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北桑寄生提取液对沼泽红假单胞菌生长的影响



全 文 :基金项目:太原市科技项目人才专项明星专题 (120247-08);
国家自然科学基金 (81173473);山西省自然科学
基金 (2010011048-2);山西医科大学青年基金
(02201128,02201124)
作者简介:闫鸿羽 (1990-),女,在读硕士,从事天然产物药
效物质基础研究,E-mail:1042160329@qq.com
通信作者:杨官娥 (1967-),女,教授,从事天然产物药效物
质基础研究,E-mail:yangguane@aliyun.com
·论 著·
北桑寄生提取液对沼泽红假单胞菌生长的影响
闫鸿羽,胡嘉琳,毕磊,张源,杨飞,杨官娥
山西医科大学药学院,山西 太原 030001
摘要:目的 研究北桑寄生提取液对沼泽红假单胞菌生长的影响。方法 通过添加不同质量浓度的常规
培养基和北桑寄生提取液,培养沼泽红假单胞菌,观察活菌量的变化规律、生长曲线及脱氢酶活性。
结果 在全量培养基和无常规培养基中,北桑寄生提取液浓度分别为 (0~6.25)g/L和 (0~12.50)g/L,
有利于细菌生长。最佳转化和未转化条件下细菌的脱氢酶活性分别增加9.72和7.20倍,活菌数无明显
变化。结论 低质量浓度北桑寄生促进沼泽红假单胞菌生长,反之则表现为抑制作用。高浓度北桑寄生
提取液可以增强脱氢酶活性。
关键词:光合细菌;沼泽红假单胞菌;北桑寄生;脱氢酶活性
中图分类号:R282.21  文献标志码:A  文章编号:1005-376X (2016)09-1002-03
DOI编码:10.13381/j.cnki.cjm.201609003
Effects of Loranthus tanakae extracts on growth of Rhodopseudanonas palustris
YAN Hongyu*,HU Jialin,BI Lei,ZHANG Yuan,YANG Fei,YANG Guan′e
*Pharmacy of Shanxi Medical University,Taiyuan,Shanxi 030001,China
Corresponding author:YANG Guan′e,E-mail:yangguane@aliyun.com
Abstract:Objective To study the effects of Loranthus tanakae extracts on the growth of Rhodopseudanonas
palustris(PSB,aphotosynthetic bacteria).Methods The number of alive R.palustris,the growth curve
and dehydrogenase activity were observed by cultivating the bacteria with total-and nul-volumes of conven-
tional media containing different concentrations of L.tanakae extracts.Results In total-or nul-volumes of
conventional media,the number of bacteria increased when the concentration of L.Tanakae extracts was
(0 -6.25)g/L or(0 -12.5)g/L respectively.The activitity of dehydrogenase increased by 9.94times or
7.28times under the condition of optimal transformation or none transformation,while the number of live
R.palustris had no obvious alteration.Conclusion The growth of R.palustris was promoted at low con-
centrations of L.tanakae extracts,while inhibited at high concentrations of L.tanakae extracts.The activi-
tity of dehydrogenase was improved when the concentration of L.tanakae extracts was high.
