拮抗鏈霉菌S24抗菌物質(zhì)的提取及其部分理化性質(zhì)

周啟升，曹寧寧，仇念全，張本峰，張楠，劉訓(xùn)理

1 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，泰安 271018

2 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，泰安 271018

拮抗鏈霉菌S24抗菌物質(zhì)的提取及其部分理化性質(zhì)

周啟升1，曹寧寧1，仇念全1，張本峰1，張楠2，劉訓(xùn)理1

1 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，泰安 271018

2 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，泰安 271018

拮抗鏈霉菌 S24對(duì)黃曲霉、赭曲霉、黑曲霉等糧食和飼料中常見(jiàn)的曲霉菌具有廣譜抗性，本試驗(yàn)通過(guò)牛津杯法測(cè)定抗菌物質(zhì)的效價(jià)，研究了大孔吸附樹(shù)脂對(duì)鏈霉菌 S24產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)的吸附、解吸性能，篩選了解吸劑，并研究了抗菌物質(zhì)的部分理化性質(zhì)。結(jié)果表明，大孔吸附樹(shù)脂 AB-8對(duì)抗菌物質(zhì)的吸附及解吸性能最好，其飽和吸附量為7.0822×104μg/g，最佳解吸劑為85%丙酮，以85%丙酮進(jìn)行動(dòng)態(tài)解吸，解吸率達(dá)93.82%。該抗菌物質(zhì)對(duì)熱穩(wěn)定，對(duì)紫外線敏感，對(duì)有機(jī)溶劑不敏感，對(duì)酸敏感，對(duì)堿穩(wěn)定，紫外全波長(zhǎng)掃描發(fā)現(xiàn)該抗菌物質(zhì)為多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。

拮抗鏈霉菌，抗菌物質(zhì)，提取，理化性質(zhì)

黃曲霉 Aspergillus flavus屬曲霉屬真菌，是引起糧食及飼料霉變的主要真菌之一，在自然界中廣泛存在，糧食和飼料在儲(chǔ)藏過(guò)程中易受其污染[3]。近年來(lái)，由于黃曲霉污染糧食和飼料所導(dǎo)致的人畜曲霉病病例越來(lái)越多[4-5]，而黃曲霉最大的危害是其產(chǎn)生的次級(jí)代謝物黃曲霉毒素 (Aflatoxins)，黃曲霉毒素具有誘導(dǎo)突變、抑制免疫和致癌作用，1993年，國(guó)際癌癥組織 (IARC) 將其確定為一級(jí)致癌物質(zhì)[6]。近幾年關(guān)于植物源與微生物源活性物質(zhì)對(duì)黃曲霉及其毒素的防治不斷引起國(guó)內(nèi)外研究者的重視，相關(guān)的報(bào)道也逐漸增多。Vargas等[7]從藥用植物三齒拉瑞阿 Larrea tridentata中分離到對(duì)黃曲霉產(chǎn)生明顯抑制作用的活性物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)該活性物質(zhì)的主要成分為木質(zhì)素類；Sanchez等[8]利用不同溶劑提取舌蘭屬植物糙葉龍舌蘭Agave asperrima和線葉龍舌蘭Agave striata 的活性物質(zhì)發(fā)現(xiàn)，乙醇、甲醇和水萃取物均能抑制黃曲霉在玉米上的生長(zhǎng)及毒素的產(chǎn)生；Roy等[9]在干酪和牛奶上篩選到6個(gè)乳酸菌表現(xiàn)出對(duì)黃曲霉的抑制活性，活性最強(qiáng)的1株經(jīng)鑒定為乳酸乳球菌乳酸亞種 Lactococcus lactis subsp. lactis CHD-28.3，其無(wú)菌發(fā)酵液和細(xì)胞裂解液在pH 6.8時(shí)對(duì)黃曲霉的抑菌直徑為15~19 mm，并表現(xiàn)出蛋白質(zhì)性質(zhì)；Ono等[10]從鏈霉菌中提取了一種能抑制黃曲霉毒素產(chǎn)生的物質(zhì)，該物質(zhì)與殺稻瘟素結(jié)構(gòu)類似；章挺等[11]從油菜地分離到一株枯草芽孢桿菌，對(duì)黃曲霉表現(xiàn)出強(qiáng)烈的拮抗作用，其抗菌物質(zhì)粗提物對(duì)黃曲霉的最低抑菌濃度為31.2 μg/mL。拮抗鏈霉菌 S24由本實(shí)驗(yàn)室從泰山林地土壤中分離獲得，該菌株對(duì)黃曲霉、赭曲霉、黑曲霉等糧食和飼料中常見(jiàn)的曲霉菌具有較強(qiáng)拮抗作用，發(fā)酵性狀優(yōu)異，該菌已在GenBank注冊(cè)，注冊(cè)號(hào)為 FJ596182，并且初步將其鑒定為白網(wǎng)鏈霉菌Streptomyces albireticuli近似種[12]。本試驗(yàn)研究了S24菌株抗菌物質(zhì)的提取及部分理化性質(zhì)，為該菌株及其抗菌物質(zhì)的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌株

