Наукова новизна. Досліджено раніше нез’ясовані аспекти біосинтетичної здатності S. netropsis IMВ Ac-5025. Вперше виявлено кореляційні взаємозв’язки в біосинтезі стрептоміцетом полієнових антибіотиків з іншими БАР – ауксинами, цитокінінами, абсцизовою кислотою, стеролами. Доведено можливість використання факторного аналізу як методу теоретичного прогнозування для підбору оптимальних умов культивування стрептоміцета і накопичення корисних метаболітів за рахунок внесення екзогенних сполук. Встановлено переваги використання органічного поживного середовища для накопичення полієнових антибіотиків, фітогормонів і стеролів за глибинного культивування продуцента. Вперше показано можливість застосування метаболітів ґрунтових стрептоміцетів для отримання в умовах in vitro рослин-регенерантів томату з пролонгованою стійкістю до фітонематод і фітопатогенів, з’ясовано їх роль в праймінг-ефекті у рослин. S. netropsis ІМВ Ас-5025 накопичує найбільшу кількість полієнових антибіотиків в біомасі в стаціонарну фазу (на 7-му добу) за глибинного культивування, а саме: 0,387 мг/г АСБ в синтетичному і 2,318 мг/г АСБ в органічному поживних середовищах. Вперше виявлено, що полієнові антибіотики накопичуються вже на 1 добу культивування, що свідчить про їх структурну роль в метаболізмі стрептоміцетів. Тому для з'ясування впливу екзогенних речовин на біосинтез полієнових антибіотиків і інших БАР штамом доцільно вносити ці речовини в стаціонарну фазу. Факторний аналіз показав, що біосинтез полієнових антибіотиків S. netropsis ІМВ Ас-5025 має найбільший відсоток кореляції із біосинтезом цитокініну – ізопентеніладенозином, ауксину – індол-3-карбінолом і стерольною сполукою – β-ситостеролом. На підставі отриманих даних було сформульовано гіпотезу про можливе регулювання біосинтезу полієнових антибіотиків стрептоміцетом за рахунок внесення екзогенних БАР.
Отримані результати доповнюють знання щодо складних взаємозв’язків в біосинтезі речовин в клітинах стрептоміцетів і дають основи для біохімічного регулювання накопичення цінних метаболітів продуцентом в одному біотехнологічному процесі. Для захисту від фітопатогенів – актуально збільшувати вміст полієнових антибіотиків, для праймінг-ефекту – регулювати кількість ауксинів і цитокінінів, для збільшення стійкості рослин до нематод – регулювати кількість стеролів, для покращення резистентності до абіотичних стресів – змінювати накопичення АБК. Результати дослідження розширюють спектр застосування метаболічного біопрепарату Фітовіт (продуцент – S. netropsis IMВ Ac-5025), розробленого у відділі загальної і ґрунтової мікробіології, Інституту мікробіології і вірусології ім Д .К. Заболотного НАНУ. Застосування Фітовіту у рослинництві включає механізми адаптивних можливостей рослин на молекулярному, клітинному і організменному рівнях. Вперше показано ефективність метаболітів S. netropsis ІМВ Ас-5025 для отримання в умовах in vitro рослин-регенерантів Lycopersicon esculentum Mill. сорту Лагідний, стійких до нематодних інвазій і уражень фітопатогенами з пролонгованим ефектом.
Практичне значення отриманих результатів. З'ясовано кореляційні взаємозв’язки біосинтезу полієнових антибіотиків, фітогормонів і стеролів S. netropsis IMВ Ac-5025, що дає можливість використовувати факторний аналіз як метод теоретичного прогнозування накопичення метаболітів. Показано переваги використання органічного поживного середовища для накопичення полієнових антибіотиків стрептоміцетом і можливість біохмімічного регулювання накопичення цінних метаболітів в одному біотехнологічному процесі. Доведено ефективність застосування метаболітів ґрунтових стрептоміцетів для отримання в умовах in vitro рослин-регенерантів, стійких до фітопаразитичних нематод і фітопатогенів і з покращеною урожайністю за рахунок праймінг-ефекту з пролонгованою дією. Запропоновано схеми вирощування агрокультур з використанням Фітовіту, за яких отримано 13 % приросту урожаю по соняшнику гібриду НК Конді і 23,4 % по кукурудзі гібриду ДКС-4082 за посушливого сезону.
