免费文献传递   相关文献

Identification of Antagonistic Strain Act0988,and Relationships Between Cultivation Conditions and Its Growth

Act0988拮抗菌株鉴定及培养条件与菌株生长关系研究



全 文 :·研究报告·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2016, 32(7):112-118
在我国,每年果蔬采后腐烂约 8 000 万 t,经济
损失约 750 亿元,占果蔬产业总值的 30% 以上[1]。
采收贮运中的机械损伤是病原菌侵入的主要途径,
也是采后果实腐烂的重要因素。目前控制果蔬采后
腐烂的有效方法仍是化学杀菌剂与冷藏结合的处理,
化学杀菌剂长期大量使用既使病菌产生抗药性,还
因残留影响食用安全以及废弃药液造成环境污染。
寻求安全有效、生态友好的果蔬采后防腐剂替代化
收稿日期 :2016-02-19
基金项目 :广东省科技计划资助项目(2012B010300024),广东省教育厅省级重大项目(2014KZDXM069)
作者简介 :张镜,男,硕士,研究方向 :天然活性产物及应用微生物 ;E-mail :zhangcqf@jyu.edu.cn
Act0988 拮抗菌株鉴定及培养条件与菌株生长关系研究
张镜  牟利辉  刘志伟  况伟  黄思梅  刁树平  江娜  管曦光
(嘉应学院生命科学学院,梅州 514015)
摘 要 : Act0988菌株产对柑橘青霉等多种霉菌具抗菌活性的代谢产物,对菌株进行鉴定、研究培养条件与菌株生长的关
系,以为后续开发菌株产抗菌物质的培养基筛选及发酵工艺技术的研究奠定基础。以菌株的形态、培养特征、生理生化特征及 16S
rDNA序列分析进行菌种鉴定,三角瓶液体振荡培养研究碳氮源、温度、pH及氧与菌株生长的关系。结果表明,Act0988菌株为多
产色链霉菌(Streptomyces polychromogenes),菌株生长最佳碳源为可溶性淀粉,发酵液生物量 5.8 mg/mL ;酵母膏与蛋白胨为最佳氮
源,生物量 5.7 mg/mL左右。菌株最适温度 28℃,生物量 6.0 mg/mL。最适初始 pH7.0,生物量 6.2 mg/mL ;最适装液量 60 mL/500
mL,生物量 6.3 mg/mL。Act0988菌株易培养,发酵液抗菌活性强,菌株产抗菌物质具有突出的开发利用潜力。
关键词 : Act0988拮抗菌株;鉴定;多产色链霉菌;培养条件;生长
DOI :10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2016.07.017
Identification of Antagonistic Strain Act0988,and Relationships
Between Cultivation Conditions and Its Growth
ZHANG Jing MUO Li-hui LIU Zhi-wei KUANG Wei HUANG Si-mei DIAO Shu-ping JIANG Na
GUAN Xi-guang
(College of Life Science at JiaYing University,Meizhou 514015)
Abstract: Strain Act0988 produces the metabolite with antifungal activity against many kinds of mould,such as Penicillium italicum et
al. The strain identification and study of the relationship between cultivation condition and the strain growth were aimed at laying the foundation
for the screening media and research of fermentation processes during the development of the metabolite in future. The strain was identified by its
morphological and culture characteristics,physiological and biochemical characteristics and 16S rDNA sequencing. The relationships between
carbon sources,nitrogen sources,temperature,pH,oxygen and strain growth were studied with shake flask cultivation. Strain Act0988 was
identified as Streptomyces polychromogenes,the biomass of fermentative broth was 5.8 mg/mL if the optimal carbon source was soluble starch,
the biomass was about 5.7 mg/mL while yeast extract and peptone were the optimal nitrogen sources,the biomass was 6.0 mg/mL when the
optimal temperature was 28℃,the biomass was 6.2 mg/mL while the most suitable initial pH was 7.0,and the biomass was 6.3 mg/mL if the
optimal volume of the medium was 60 mL per 500 mL shake flask. For being easy to be cultivated and fermentation broth owing high antifungal
activity,the metabolites produced by strain Act0988 has the great potential of development and utilization.