拮抗菌：鏈霉菌S24由本實(shí)驗(yàn)室分離鑒定?，F(xiàn)已保藏在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)，專利菌種保藏編號(hào)為CGMCC 3503。

抗菌物質(zhì)效價(jià)測(cè)定指示菌：黃曲霉 Aspergillus flavus CGMCC 3.2890由國(guó)家糧食局科學(xué)研究院提供。

1.1.2 大孔吸附樹(shù)脂

AB-8、X-5、D3520、D4020、H103、Nka-9、S-8由南開(kāi)大學(xué)提供。

1.1.3 培養(yǎng)基

菌株活化培養(yǎng)基：土豆200 g，葡萄糖20.0 g，硫酸銨1.0 g，硫酸鎂1.0 g，磷酸二氫鉀0.6 g，瓊脂16.0 g，水1 L。

菌株發(fā)酵培養(yǎng)基：淀粉2.5 g，葡萄糖16.0 g，蛋白胨10.0 g，玉米漿1.0 g，氯化鈉7.5 g，硫酸銨4.0 g，水1 L。

抗菌物質(zhì)生測(cè)培養(yǎng)基：同菌株活化培養(yǎng)基。

1.2 方法

1.2.1 抗菌物質(zhì)效價(jià)的測(cè)定

生測(cè)平板的制備：生測(cè)培養(yǎng)基熔化后，溫度降至 50℃~55℃時(shí)，加入黃曲霉孢子懸液，使孢子的濃度為2×104~4×104CFU/mL，將培養(yǎng)基孢子懸液倒入培養(yǎng)皿，20 mL/培養(yǎng)皿，制備混菌平板。

效價(jià)的測(cè)定：采用牛津杯法[13]。將抗菌物質(zhì)溶液100℃滅菌10 min，加入牛津杯中 (250 μL/孔)，28℃培養(yǎng) 18 h，十字交叉法測(cè)量抑菌圈直徑，根據(jù)抑菌圈的直徑大小計(jì)算其效價(jià)，抗菌物質(zhì)效價(jià)計(jì)算公式[12]：y=10(x+10.931)/10.797×n〔y：抗菌物質(zhì)效價(jià)(μg/mL)；x：抑菌圈直徑 (10.5 mm

1.2.2 抗菌物質(zhì)的發(fā)酵

發(fā)酵培養(yǎng)基經(jīng)121℃濕熱滅菌20 min，種子液以2%的接種量接種到50 mL/250 mL三角瓶中，200 r/min、30℃振蕩培養(yǎng)72 h。發(fā)酵液100℃滅菌10 min，低速大容量多管離心機(jī) 4200 r/min離心30 min，取上清液備用。

1.3 大孔吸附樹(shù)脂提取S24菌株產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)

