赖氨酸芽孢杆菌He14抗真菌活性成分的物质基础

发布时间：2020-07-17 23:27

【摘要】：芽孢杆菌种类繁多,分布广泛,其次级代谢产物具有多种生物活性。本研究针对一株来源于石斛的拮抗细菌——赖氨酸芽孢杆菌He14,通过生物活性初筛实验发现其发酵液对植物病原真菌具有拮抗作用。为了研究菌株He14发酵液的抑菌机理,本研究开展了以下工作:1、将He14液体发酵后进行抑真菌活性实验,结果表明该菌的发酵液对于常见植物病原真菌和部分动物病原真菌的生长有抑制作用,综合考虑发酵液对病原真菌的抑制率和病原真菌的生长速率,筛选出辣椒灰霉病菌作为后期活性跟踪实验的指示菌;对菌株He14及其发酵液进行稳定性实验,发现发酵液中的活性物质具有遗传稳定性、温度稳定性、pH稳定性和紫外稳定性。2、分别使用萃取、沉淀、大孔吸附树脂对发酵液中的活性成分进行富集,发现使用大孔吸附树脂LX-60预处理发酵液可最大程度的保留其抑真菌活性成分;通过使用硅胶柱常压分离、中压柱分离等方式,进一步对发酵液粗产物进行分离纯化,最终从菌株He14的发酵液中分离得到10个化合物。通过波谱技术(MS,~1H-NMR,~(13)C-NMR),并结合SicFinder Scholar、Antibase数据库和文献报导的比对结果确定了5个化合物的结构,分别为Triphenylmethanol(化合物1)、Palmitic acid(化合物2)、3,3’-Diindolymethane(化合物4)、Pyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dione(化合物8)和Phenylacetic acid(化合物10)。3、对分离得到的化合物进行抗真菌活性实验,发现化合物8与化合物10对供试病原真菌的生长具有抑制效果。化合物10对马铃薯晚疫病菌的抑制效果较强,对该病原真菌的生长不仅有抑制作用,还对已生长的菌丝有消融作用。另外,通过反复硅胶柱层析得到的混合物Ⅰ对辣椒灰霉病菌、马铃薯晚疫病菌及须毛癣菌的生长有抑制作用。综上所述,本文研究了拮抗菌株赖氨酸芽孢杆菌He14的抑真菌活性及其发酵液的稳定性,并分离鉴定出两种具有抑真菌活性的化合物,本研究对分离纯化这类化合物提供了优化工艺的参考依据。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R915
【图文】：

化学结构

贵州大学 2019 届硕士研究生毕业论文类化合物质与氨基酸的化合物或复合体，是一类重要的抗菌，且以来源于细菌居多。脂肽类化合物的发现最早人首次从枯草芽孢杆菌株发现呈晶状的脂肽结构如图 1-1，且研究发现，Surfactin 具有抗病毒、的能力[54]。之后不断有学者从芽孢杆菌中分离到脂粉芽孢杆菌 B10-6-1 中分离出脂肽类抗生素 C14 Baycin D，两种抗生素可用于抑制黄曲霉菌的生长[55]。杆菌发酵液中的脂肽类物质可以抑制大肠杆菌的生

化学结构

性的磷、钾盐，供作物吸收利用[61]。张爱民筛选出一株对ium dahliae)、棉花立枯病菌(Rhizoctonia solani)、棉oxysporum)、小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)和小ulmorum)均有抑菌活性的芽孢杆菌 CX-7，通过高效液相酵液，结果表明该菌可分泌草酸、酒石酸、柠檬酸和苹酮类化合物来源于乙酰基和丙酰基两者的聚合，可作为抗细菌药、抗抗癌药、免疫抑制剂和降血脂药物，具有极大商业价值。95F26 发酵液中分离得到化合物 95F26A(如图 1-2)，经鉴物，活性分析表明该化合物对金黄色葡萄球菌、短小芽孢生长具有较明显的抑制作用[63]。桑建伟等从香蕉植株根部抑制真菌活性的解淀粉芽孢杆菌，该菌的发酵液n、Difficidin 和 Bacillaene 三类聚酮类化合物[64]。

生长曲线,液体发酵,菌株,生长曲线

图 2-1 赖氨酸芽孢杆菌 He14 发酵液对供试动植物病原真菌的抑制效果ig. 2-1 Inhibitory effects of Lysinibacillus fusiformis He14 fermentation broth on tespathogenic fungi菌株 He14 的发酵液除了对白色念珠菌无抑制作用，对其余 6 株植物病 2 株动物病原真菌的生长均有抑制作用。其中，发酵液对马铃薯晚疫病作用最强，抑制率为 100%；对辣椒灰霉菌的拮抗作用稍弱，抑制率为稻纹枯病菌、水稻稻瘟病菌、烟草黑胫病菌、马铃薯早疫病菌、须毛癣毛癣菌的抑制率在 50%~75%之间。根据抑制率和病原真菌的生长速度辣椒灰霉病菌作为菌株 He14 发酵液后续活性跟踪实验的指示菌。2 He14 发酵液抑菌活性和菌液干重与时间的关系考察菌株 He14 不同发酵时间下发酵液的抑真菌活性及发酵液干重情2。

【参考文献】