Key words: antagonistic strain Act0988 ;identification ;Streptomyces polychromogenes ;cultivation conditions ;growth
2016,32(7) 113张镜等:Act0988 拮抗菌株鉴定及培养条件与菌株生长关系研究
学杀菌剂早已受世人的高度关注。生物防腐具有无
毒、无残留等优点,被公认为是果蔬采后无公害防
腐的有效途径[2]。许多学者就活体拮抗微生物用于
水果采后防腐进行大量的实验研究,分离筛选了多
种对采后苹果、柑桔、梨等具防腐效果的拮抗菌株[3]。
也有以微生物代谢产物用于采后果蔬防腐保鲜的报
道,如李振华等[4]从土壤筛选的 6 株链霉菌发酵液
对香蕉炭疽病菌有良好的抑菌作用,申光辉等[5]以
黄暗色链霉菌发酵液进行草莓的防腐保鲜等。
Act0988 是从自然界采样分离、筛选获得的放
线菌拮抗菌株,菌株产抗菌物质对采后柑桔、荔枝、
龙眼等果实上分离的青霉、曲霉、交链孢菌等多种
引起水果腐烂的霉菌具很强的抗菌活性,抗菌物质
有 350 nm、332 nm 及 317 nm 三个紫外吸收峰,光
谱特征与多烯大环内酯类广谱抗真菌抗生素光谱特
征基本吻合[6,7],推断为一种多烯大环内酯类抗生素。
多烯大环内酯类抗生素是世界公认安全、广谱、高
效的抗真菌抗生素,国内外近年已用于加工食品的
防腐,亦有用于防治农作物病害的报道[6,8-10],而
且多烯大环内酯类抗生素临床使用半个多世纪几乎
未出现抗药性[11]。开发 Act0988 菌株产抗菌物质用
于水果采后防腐将具有重要的经济、社会与生态效
益。本研究拟针对 Act0988 菌株的鉴定、培养条件
与菌株生长关系进行研究,旨为后续开发菌株产抗
菌物质的培养基筛选及发酵工艺技术研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌种来源 以粤东北地区采土样,经分离、
筛选获得。
1.1.2 指 示 菌 拮 抗 菌 株 的 筛 选 及 Act0988 拮 抗
菌 株 发 酵 液 抗 菌 活 性 测 定 以 青 霉 菌(Penicillium
italicum)为指示菌,菌种由嘉应学院生命科学学院
实验室提供。
1.2 方法
1.2.1 Act0988 拮抗菌株的分离、筛选 无菌水浸泡、
搅拌,静置稀释,稀释液涂布高氏一号平板,28℃
培养 7 d。挑外围有霉菌透明抑菌圈的单菌落纯化,
28℃培养 3 d,挑单菌落于高氏一号斜面培养。纯培
养物与青霉菌在 PDA 平板上对峙接种,28℃培养 4
d 观察抑菌效果。经多次采样、分离筛选获得抑菌
效果最佳的纯培养为供试菌株,编号 :Act0988。
1.2.2 菌株发酵液的抗菌活性发酵培养基含玉米
淀粉 40 g/L、豆饼粉 30 g/L、酵母膏 1 g/L。玉米淀
粉与 0.5% α-淀粉酶混合,加适量蒸馏水调为糊状,
80℃处理 30 min,蒸馏水补足 1 000 mL,调 pH =
8.0,取 100 mL 装入 500 mL 三角瓶,8 层纱布封口,
121℃蒸汽灭菌 20 min,备用。斜面菌种接于发酵培
养基,28℃、200 r/min 发酵 6 d,发酵液 6000 r/min
离心 30 min,收集上清液备用。取 1 mL 青霉菌孢子
悬浮液(108 个孢子 /mL)加入 90 mm 培养皿,倒入
PDA 培养基 20 mL 混匀,冷凝后在平板叠放 6 mm
无菌滤纸片 2 张,取发酵液的离心上清液 20 μL 滴
加于滤纸片上,28℃培养 72 h,测量抑菌圈直径。
1.2.3 菌株产抗菌物质的吸收光谱 菌株发酵液经
10 000 r/min 离心 20 min,沉淀加 2 倍体积无水甲醇
充分混匀、浸泡,离心,上清液冷冻干燥得粉末粗
提物。粗提物再以无水甲醇溶解、离心,上清液冷
冻干燥,样品再以沃特世 1525 半制备 / 分析 HPLC