Key words:Photosynthetic bacteria;Rhodopseudanonas palustris;Loranthus tanakae;Dehydrogenase ac-
tivity
  光合细菌分布广泛,具备固定氮和碳、制取氢
气、去除硫等功能[1]。广泛应用于畜牧业、水产养
殖等方面[2-3]。沼泽红假单胞菌 (Rhodopseudanon-
as palustris)属于光合细菌紫色非硫菌群红假单胞
菌属。桑寄生科桑寄生属植物北桑寄生 (Loranthus
tanakae Franch.et Sav.),寄生于栎、榆、李、桦
属等植物上,在民间多用来强健筋骨、祛除风湿、
降低血压等[4]。沼泽红假单胞菌转化北桑寄生转化
液上清液的槲皮素-3-鼠李糖苷、山奈酚-3-鼠李糖
苷、鼠李素-3-鼠李糖苷、鼠李柠檬素-3-鼠李糖苷含
量明显下降,沉淀中有新成分槲皮素、山奈酚、鼠
李素、鼠李柠檬素出现,且明显提高了转化液的抗
氧化作用。在此基础上探索了最佳生物转化和未转
化条件。本研究考察了不同pH、不同质量浓度北
桑寄生提取液和常规培养基对沼泽红假单胞菌生长
的影响与最佳转化和未转化条件下沼泽红假单胞菌
生长曲线及脱氢酶活性。
·2001· 中国微生态学杂志2016年9月第28卷第9期 Chin J Microecol,Sep 2016,Vol.28No.9
1 材料与方法
1.1 材料、仪器与实验条件
1.1.1 材料 北桑寄生产于山西省晋城市历山;沼
泽红假单胞菌由山西大学光合细菌研究室分离鉴定
保藏;常规培养基:乙酸钠 1 640 mg、酵母膏
1 000mg、CaCl2·2H2O 75mg、EDTA 20 mg、
K2HPO4900mg、KH2PO4 600 mg、MgSO4 ·7H2O
200mg、FeSO4·7H2O 11.80mg、 (NH4)2SO4
1 320mg、微量元素1mL、去离子水定容至1L。
1.1.2 仪器 YS-100型显微镜 (日本 Nikon公
司),超净工作台 (上海新苗医疗器械有限公司),
DL-5-B低速离心机 (上海安亭科学仪器厂),752-
紫外分光光度计 (上海光谱仪器有限公司)。
1.1.3 实验条件 培养温度 (25±2)℃,光照强度
2 500lx (勒克斯),光照厌氧培养。培养瓶为
100mL输液瓶,培养液和玻璃器皿均121℃高温湿
热灭菌30min,超净工作台在紫外线的照射下灭菌
30min,用血球计数法测定活菌数。实验平行操作
3次。
1.2 实验方法
1.2.1 不同pH、不同质量浓度北桑寄生提取液和
常规培养基对沼泽红假单胞菌活菌数的影响 北桑
寄生药材粉末用50%的甲醇超声提取2次,合并上
清液并旋干,去离子水稀释至一定体积。按北桑寄
生原药材不同质量分别装入培养瓶中,加常规培养
基或水至100mL,pH 值调至7.0和8.0,即制得
不同常规培养基 (全量培养基,无培养基)含不同
质量浓度北桑寄生提取液 (按北桑寄生原药材算)
培养液。灭菌,接种。所有的样品分别培养3和
5d,测活菌数。
1.2.2 最佳转化和未转化前提下细菌生长曲线 按
1.2.1项下方法配制最佳转化样品 (10g北桑寄生/
100mL去离子水,pH值8.0)、未转化样品 (20g
北桑寄生/100mL去离子水,pH 值7.0)、最佳转
化对照品 (pH=8.0全量常规培养基)、未转化对
照品 (pH=7.0全量常规培养基)。灭菌,接种。
从接种时开始计时,每隔6h测定活菌数。
1.2.3 最佳转化和未转化条件下沼泽红假单胞菌脱
氢酶活性测定方法 菌体固定化方法:收集活化好
湿菌体。以PVA为固定材料,固定剂是硼酸溶液。
将制好的沼泽红假单胞菌小球于4℃冰箱中固定
24h,分别取5g固定化细菌接种于1.2.2项下4个
样品中,培养3d。脱氢酶活性测定方法:选用修改
后的TTC (氯化三苯基四氮唑)法[5],取出4个样
品中的固定化细菌,在无菌工作台剪碎并洗3次,
分别加入9mL Tris-HCl(pH 8.4)、3mL 0.40%
TTC、3mL 0.36% Na2SO3、3mL水,混合均匀,
置于 (37±1)℃恒温摇床培养,5min后吸出6mL
置于离心管中,加入0.60mL甲醛溶液,作为空白
对照。剩余液体继续培养30min,加入1.20mL甲
醛溶液混合均匀,与空白对照一起离心5min,弃
去上清液,均添加6mL 80%丙酮,搅匀,继续培
养10min,离心。分别取其上清液,在485nm处
测定吸光度值。脱氢酶活性计算方法:标准曲线A=
0.024C+0.0003,其中C为 TF (三苯基甲酯)浓度
(mg/mL),A为吸光度,r=0.9962。计算每小时
每毫升菌液产生的TF的量。