1.3.1 大孔吸附樹(shù)脂吸附性能的比較

取處理好的吸附樹(shù)脂 (AB-8、X-5、D3520、D4020、Nka-9、H103、S-8)，1 g/份，分別加入S24菌株發(fā)酵液離心后的上清液10 mL，150 r/min振蕩吸附 4 h，測(cè)定發(fā)酵原液、吸附殘液的效價(jià)，計(jì)算吸附率，比較各種樹(shù)脂的吸附性能。每個(gè)處理2個(gè)重復(fù)。

1.3.2 大孔吸附樹(shù)脂解吸性能的比較

選擇吸附性能優(yōu)良的樹(shù)脂，1 g/份，分別加入S24菌株發(fā)酵上清液 10 mL，150 r/min振蕩吸附4 h，然后分別用50%、75%的甲醇、乙醇及丙酮，150 r/min振蕩?kù)o態(tài)解吸2 h。解吸液經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去有機(jī)溶劑，蒸餾水定容至原體積。測(cè)定發(fā)酵原液、解吸液和吸附殘液的效價(jià)，計(jì)算解吸率，比較各種吸附樹(shù)脂的解吸性能。每個(gè)處理2個(gè)重復(fù)。

1.3.3 丙酮濃度對(duì)解吸效果的影響

AB-8樹(shù)脂吸附完畢，分別以濃度為50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%和90%丙酮作為解吸劑，樹(shù)脂與解吸劑按1：2 (W/V)比例混合，150 r/min振蕩?kù)o態(tài)解吸2 h。解吸液經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去丙酮，蒸餾水定容至原體積，測(cè)定發(fā)酵原液、解吸液和吸附殘液的效價(jià)，計(jì)算解吸率，選擇解吸劑的最佳濃度。每個(gè)處理2個(gè)重復(fù)。

1.3.4 AB-8樹(shù)脂對(duì)抗菌物質(zhì)飽和吸附量的測(cè)定

取篩選到的AB-8樹(shù)脂，1 g/份，分別加入抗菌物質(zhì)粗物 (發(fā)酵液離心后的上清液經(jīng)以上篩選到的最佳吸附樹(shù)脂及最佳解吸劑吸附、解吸后，解吸液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、冷凍干燥所得褐色粉末為抗菌物質(zhì)粗物) 5000 μg/mL的溶液5 mL、10 mL、15 mL、20 mL、25 mL，150 r/min 振蕩吸附4 h，測(cè)定抗菌物質(zhì)粗物溶液和吸附殘液的效價(jià)，計(jì)算吸附率，確定樹(shù)脂對(duì)抗菌物質(zhì)的飽和吸附量。每個(gè)處理2個(gè)重復(fù)。

1.3.5 85%丙酮?jiǎng)討B(tài)解吸曲線及動(dòng)態(tài)解吸率測(cè)定

樹(shù)脂：發(fā)酵液 (W/V) =1：10，150 r/min振蕩吸附4 h后，將樹(shù)脂裝柱，去離子水洗脫3 BV后，用85%丙酮對(duì)抗菌物質(zhì)進(jìn)行解吸，流速為0.5 mL/min，每20 min收集一管，每管10.0 mL，測(cè)定發(fā)酵原液、吸附殘液及每管解吸液效價(jià)，繪制解吸曲線并計(jì)算解吸率。

1.4 S24菌株抗菌物質(zhì)的部分理化性質(zhì)

1.4.1 對(duì)熱的穩(wěn)定性

配制抗菌物質(zhì)粗物水溶液 (5000 μg/mL)，分別在50℃、70℃、100℃的水浴中處理10 min、20 min、40 min、60 min、80 min、100 min，微孔濾膜過(guò)濾后用無(wú)菌水稀釋至合適濃度，牛津杯法測(cè)定抗菌物質(zhì)的效價(jià)，比較抗菌物質(zhì)效價(jià)的變化。