纯化,收集 350 nm 主峰洗脱液,冻干后以无水甲醇
溶解,无水甲醇做基线,在 190-1 100 nm 内进行光
谱扫描得菌株产抗菌物质的吸收光谱。
1.2.4 菌株的菌落与形态特征 菌种接于相应培养
基的新鲜平板,28℃培养 7-14 d,观察菌落特征。
菌种接种于新鲜的高氏一号平板,将盖玻片斜插入
平板,28℃培养 5 d[12],观察菌丝和孢子形态特征。
1.2.5 菌株生理生化 明胶液化、甲基红实验、硝
酸盐还原等生理生化实验培养基参照《植物研究方
法》[12]制备。菌种接种于相应培养基,28℃培养培
养 7 d 观察菌株的生理生化特性。
1.2.6 菌株的鉴定 菌株于高氏一号液体培养基
28℃、150 r/min 培 养 5 d、 提 取 细 胞 DNA。 以 引
物 A :5-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3, 引 物 B :
5-AAGGAGGTGATCCAGCCGCA-3[13], 进 行 菌 株
16S rDNA 的 PCR 扩增,扩增产物进行碱基测序,
16S rDNA 碱基序列与 GenBank 核酸序列数据库进行
同源性对比。根据 16S rDNA 同源性对比结果及菌株
的形态、生理生化特性,参考《放线菌的分类与鉴
定》[14]中方法鉴定菌株的属、种名。
1.2.7 碳源、氮源与菌株生长的关系 以可溶性淀
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.7114
粉 20 g/L、蛋白胨 10 g/L 及酵母膏 1 g/L(pH=8)为
基础培养基,100 mL 培养基装入 500 mL 三角瓶,8
层纱布封口、灭菌备用。斜面菌种接入基础培养基,
28℃、200 r/min 培养 48 h 为种子液。以供试碳源
20 g/L 替换基础培养基中的可溶性淀粉,以供试含
氮生化试剂、氮盐 10 g/L 替换基础培养基内的蛋白
胨,制备不同碳、氮源培养基,100 mL 培养基装
入 500 mL 三角瓶,灭菌备用。每瓶培养基内接种子
液 5 mL,28℃、200 r/min 培养 96 h,3 次重复。取
30 mL 发酵液 6 000 r/min 离心 30 min,沉淀加蒸馏
水 20 mL 混匀、离心,沉淀 100℃烘箱过液,称菌
丝体干重,按如下公式计算发酵液的生物量 :⭏⢙䟿 mg/mL = ਁ䞥⏢փ〟 mL 㧼эփᒢ䟽 mg
1.2.8 温度、pH 及装液量与菌株生长的关系 种子
液 5 mL 接于装 100 mL 基础培养基三角瓶内,分别
于设定温度下 200 r/min 培养 96 h,同上测定生物量,
研究温度与菌株生长的关系。种子液 5 mL 接于装
不同 pH 值基础培养基 100 mL 的三角瓶内,28℃、
200 r/min 培养 96 h,同上测定生物量,研究培养基
初始 pH 与菌株生长的关系。5 mL 种子液接于装有
不同体积基础培养基的三角瓶内,28℃、200 r/min
培养 96 h,取 10 mL 发酵液测定发酵液生物量,研
究装液量与菌株生长的关系。
2 结果
2.1 菌株发酵液对柑橘绿霉菌的抗菌活性
Act0988 菌株发酵液离心上清液 20 μL 滴于混有
青霉孢子的 PDA 平板的滤纸片上,28℃培养 72 h 透
明抑菌圈直径(18.4±0.8)mm,抑菌圈清晰、透明
(图 1)。发酵液平板抑菌实验表明,发酵液对青霉
菌抗菌活性强、持效期长,Act0988 野生型菌株发酵
产抗菌物质的生产能力较大。
2.2 菌株抗菌物质的吸收光谱
Act0988 菌株产抗菌物质样品甲醇溶液经紫外—
可见光谱扫描的紫外吸收光谱(图 2)显示,菌株产
抗菌物质分别在 351、333 及 318 nm 有 3 个吸收峰,
光谱特征与多烯大环内酯类的纳他霉素及金褐霉素
的光谱特征基本吻合,结果初步表明菌株产抗菌物