2 结 果
2.1 不同pH、不同质量浓度北桑寄生提取液和常
规培养基对沼泽红假单胞菌生长的影响 如图1,
在全量培养基中,北桑寄生质量浓度由0g/L增加
到6.25g/L,活菌数逐渐增加,6.25g/L时活菌量
最高,说明当北桑寄生药材浓度小于6.25g/L时,
有促进细菌生长的作用。随着北桑寄生提取液质量
浓度持续增加,抑制菌体生长。在相同pH 的全量
培养基中,药材浓度小于6.25g/L所对应的活菌量
5d大于3d。在无常规培养基中,北桑寄生浓度低
于12.50g/L时促进细菌生长,大于12.50g/L则
表现为抑制作用。在相同pH 的无常规培养基中,
药材浓度小于12.50g/L时所对应的活菌量5d大
于3d。在含药培养液中,碱性环境 (酸碱度为
8.0)有助于细菌量增加。
图1 不同pH值和不同质量浓度北桑寄生提取液对
沼泽红假单胞菌生长的影响
2.2 最佳转化和未转化前提下细菌生长曲线 由
·3001·中国微生态学杂志2016年9月第28卷第9期 Chin J Microecol,Sep 2016,Vol.28No.9
图2可知,2个对照品生长曲线比较差异无统计学意
义,细菌大约经过24h由延迟期进入指数期,48h到
达指数生长期的最高点,54h后活菌数变化不明显。
图2 最佳转化和未转化条件下沼泽红假单胞菌生长曲线
2.3 最佳转化和未转化前提下脱氢酶活性测定 由
表1可知,未转化样品是其对照品脱氢酶活性的
8.20倍,最 佳 转 化 样 品 是 最 佳 转 化 对 照 品 的
10.72倍。
表1 最佳转化和未转化条件下沼泽红假单胞菌脱氢酶活性
样品
吸光度
(485nm)值
TF (三苯基甲酯)
浓度 (μg/mL·h)
未转化对照品 0.21  174.75
最佳转化对照品 0.17  141.42
未转化样品 1.72  1433.08
最佳转化样品 1.82  1516.42
3 讨 论
3.1 以研究结果为线索提出假说 前期实验研究最
佳转化条件下细菌能够将4种糖苷类化合物的糖苷
键水解,初步推断菌体内可能含有糖苷键水解酶,
结合生长曲线推测细菌生长在受到抑制的情况下,
糖苷键水解酶的活性明显提高。未转化与最佳转化
条件的活菌量和脱氢酶活性有相似的变化规律,但
却没有转化北桑寄生,猜测适量的北桑寄生会激发
糖苷酶活性,浓度过高反而会抑制其活性。
3.2 研究结果的重要性 本实验证明了在全量培养
基和无培养基条件下低质量浓度北桑寄生促进沼泽
红假单胞菌生长。将一定质量浓度的北桑寄生开发
为光合细菌促生长剂,也可作为细菌生长的培养基,
对水产养殖、畜禽饲养等方面有重要意义。培养沼
泽红假单胞菌的具体条件应根据用途而定。用于农
牧业、水产养殖等需要大批量生产细菌的情况下,
在考虑节约培养基的前提下,应在无常规培养基条
件下进行培养,北桑寄生药材质量浓度应小于
12.50g/L;用于生物转化中药提取液时,应在充分
考虑药理活性的前提下,提高转化效率。
3.3 研究的创新性和先进性 沼泽红假单胞菌是光
合细菌的一种,菌体蛋白质含量达61.24%,是一
种优良的蛋白源[6],有很好的应用前景和研究价值。
添加一定量沼泽红假单胞菌能够显著提高泥鳅生存
水域中溶氧 (DO),有效调节氮磷比值 (N/P),起
到改善养殖水体微环境的作用[7],也对水产品生产
废水有净化功能[8]。沼泽红假单胞菌PSB07-15能
够有效地生物修复菊酯类农药在辣椒和土壤中的残
留[9],修复农业生产环境中残留的农药。初步研究
发现沼泽红假单胞菌能显著降低铅中毒大鼠血铅含
量,增加尿铅和粪铅的排泄量[10],对开发排铅的药
品或保健品有重要意义。目前对沼泽红假单胞菌的
研究主要集中在渔业、农业、医疗保健等实际应用
方面,前期工作研究了槲寄生、枸杞对光合细菌生
长的影响,初次对北桑寄生对沼泽红假单胞菌生长
的影响进行研究。
3.4 研究的误差及有关设想 图1和图2是两批细
菌做出的结果,可能会存在一定的误差,但沼泽红
假单胞菌在北桑寄生影响下活菌量变化趋势是一致
的。低浓度北桑寄生促进细菌生长,猜测北桑寄生
提取物中某些成分能够刺激细菌的生长活性,下一
步将从基因水平阐明北桑寄生是如何通过调节基因
功能来促进沼泽红假单胞菌生长。
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 收稿日期:2016-02-15 修回日期:2016-03-16 本文编辑:
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 收稿日期:2016-03-01 修回日期:2016-03-29 本文编辑:李兵
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