1.4.2 對(duì)酸堿的穩(wěn)定性

配制0.2 mol/L磷酸氫二鈉-0.1 mol/L檸檬酸緩沖液 (pH 2.2~8.0)、0.2 mol/L甘氨酸-0.2 mol/L氫氧化鈉緩沖液 (pH 8.6~10.6) 和0.05 mol/L磷酸氫二鈉-0.1 mol/L氫氧化鈉緩沖液調(diào)節(jié)，得到pH為2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0和12.0的緩沖溶液。利用不同pH的緩沖溶液將抗菌物質(zhì)樣品溶解，室溫靜置2 h，比較抗菌物質(zhì)效價(jià)的變化。

1.4.3 對(duì)紫外線的穩(wěn)定性

抗菌物質(zhì)粗物水溶液置于紫外燈下40 cm，分別照射1 h、2 h、3 h、4 h、5 h和6 h時(shí)取出樣品，進(jìn)行生測(cè)，以未經(jīng)紫外線照射的樣品為對(duì)照，比較抗菌物質(zhì)效價(jià)的變化。

1.4.4 對(duì)有機(jī)溶劑的穩(wěn)定性

抗菌物質(zhì)粗物水溶液分別與等體積的氯仿、丙酮、乙醇和甲醇混合。對(duì)于氯仿以200 r/min振蕩抽提90 min，離心，分層后取上層水相，設(shè)未處理對(duì)照，比較抗菌物質(zhì)效價(jià)的變化；對(duì)于丙酮、乙醇及甲醇以200 r/min振蕩90 min后，經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去有機(jī)溶劑，蒸餾水定容至原體積，設(shè)未處理對(duì)照，比較抗菌物質(zhì)效價(jià)的變化。

1.4.5 抗菌物質(zhì)紫外全波長(zhǎng)光譜掃描

取抗菌物質(zhì)粗物，蒸餾水稀釋一定倍數(shù)進(jìn)行紫外全波長(zhǎng)掃描，觀察抗菌物質(zhì)的紫外特征吸收峰。

2 結(jié)果與分析

2.1 大孔吸附樹(shù)脂吸附性能的比較

7種吸附樹(shù)脂對(duì)抗菌物質(zhì)均有較好的吸附效果，其中，AB-8、X-5、D3520、D4020樹(shù)脂對(duì)抗菌物質(zhì)的吸附率均達(dá)到90%以上 (圖1)。

2.2 大孔吸附樹(shù)脂解吸性能的比較

分別采用50%、75%的不同有機(jī)溶劑 (甲醇、乙醇、丙酮) 作為解吸劑，對(duì)抗菌物質(zhì)進(jìn)行解吸，由圖2可以看出，同一種有機(jī)溶劑，高濃度有機(jī)溶劑的解吸效果優(yōu)于低濃度有機(jī)溶劑。不同有機(jī)溶劑以75%丙酮作為解吸劑時(shí)，解吸效果最好，其中4種吸附樹(shù)脂以 D4020和 AB-8的解吸效果較好，AB-8優(yōu)于D4020的解吸效果，其靜態(tài)解吸率達(dá)56%。因此選擇 AB-8作為抗菌物質(zhì)的最佳吸附樹(shù)脂，進(jìn)一步篩選最佳解吸劑的濃度。

2.3 丙酮濃度對(duì)解吸效果的影響

以篩選到的 AB-8樹(shù)脂作為抗菌物質(zhì)的最佳吸附樹(shù)脂，調(diào)節(jié)不同濃度的丙酮作為解吸劑，其靜態(tài)解吸效果如圖3所示，丙酮濃度在50%~85%，解吸率逐漸升高，85%丙酮的解吸率最高，解吸率為61.2%。

2.4 AB-8樹(shù)脂對(duì)抗菌物質(zhì)吸附量的確定

圖1 吸附樹(shù)脂的吸附性能比較Fig. 1 Comparison of adsorption capacity among three macroporous resins.

