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交让木内生真菌的分离和抑菌活性的研究



全 文 :书交让木内生真菌的分离和抑菌活性的研究
苏香萍,汪 洋,霍丽丽,涂 璇 (三峡大学化学与生命科学学院,湖北宜昌 443002)
摘要 [目的]分离交让木中的内生真菌,并研究其抗菌活性。[方法]先采用尖端菌丝挑取法分离纯化交让木的内生真菌,然后依据
《微生物分类学》和形态观察初步鉴定其内生真菌,最后用牛津杯法对内生真菌发酵液进行抑菌试验。[结果]从交让木的茎和叶组织
部位分离得到 8株内生真菌,初步鉴定为半知亚菌门得丝核菌属 1种,头孢霉属 2 种,木霉属 1种,青霉属 2 种,及接合菌纲的毛霉属 1
种,根霉属 1种。其中 JR0203菌株代谢产物有较强的抑菌活性。[结论]交让木内生真菌有一定的抑菌活性,值得进一步研究。
关键词 交让木( Daphniphyllum macropodum) ; 内生真菌;分离;发酵;抑菌试验
中图分类号 S792. 24 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2013) 03 -01041 -03
Isolation of Endophytic Fungi in Daphniphyllum macropodum and Their Antimicrobial Activities
SU Xiang-ping et al ( College of Chemistry and Life Science,China Three Gorges University,Yichang,Hubei 443002)
Abstract [Objective]To isolate the endophytic fungi in Daphniphyllum macropodum and to study their antimicrobial activities. [Method]
Firstly,endophytic fungi from D. macropodum were isolated by hyphal tip picking method. Then,according to microbial taxonomy and mor-
phology method,the endophytic fungi were identified. Lastly,antimicrobial experiments of endophytic fungi were carried out with Oxford cup
assay. [Result]8 different endophytic fungi were obtained from the leaves and the stalks samples of D. macropodum. 2 species Rhizoctonia
DC of Deuteromycotina,1 species of Cephalosporium,1 species of Trichoderma,2 species of Penicillium,1 species of Mucor and 1 species of
Rhizopus were identified respectively. Among them,JR0203 strain metabolites with strong antibacterial activity were found. [Conclusion]The
endophytic fungi from D. macropodum had certain antimicrobial activities,which needed to be further studied.
Key words Daphniphyllum macropodum; Endophytic fungi; Isolation; Fermentation; Antimicrobial activities
基金项目 国家自然科学基金( No. 31070313) ;楚天学者科研启动基金
( KJ2009B001 ) ; 宜昌市科学技术研究与开发项目 ( No.
A2011-302-23) 。
作者简介 苏香萍( 1978 - ) ,女,湖北当阳人,讲师,硕士,从事微生物
菌种选育和中药提取相关教学科研工作,E-mail: xiangpingsu
@ ctgu. edu. cn。
收稿日期 2012-09-07
交让木(Daphniphyllum macropodum)为虎皮楠科(Daph-
niphyllaceae)虎皮楠属(Daphniphyllum)植物,又名画眉珠、虎
皮楠、山黄树(湖北)、豆腐头(广东)、枸色子、枸血子和水红
朴(四川)等。交让木为常绿乔木,分布于长江流域以南、云
