำเหล็กเขาไปใชภายใน

เซลลไดดีกวารากอโรค ดังนั้นกลไกการแขงขันเพื่ออาหารที่สำคัญอีกอยางหนึ่ง คือ การผลิต

ไซเดอโรฟอร ซึ่งเปนเมแทบอไลททุติยภูมิ (secondary metabolite) ที่จุลินทรียผลิตเมื่ออยูในภาวะที่

ไมมีธาตุเหล็กหรือมีในปริมาณต่ำมาก ไซเดอโรฟอรจะไปจับกับธาตุเหล็กที่อยูบริเวณรอบ ๆ รากพืช


ทำใหจุลินทรียอื่นไมสามารถนำธาตุเหล็กไปใช จากการขาดธาตุเหล็กทําใหราโรคพืชไมสามารถเพิ่ม
จำนวนได ไซเดอโรฟอรมีโครงสรางทางเคมีไมนอยกวา 200 โครงสรางซึ่งขึ้นอยูกับชนิดของ

จุลินทรีย์ที่ผลิต แบงเปน 3 ประเภท คือ ไฮดรอกซาเมต หรือไทโอไฮดรอกซาเมต (thiohydroxamate)

คาทีโคเลต (catecholate) หรือฟีโนเลต (phenolate) และคารบอกซิเลต (carboxylate) ยีสต M.

pulcherrima สรางกรดพูลเชอรริมินิก (pulcherriminic acid) ซึ่งทำหนาที่จับเหล็ก เมื่อจับกับเหล็ก

เปลี่ยนเปนรงควัตถุพลูเชอรริมิน (pulcherrimin) ซึ่งมีสีแดงทำใหโคโลนีของเชื้อเปนสีแดง การขาด

ธาตุเหล็กลดการเจริญของรากอโรคพืช เชน B. cinerea, Alternaria alternat, P. expansum อยาง

รุนแรง โดยพบวาสายพันธุกลายของ M. pulcherrima ซึ่งไมมีสีมีกิจกรรมตอตานราลดลง และ

การแขงขันเพื่อธาตุเหล็กนี้เปนกลไกหนึ่งในหลายกลไกของยีสตทีเปนปฏิปกษกับราโรคพืช อยางไรก็
่

การประยุกตใชยีสตเพื่อการเกษตรและอุตสาหกรรมยุคใหม 51