圖2 吸附樹(shù)脂的解吸性能比較Fig. 2 Comparison of desorption capacity of three macroporous resins. 1: 50% methanol; 2: 50% ethanol; 3: 50% acetone; 4: 75% methanol; 5: 75% ethanol; 6: 75% acetone.

以抗菌物質(zhì)粗物的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，吸附率為縱坐標(biāo)，繪制的AB-8樹(shù)脂的吸附曲線如圖4所示。隨著抗菌物質(zhì)質(zhì)量的增大，吸附率逐漸降低，1 g樹(shù)脂中加入 2.5×104~5×104μg抗菌物質(zhì)粗物時(shí)，抗菌物質(zhì)被完全吸附；l g樹(shù)脂中加入7.5×104μg抗菌物質(zhì)粗物時(shí)，吸附率達(dá)到94.43%；考慮到生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)盡量減少抗菌物質(zhì)的損失，降低生產(chǎn)成本，取吸附率 94.43%時(shí)樹(shù)脂吸附的抗菌物質(zhì)粗物的質(zhì)量為其吸附量，AB-8樹(shù)脂的飽和吸附量為7.0822×104μg/g。

2.5 85%丙酮的動(dòng)態(tài)解吸曲線

用85%丙酮對(duì)抗菌物質(zhì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)解吸，解吸曲線如圖5所示，效價(jià)最高管達(dá)204 820 μg/mL，以后各管依次降低，解吸液效價(jià)比較集中，解吸效果較好，根據(jù)公式計(jì)算各管的解吸率，結(jié)果總解吸率為93.82%，其中，濃度較高部分 (2~11管，100 mL) 的解吸率為89.08%。這一結(jié)果說(shuō)明，試驗(yàn)篩選的樹(shù)脂和解吸劑都比較理想。

2.6 S24抗菌物質(zhì)的部分理化性質(zhì)

2.6.1 對(duì)熱的穩(wěn)定性

抗菌物質(zhì)對(duì)熱比較穩(wěn)定，在50℃和70℃條件下處理10~100 min效價(jià)無(wú)顯著變化，經(jīng)100℃水浴20 min其效價(jià)無(wú)顯著變化，加熱40 min后效價(jià)開(kāi)始略有降低，加熱到100 min效價(jià)降低18.18% (圖6)。

圖3 丙酮濃度對(duì)解吸效果的影響Fig. 3 Effect of different acetone concentration on desorption.

圖4 AB-8樹(shù)脂對(duì)抗菌物質(zhì)的吸附量Fig. 4 Absorption quality of antibacterial substances on AB-8 resin.

圖5 AB-8樹(shù)脂的動(dòng)態(tài)解吸曲線Fig. 5 Dynamic desorption curve of AB-8 resin.

圖6 抗菌物質(zhì)對(duì)熱的穩(wěn)定性Fig. 6 Heat stability of antibacterial substances.

2.6.2 對(duì)酸堿的穩(wěn)定性

抗菌物質(zhì)對(duì)不同pH的敏感程度如圖7所示。在堿性條件下比較穩(wěn)定，對(duì)酸敏感，pH 6~9時(shí)，抗菌物質(zhì)保持較高活性，pH為6時(shí)，抗菌物質(zhì)仍表現(xiàn)其活性，當(dāng)抗菌物質(zhì)溶液的pH＜5時(shí)，其活性喪失。

2.6.3 對(duì)紫外線的穩(wěn)定性

抗菌物質(zhì)對(duì)紫外線的穩(wěn)定性如圖8所示，抗菌物質(zhì)對(duì)紫外線表現(xiàn)出不穩(wěn)定性，紫外線不間斷照射6 h后，其效價(jià)降低一半。