南、四川、贵州、广西、广东、湖南、湖北、江西、浙江、安徽及台
湾等省区[1]。其果实、叶和根在民间多作药用。树皮灰白
色,平滑;枝粗壮,小枝灰绿色,无毛,疏生椭圆形皮孔。交让
木具有治疗疮疖肿毒、哮喘、咳嗽、风湿、炎症、感冒发热、肝
脾肿大、骨折和毒蛇咬伤之功效,具有良好的药用价值[2]。
内生真菌是普遍存在于健康植物组织中,形成不明显浸
染的一类真菌。这类真菌生长在植物体的特殊生境中,不但
对促进宿主植物的生长发育、增强抗逆性起着重要作用,而
且能产生许多活性物质,包括一些结构新颖的化合物[3 -4]。
近十几年来,人们已在药用植物内生真菌的次级代谢产物中
陆续发现了紫杉醇等生物活性物质,使得药用植物内生真菌
的研究受到广泛关注。药用植物中蕴含着丰富的内生真菌
资源,次生代谢产物极为丰富,具有多种生物活性,其中某些
产物与宿主的次级代谢产物相同或相似(真菌与植物之间的
共进化作用或基因转移作用使两者可能存在相同的代谢途
径) ,而有些产物对宿主体内某些活性成分的形成有重要影
响。因此,利用药用植物内生真菌开发新药源具有极大的可
能性[5 -6]。目前,国内外关于交让木的研究主要集中在栽培
和细胞培养方面,而关于其内生细菌的研究鲜有报道。笔者
对分布于三峡地区丘陵地带植物交让木进行内生真菌进行
分离筛选,并对分离筛选的菌株抗菌活性进行初步研究,以
期为交让木植物内生真菌资源的进一步开发利用提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 研究对象。交让木(Daphniphyllum macropodum)的茎
和叶,均采自三峡地区丘陵地带。
1. 1. 2 供试细菌。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) ,
大肠杆菌(Escherichia coli) ,绿脓杆菌(Pseudomonas aerugino-
sa)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) ,均由实验室培养。
1. 1. 3 主要试剂。PDA固体、液体培养基,实验室自制。
1. 2 方法
1. 2. 1 PDA培养基的制备。称取 200. 00 g 马铃薯,洗净去
皮切碎,加水煮沸约 30 min,用 2层纱布过滤去渣,再加入蔗
糖和琼脂,用蒸馏水定容至 1 000 ml,pH自然,于 1 × 105 Pa
灭菌 30 min,即得。
1. 2. 2 内生真菌的分离纯化。挑选出健康完整的老叶、老
茎,先用水洗净,然后在浓度 75%的酒精中浸泡 2 ~3 min,用
无菌水冲洗 3 次,继续放入浓度 3%的次氯酸钠溶液浸泡
3 ~5 min,然后用无菌水冲洗 3次,再用无菌滤纸吸干表面水
分。用无菌的手术刀将叶片切成 2 mm × 5 mm的小块,茎先
削去表皮再切成 2 mm ×5 mm长的小块(手术刀和镊子用完
一次要消毒 2 ~3 min)。将处理好的交让木各组织片分别接
入加有抑菌剂的平板培养基中,培养并观察结果。将长出的
菌落的菌丝挑出用划线法接入未加抑菌剂的平板中纯化并
标记,挑完后把菌落抹去待再次长出真菌重复再挑 1次。将
挑出的菌落反复转接纯化,直至得到纯化的菌落为止[7]。
1. 2. 3 内生真菌的初步鉴定。把分离纯化出的真菌在平皿
固体培养基上以点接法接入三点菌丝,呈三角排列,培养 2 ~
3 d后以无菌操作用镊子将灭菌的盖玻片以大约 45°插入培
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2013,41(3):1041 - 1043 责任编辑 石金友 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.03.083
养基内(插在菌落边缘上) ,使真菌菌丝沿着培养基表面与盖
玻片的交接处生长而附着在盖玻片上,将插片平板倒置,继
续培养 2 ~3 d后,用镊子小心拔出盖玻片,擦去背面的培养
物,然后将有菌的一面朝上放在载玻片上,直接置入光学显
微镜下观察其形态并拍照[8]。采用菌落观察和显微镜装片
观察,根据菌落性状,镜检结果及《微生物分类学》的查阅,初
步鉴定为内生真菌。
1. 2. 4 内生真菌的抑菌试验。于无菌操作台内,用灭菌的
接种环取一环供试菌种,转入备好的 40 ml无菌水中,充分振
荡以使菌细胞或菌丝分散。用血小球计数板测菌液的浓度,
然后调配使其浓度为 1. 0 × 105 cfu /ml。培养基倒入平板冷
却后,加入 0. 1 ml菌悬液并在表面涂布均匀,在 37 ℃的环境
下放置 30 min。然后用镊子小心的在每个平皿表面上均匀
的放 4个已经灭菌的牛津杯,用移液枪向每个牛津杯内加入
100 μl上清液,再将其移至37 ℃的环境中培养16 ~18 h。观
察牛津杯外是否有抑菌圈,测定抑菌圈大小,并记录试验
结果[9 -10]。
2 结果与分析
2. 1 内生真菌的鉴定 试验主要从交让木各内生真菌的菌
