Screening of antimicrobial membrane-active metabolites of soil microfungi by using chromatic phospholipid/polydiacetylene vesicles

SummaryObjectiveThe focus of this study is screening of antimicrobial membrane-active metabolites of soil microfungi by using chromatic phospholipid/polydiacetylene vesicles.Materials and methodsIn this work, soil samples were collected from desert, forest, farm, lake shore and mineral zones of Northern and Central parts of Iran. These parts were not studied for antimicrobial potential of the soil isolates producing metabolites with membrane activity in particular, from microfungi. In the primary screening that was performed to evaluate the antimicrobial activity, isolates were analyzed in terms of their general inhibition effects to indicator strains including Escherichia coli, Candida albicans, and Saccharomyces cerevisiae. In the secondary screening, isolates producing membrane-active metabolites were determined using a Rapid Chromatic Detection method. The chromatic technology is simple and this method provides a rapid and easy evaluation of interactions between antimicrobial membrane-active metabolites and lipid layers of vesicles as well.ResultsA total number of 59 species of fungi was isolated from the soil samples. It has been found that 20 isolates were effective against indicator strains. Based on color and fluorescence changes that are easily identified by the naked eye and fluorescent microscopy and can be recorded by UV-Vis spectrophotometery, one fungus showed antimicrobial membrane-activity effect against some of the indicator strains. This isolate was identified to the genus level that belonged to Aspergillus.ConclusionAs resistance is barely developed against membrane-active antibiotics, in this paper, we demonstrated the application of the chromatic vesicle model for screening of antimicrobial membrane-active metabolites as potential new antibiotics from soil microfungi.

RésuméObjectifL’objectif de cette étude est de cribler des métabolites antimicrobiens de micromycètes du sol actifs sur la membrane en utilisant des vésicules de phospholipide/polydiacetylene (PDA).Matériels et méthodesPour ce travail, des échantillons de sol ont été collectés dans des zones du nord et du centre de l’Iran : dans le désert, les forêts, les fermes, les bords de lacs et des zones minérales. Ces zones n’avaient pas été étudiées pour le potentiel antimicrobien des isolats du sol, particulièrement en ce qui concerne les micromycètes produisant des métabolites actifs sur les membranes. Dans un premier crible qui a été effectué pour évaluer l’activité antimicrobienne des isolats de micromycètes ont été analysés pour leur effet inhibiteur sur des souches tests d’Escherichia coli, de Candida albicans et de Saccharomyces cerevisae. Dans un second crible, les isolats produisant des métabolites actifs dans les membranes ont été testés à l’aide d’une méthode rapide de détection par la couleur. Cette technologie est simple et permet une évaluation facile et rapide des interactions entre les métabolites antimicrobiens actifs dans les membranes et ainsi que des couches lipidiques de vésicules.RésultatsCinquante-neuf espèces de micromycètes ont été isolées à partir des échantillons du sol. Il a été trouvé que 20 isolats sont efficaces contre les souches tests. À partir des changements de couleur et de fluorescence qui sont facilement identifiables à l’œil nu et en microscopie à fluorescence, et enregistrés par spectrophotométrie, un isolat a montré qu’il possédait une activité membranaire antimicrobienne contre plusieurs souches tests. Cet isolat a été identifié comme appartenant au genre Aspergillus.ConclusionComme la résistance contre des antibiotiques actifs sur les membranes est peu connue, nous avons démontré dans ce travail l’application efficace du modèle de vésicules chromatiques pour cribler des métabolites antimicrobiens actifs sur les membranes. Ces métabolites antimicrobiens sont donc des antibiotiques potentiels provenant des micromycètes du sol.