2.6.4 對(duì)有機(jī)溶劑的穩(wěn)定性

抗菌物質(zhì)經(jīng)氯仿抽提以后，靜置，在氯仿表面呈現(xiàn)一層絮狀沉淀，絮狀沉淀用少量水溶解后生測(cè)，無(wú)抑菌活性；取上層水溶液生測(cè)，表現(xiàn)抑菌活性，且活性較對(duì)照無(wú)差異，說(shuō)明抗菌物質(zhì)對(duì)氯仿不敏感?？咕镔|(zhì)與丙酮，乙醇及甲醇作用后，其效價(jià)與對(duì)照無(wú)差異，說(shuō)明抗菌物質(zhì)活性不受有機(jī)溶劑影響。

2.6.5 抗菌物質(zhì)紫外全波長(zhǎng)光譜掃描結(jié)果

圖7 抗菌物質(zhì)對(duì)不同pH的敏感程度Fig. 7 pH stability of antibacterial substances.

圖8 抗菌物質(zhì)對(duì)紫外線的穩(wěn)定性Fig. 8 Ultraviolet radiation stability of antibacterial substances.

圖9 抗菌物質(zhì)粗物的紫外光區(qū)全掃描圖譜Fig. 9 UV spectrum of crude antibacterial substance.

經(jīng)過(guò)初步純化后的抗菌物質(zhì)的紫外吸收光譜見(jiàn)圖9。抗菌物質(zhì)在350.0 nm、332.6 nm、317.4 nm、304.0 nm、290.1 nm有特征性紫外吸收，符合多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗生素四烯 (最大吸收峰波長(zhǎng)為 (318± 2) nm、(332±3) nm、(350±3) nm) 和五烯 (最大吸收峰波長(zhǎng)為(290±2) nm、(305±2) nm、(318±2) nm) 的紫外吸收特征[14]。這說(shuō)明抗菌物質(zhì)的主要成分為一組多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。

3 結(jié)論與討論

大孔吸附樹(shù)脂 AB-8對(duì)鏈霉菌 S24抗菌物質(zhì)有較大的吸附量，且容易吸附解吸。AB-8樹(shù)脂對(duì)抗菌物質(zhì)的飽和吸附量為7.0822×104μg/g，最佳解吸劑為85%丙酮，并且該解吸劑對(duì)抗菌物質(zhì)活性無(wú)影響，以此解吸劑進(jìn)行動(dòng)態(tài)解吸，解吸率可達(dá)93.82%。大孔吸附樹(shù)脂是一類多孔立體結(jié)構(gòu)的非離子型人工合成的有機(jī)高分子聚合物吸附劑，其理化性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸、堿及有機(jī)溶媒，對(duì)有機(jī)物有濃縮、分離作用且不受無(wú)機(jī)鹽類及強(qiáng)離子、低分子化合物的干擾。其本身由于范德華力或氫鍵的作用，具有吸附性；還具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和很高的比表面積，故具有篩選性能[15-16]。大孔吸附樹(shù)脂在抗生素、維生素、生化藥物的分離純化以及中成藥的制備和質(zhì)量控制研究中越來(lái)越廣泛[17]。樹(shù)脂法提取活性物質(zhì)，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、生產(chǎn)周期短、能耗和成本低、不加輔料、可以成型等優(yōu)點(diǎn)，利于工業(yè)化擴(kuò)大生產(chǎn)[18-19]。本試驗(yàn)采用大孔吸附樹(shù)脂 AB-8提取S24抗菌物質(zhì)，為該抗菌物質(zhì)的純化及應(yīng)用提供了理論參考。