落、(40 ×10)镜检和发酵液的形态特征方面加以辨别,同时
辅以《微生物分类学》参考鉴定[11]。由表 1 可知,从交让木
中分离得到 8 株内生真菌,分别为半知亚菌门的丝核菌属 1
种,头孢霉属2种,木霉属1种,青霉属2种,及接合菌纲的毛
霉属 1种,根霉属 1种。
表 1 交让木内生真菌的分离结果
编号 纲 种属
JR0201 丝孢纲 丝孢目,头孢霉属
JR0202 丝孢目,丛梗孢科,青霉属
JR0203 无孢目,丝核菌属
JR0204 丝孢目,丛梗孢科,青霉属
JR0205 丝孢目,头孢霉属
JR0206 丝孢目,木霉属
JR0207 接合菌纲 毛霉目,毛霉科,根霉属
JR0208 毛霉目,毛霉科,毛霉属
2. 1. 1 菌株 JR0201。(1)菌落特征。白色菌丝体,菌落中心
为橘红色,边缘规则。前期中心为红色,边缘为白色。第 4
天,白色菌丝体覆盖整个菌落,从后面看中心为红色,放冰箱
贮藏时从后面看变成黑色。(2)镜检形态(10 × 40)。有孢
子,比较疏散,轮生,菌丝较长,没有隔痕。(3)发酵形态。发
酵液为棕黄色浑浊状,菌丝球直径 1. 5 mm左右,有很清澈的
香味。各形态特征基本符合分类学描述,故确定菌株 JR0201
属丝孢纲,丝孢目,头孢霉属(图 1)。
图 1 菌株 JR0201的菌落形态、(40 ×10)镜检结构和发酵液观察的特征
2. 1. 2 菌株 JR0202 号。(1)菌落特征。菌落为毡状,菌落
为青色,边缘规则,气生菌丝密且短。前期为中心青色,边缘
为白色。第 3 天白色菌丝体覆盖整个菌落。(2)镜检形态
(10 ×40)。有孢子,比较繁杂,菌丝较长成网状,没有隔痕。
(3)发酵形态。褐色,瓶壁有附着物,有黑色菌丝球,直径2. 0
mm左右,其中还有个较大的菌丝体。各形态特征基本符合
分类学描述,故确定菌株 JR0202 属丝孢纲,丝孢目,丛梗孢
科,青霉属。
图 2 菌株 JR0202的菌落形态、(40 ×10)镜检结构和发酵液观察的特征
2. 2 交让木内生真菌的抑菌结果 试验以大肠杆菌代表革 兰氏阴性菌,金黄色葡萄球菌代表革兰氏阳性菌,枯草芽孢
2401 安徽农业科学 2013 年
杆菌和绿脓杆菌作为供试菌种,分别检测已鉴定出的 8种内
生真菌发酵液的抑菌活性[12]。由表 2 可知,JR0203 对金黄
色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌有抑菌效果强,对绿
脓杆菌抑菌效果较强,说明其有广谱的抗菌作用,而其他 7
株内生真菌均对 4种供试菌均无明显抗菌作用。
表 2 交让木内生真菌对 4种细菌的抑制结果
菌号
金黄色葡萄球菌
S. aureus
大肠杆菌
E. coli
枯草芽孢杆菌
B. subtilis
绿脓杆菌
P. aeruginosa
JR0201 + - + -
JR0202 - + + +
JR0203 + + + + + + + + + + +
JR0204 + + - +
JR0205 + - - -
JR0206 - + - +
JR0207 - + + -
JR0208 + - - -
注:“+ + +”、“+ +”和“+ ”分别表示抑菌圈直径为 13 ~ 17 mm、
10 ~13 mm和 10 mm以下,“-”表示无抑菌圈。
3 结论
植物内生真菌是一类相对来说开发较少、次生代谢产物
丰富、应用前景广阔的微生物资源。目前已从内生真菌中分
离到多种具有生物活性的代谢产物,主要有黄酮、生物碱、萜
类、甾体、醌类、环肽、脂肪酸等化合物。试验对交让木分离
出的内生真菌做鉴定后,得到 8 株内生真菌,鉴定分别为半
知亚菌门的丝核菌属 1种,头孢霉属 2种,木霉属 1 种,青霉
属 2种,及接合菌纲的毛霉属 1种,根霉属 1种。
试验结果表明,菌株 JR0203对金黄色葡萄球菌、枯草芽
孢杆菌和大肠杆菌的抑菌效果强,对绿脓杆菌抑菌效果较
强,说明有广谱抗菌作用。课题的研究结果将对交让木内生
真菌的次级代谢产物,分离获得具有药效活性的化合物提供
研究基础。
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10 -12.
( 上接第 1027页)
3 结论与讨论
试验结果表明,3种不同器官的挥发油在成分构成上比
较相似,含有 16 种相同成分,但在相对含量上差异较大,同
时与文献报道的数据有很大差异。杨爱梅等[4]人报道的光
果莸全草挥发油中化学成分含量最高的是乙酸桃金娘烯酯
(27. 96%) ,而试验中乙酸桃金娘烯酯只占 0. 06%;闫平等[2]
人报道的光果莸不同器官中含量最高的是反 -乙酸松香芹
酯,而试验中未鉴定出该物质。这可能与采样地点、气候、采
集时间等条件有很大关系,而且使用的气质联用仪器和检索
谱库的不同,都会使分析鉴定出来的化学成分与相关文献报
道的结果有所不同。
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