楊林,華棟,姜儀,郝瀧,司佳寧,劉曉風(fēng)(蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州,730050)
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二色補(bǔ)血草內(nèi)生真菌發(fā)酵產(chǎn)物抑菌活性研究
楊林,華棟,姜儀,郝瀧,司佳寧,劉曉風(fēng)
(蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州,730050)
采用組織塊分離法分離二色補(bǔ)血草內(nèi)生真菌,PDA液體培養(yǎng)基發(fā)酵,發(fā)酵液固液分離,發(fā)酵液(水相)依次以乙酸乙酯、正丁醇萃取,菌絲體(固相)干燥后甲醇提取,分別得到發(fā)酵液乙酸乙酯、正丁醇萃取物以及菌絲體甲醇提取物;濾紙片法進(jìn)行抗菌活性篩選。結(jié)果從二色補(bǔ)血草不同部位共分離得到32株內(nèi)生真菌,其中根中15株,莖中11株,葉中6株;二色補(bǔ)血草內(nèi)生真菌發(fā)酵產(chǎn)物對各指示菌均有有不同程度的抑制作用,10株內(nèi)生真菌的不同部位對2種或多種指示菌有不同程度的抑制作用,占分離菌株總數(shù)的31.25%。其中BL404乙酸乙酯、BR408正丁醇部位分別對肺炎克雷伯菌、綠膿桿菌最小抑制濃度達(dá)到0.313mg/mL。研究結(jié)果表明,二色補(bǔ)血草內(nèi)生真菌具有較強(qiáng)的抑菌活性,對指示細(xì)菌的抑制范圍較寬,有一定的研究開發(fā)價(jià)值。
二色補(bǔ)血草;內(nèi)生真菌;抑菌活性
二色補(bǔ)血草(Limonium bicolor)系白花丹科(P1umbaginaceae)補(bǔ)血草屬(Limonium Mill)的多年生草本植物,別名蒼蠅花、繩子草。主產(chǎn)于陜西、甘肅、寧夏、江蘇、河南等地,其性微溫,昧甘,具補(bǔ)血益氣,止血散瘀,活血調(diào)經(jīng),益脾健胃之功效[1]。本實(shí)驗(yàn)對二色補(bǔ)血草內(nèi)生真菌進(jìn)行了分離并對其代謝產(chǎn)物抑菌活性進(jìn)行了初步研究,旨在篩選出能產(chǎn)生抑菌活性物質(zhì)的內(nèi)生真菌,為發(fā)酵生產(chǎn)抑菌活性物質(zhì)及二色補(bǔ)血草資源的綜合開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
1.1 植物材料
二色補(bǔ)血草(Limonium bicolor),于2014年9月采集于甘肅隴西縣,由蘭州理工大學(xué)生命學(xué)院楊林老師副教授鑒定。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 內(nèi)生菌的分離及純化
取新鮮的二色補(bǔ)血草植株,表面清洗干凈,在無菌條件下,進(jìn)行如下表面消毒:75%酒精浸泡5min→無菌水沖洗3次→0.01%升汞浸泡30s→無菌水沖洗3次,晾干。將植物材料剪切成0.5cm×0.5cm大小的片段,接種于加有100U/mL青霉素鈉和硫酸鏈霉素的PDA平板上,置28℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)3 10d,待組織周圍長出菌落后,采用菌絲尖端挑取法,根據(jù)菌落形態(tài)、顏色、長出時(shí)間的不同,及時(shí)挑取材料周圍菌絲轉(zhuǎn)接于新鮮培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),反復(fù)純化后轉(zhuǎn)于PDA斜面上,編號(hào),4℃保存?zhèn)溆?。同時(shí)將經(jīng)表面消毒后而不做切割的材料在培養(yǎng)基上做組織印跡,作為對照以檢驗(yàn)消毒效果[2-4]。
1.2.2 內(nèi)生菌發(fā)酵液的制備
將純化后的內(nèi)生真菌接種到新鮮的PDA培養(yǎng)基上,28℃培養(yǎng)7d活化菌株,活化后的菌種接種于500mLPD培養(yǎng)基,28℃,160r/min恒溫震蕩培養(yǎng)7-10d。發(fā)酵結(jié)束后,發(fā)酵液進(jìn)行抽濾,將菌液和菌絲體分開,菌液先用等體積的乙酸乙酯萃取3次,然后用等體積的正丁醇萃取3次,分別合并有機(jī)相,回收溶劑,得到乙酸乙酯和正丁醇部位;菌絲體干燥,破碎,30-50倍體積的甲醇回流提取,提取液回收溶劑得到菌體甲醇部位,提取物置4℃冰箱,備用。