鏈霉菌是一類重要的抗生素產(chǎn)生菌，它所產(chǎn)生的許多優(yōu)良抗生素已被廣泛應(yīng)用。初步研究表明，拮抗鏈霉菌S24產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)主要成分由四烯和五烯兩類多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗生素組成，能同時(shí)產(chǎn)生此兩類抗生素的菌株尚未見(jiàn)報(bào)道。此外，抗菌物質(zhì)經(jīng)高效液相色譜分析發(fā)現(xiàn)，這兩類物質(zhì)均與已報(bào)道的四烯和五烯類大環(huán)內(nèi)酯抗生素有一定差別，因此，要確定該抗菌物質(zhì)為何種化合物還需通過(guò)進(jìn)一步的分離純化與結(jié)構(gòu)鑒別確定。該抗菌物質(zhì)具有熱穩(wěn)定性好、對(duì)有機(jī)溶劑不敏感、pH耐受范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，顯示出較好的應(yīng)用潛力。本試驗(yàn)在對(duì)抗菌物質(zhì)的性質(zhì)研究中均采用抗菌物質(zhì)粗物樣品，一定程度上反映了抗菌物質(zhì)的理化性質(zhì)，更確切的性質(zhì)還需要利用純品進(jìn)行測(cè)定。多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗生素由于化學(xué)結(jié)構(gòu)的原因，對(duì)紫外線較為敏感，不宜與陽(yáng)光接觸，因此，限制了其在大田中的應(yīng)用，但在醫(yī)療、獸藥及食品和飼料的防腐方面都得到了較好的應(yīng)用，此外，多烯類抗生素是一類目前臨床常用藥中最不容易產(chǎn)生抗藥性的抗真菌抗生素[20-21]，開(kāi)發(fā)高效低毒的多烯類抗真菌抗生素，是抗真菌藥物研發(fā)的有效途徑之一。

本試驗(yàn)和前期試驗(yàn)結(jié)果表明，拮抗鏈霉菌 S24是一株抗菌譜廣、發(fā)酵性狀優(yōu)異、遺傳穩(wěn)定的拮抗菌，產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)對(duì)多種糧食和飼料中常見(jiàn)的能引起人畜傳染性疾病的曲霉菌有強(qiáng)烈的拮抗作用，顯示了很好的工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用潛力，值得進(jìn)一步研究。S24菌株產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其作用機(jī)制的研究正在開(kāi)展。

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Extraction and characterization of antifungal substances produced by antagonistic Streptomyces S24

Qisheng Zhou1, Ningning Cao1, Nianquan Qiu1, Benfeng Zhang1, Nan Zhang2, and Xunli Liu1
1 College of Forestry, Shandong Agricultural University, Taian 271018, China
2 College of Life Science, Shandong Agricultural University, Taian 271018, China

Streptomyces S24 has broad spectrum resistance to the Aspergillus in food and feed, such as Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Asperegillus alutacells and so on. We studied the adsorption and desorption properties of antifungal substance from Streptomyces S24 on macroporous resins, screened the best elution solution and also investigated some physical and chemical characters of antifungal substance by determining the antifugal activity using oxford plate assay system. According to the analysis results, AB-8 resin offered the best adsorption and desorption capacity for antifungal substance and its saturated absorption capacity was 7.0822×104μg/g, the optimal elution solution was 85% acetone and the dynamic desorption rate could reach 93. 82%. The antifungal substance was stable to heat and alkali, not sensitive to organic solvents, and sensitive to ultraviolet rays and acid. Based on its ultraviolet spectrometry, the antifungal substance was identified as heptaene macrolide antibiotic.

antagonistic Streptomyces, antibacterial substances, extraction, characteristic

鏈霉菌Streptomyces具有豐富的物種多樣性和代謝類型多樣性，是極其重要的產(chǎn)生天然活性產(chǎn)物的資源微生物。自 Waksman發(fā)現(xiàn)鏈霉素以來(lái)，鏈霉菌的分離及其代謝產(chǎn)物的研究受到微生物學(xué)家及藥學(xué)家的廣泛關(guān)注。作為一類具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的微生物資源，在迄今已發(fā)現(xiàn)的12 000余種微生物來(lái)源的生理活性物質(zhì)中，55%以上是由鏈霉菌屬菌株產(chǎn)生的，其中包括抗生素、免疫抑制劑和酶抑制劑等[1-2]。

October 16, 2009; Accepted: January 13, 2010

Xunli Liu. Tel: +86-538-8249131; E-mail: xlliu@sdau.edu.cn