1.2.4 發(fā)酵產(chǎn)物抑菌活性檢測
濾紙片法測定各樣品抑菌活性,以G+性菌金黃色葡萄球菌、地衣芽孢桿菌和G-性菌大腸桿菌、綠膿桿菌、肺炎克雷伯菌為指示菌,以上五種指示菌經(jīng)37℃培養(yǎng)24h,活化后用無菌水洗滌制成菌懸液,調(diào)節(jié)菌體濃度至106CFU/mL,吸取1mL均勻涂布于事先倒好的牛肉膏蛋白胨平板上;取直徑為6mm的無菌濾紙片,在無菌條件下用鑷子放置于上述帶菌平板上,每皿3片,輕壓使其與培養(yǎng)基表面接觸,然后用微量移液器吸取備好的各測試樣品溶液(以甲醇稀釋至10mg/mL)15μL分別滴加于紙片上,以溶劑甲醇為陰性對照,以100U/mL的硫酸鏈霉素或青霉素鈉為陽性對照,每個(gè)樣品設(shè)三個(gè)平行。加樣后于37℃培養(yǎng)24h,十字交叉法測定各樣品抑菌圈的大小。
最小抑菌濃度(MIC)的測定:選擇對樣品溶解度好且無抑菌作用的甲醇作為溶媒,采用二倍稀釋法將樣品配制為2.5、1.25、0.625、0.313、0.156mg/mL系列濃度溶液,用濾紙片法測定抑菌圈直徑,以實(shí)驗(yàn)組中出現(xiàn)抑菌圈的最低濃度為最小抑菌濃度(MIC)。
從二色補(bǔ)血草植株中共分離到內(nèi)生真菌32株,其中根部15株(46.87%)、莖部11(34.38%)、葉部6株(18.75%)。從分離部位可以看出,分離的菌株數(shù)量根部最多,其次為莖部和葉部。
2.1 二色補(bǔ)血草內(nèi)生菌發(fā)酵產(chǎn)物抑菌活性測定結(jié)果
抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,二色補(bǔ)血草內(nèi)生真菌發(fā)酵產(chǎn)物對各指示菌均有有不同程度的抑制作用,其中對大腸桿菌有抑制作用的樣品占總數(shù)的80.8%,對金黃色葡萄球菌有抑制作用的占71.21%,對肺炎鏈球菌抑制作用的占87.27%,對地衣芽孢桿菌有抑制的占82.42%,對綠膿桿菌有抑制作用的占75.15%。其中有10株菌的不同部位對2種或多種指示菌有不同程度的抑制作用,占分離菌株總數(shù)的31.25%;4株菌分別對4種或多種指示菌具有明顯的抑制作用,占菌株總數(shù)的12.50%。根據(jù)抑菌活性篩選結(jié)果,對每組指示菌有最強(qiáng)的抑菌作用的菌株進(jìn)行最小抑菌濃度的測定,結(jié)果見表1。3株菌的最小抑菌濃度達(dá)到0.156mg/mL,2株菌的最小抑菌濃度達(dá)到0.313mg/mL。從以上結(jié)果可以看出,二色補(bǔ)血草內(nèi)生真菌具有較強(qiáng)的抑菌活性,對指示細(xì)菌的抑制范圍較寬,對抑菌作用具有一定的選擇性。
表1 二色補(bǔ)血草內(nèi)生真菌發(fā)酵產(chǎn)物抑菌活性測定結(jié)果
抑菌試驗(yàn)結(jié)果表明,二色補(bǔ)血草內(nèi)生真菌抗菌活性菌株數(shù)占分離菌株數(shù)的85.26%,高活性菌株數(shù)占分離菌株數(shù)的12.50%,且內(nèi)生菌發(fā)酵產(chǎn)物各提取物溶液濃度為10mg/mL時(shí),菌株乙酸乙酯萃取部位的抑菌效果明顯高于甲醇部位及正丁醇部位。表明二色補(bǔ)血草內(nèi)生菌發(fā)酵產(chǎn)物中存在著豐富的抗菌活性物質(zhì)資源,這為二色補(bǔ)血草內(nèi)生菌資源及發(fā)酵抑菌活性物質(zhì)資源的開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。
[1] 許毅宏,張繼,哈飛,等.人工栽培二色補(bǔ)血草前景[J].植物雜志,2004,1:12
[2] 王永忠,肖亞中.植物內(nèi)生菌及其代謝產(chǎn)物[J].生物醫(yī)學(xué)雜志,2004,21(4):1-5
[3] 王瑤瑤,韓烈保,曾會(huì)明.禾本科植物內(nèi)生菌研究進(jìn)展[J].生物技術(shù)通報(bào),2008,( 3):34-37
[4] 程麗娟,薛泉宏.微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].西安:世界圖書出版公司,2000:104 105.