质属广谱抗真菌的多烯大环内酯类的 1 种抗生素。
2.3 菌株的形态、菌落特征
2.3.1 菌株的形态 菌株在高氏一号平板插片培养
5 d,显微镜观察,菌株孢子丝单生、直形或松散螺旋,
孢子椭圆形、柱形,表面光滑(图 3,图 4)。
2.3.2 菌株的菌落特征 菌株在麦芽精酵母精琼脂
(ISP2)、燕麦粉琼脂(ISP3)、无机盐淀粉琼脂(IS-
P4)、甘油天冬素琼脂(ISP5)等培养基上培养 14 d
的菌落特征,见表 1。
图 1 菌株发酵液对指示菌的 PDA 平板抗菌活性
200 250 300 350 400 450 500 nm
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Abs
图 2 菌株产抗菌物质的吸收光谱
图 3 菌株螺旋孢子丝
2016,32(7) 115张镜等:Act0988 拮抗菌株鉴定及培养条件与菌株生长关系研究
2.4 Act0988菌株的生理生化
Act0988 菌株的生理生化特性及碳源利用测定
结果,见表 2。
2.5 Act0988菌株的鉴定结果
Act0988 菌株 16S rDNA 序列经 PCR 扩增,产物
为 1 391 bp,碱基序列与 GenBank 中的序列进行同
源检索比对,结果表明,Act0988 菌株碱基序列与多
产色链霉菌[Streptomyces polychromogenes(NR 0411- 图 4 菌株柱状孢子
表 1 菌株在 7 种培养基上的菌落特征
培养基 气生菌丝体 基内菌丝体 可溶性色素
麦芽精酵母精琼脂(ISP2) 灰黄粉色 黄褐色 -
燕麦粉琼脂(ISP3) 灰黄粉色、白色 橙褐色 -
无机盐淀粉琼脂(ISP4) 气生菌丝少,灰黄粉色 黄褐色 -
甘油天冬素琼脂(ISP5) 灰黄粉色 灰黄色 -
高氏一号琼脂 白色至粉红色,气生菌丝茂盛 橙红色 -
营养琼脂 无气生菌丝 肉色 暗棕色
蔗糖硝酸盐琼脂 白色 无色 -
注 :“-”表示无
表 2 Act0988 菌株的生理生化特性
测定项目 结果 测定项目 结果
明胶液化 - 葡萄糖利用 +
淀粉水解 + 蔗糖利用 +
牛奶凝固与胨化 + 果糖利用 +
硝酸盐还原 + 阿拉伯糖利用 +
H2S 试验 - 木糖利用 +
产黑色素试验 - 甘露醇利用 -
甲基红试验 - 鼠李糖利用 -
乙酰甲基甲醇试验 - 棉子糖利用 -
产吲哚试验 + 肌醇利用 -
注 :“+”表示反应阳性 ;“-”表示反应阴性
09.1)]同源性为 100%。Act0988 菌株的生物学特
性与《放线菌的分类与鉴定》描述的多产色链霉菌
基本一致,故将 Act0988 菌株鉴定为多产色链霉菌
(Streptomyces polychromogenes),系统发育树见图 5。
2.6 碳、氮源与菌株生长的关系
2.6.1 碳源 Act0988 菌株供试的 9 种碳源都能生
长,但生物量差异较大。其中,可溶性淀粉培养基
的生物量最大,为 5.8 mg/mL,与其它碳源培养基生
物量的显著差异 ;其次是蔗糖和乳糖,发酵液生物
Act0988
Streptomyces polychromogenes NR 041109.1
Streptomyces chartreusis NR 118341.1
Streptomyces scopiformis NR 114403.1
Kitasatospora sampliensis NR 042808.1
Kitasatospora putterlickiae strain NR 029069.1 
Bacillus subtilis NR 116017.1
0.020
图 5 Act0988 菌株 16S rDNA 系统发育树
量分别为 5.1 mg/mL 和 5.0 mg/mL,两者间差异不显
著 ;菌株在葡萄糖、麦芽糖、丙三醇碳源培养基中
生长均较差(图 6)。
2.6.2 氮源 供试氮源与 Act0988 菌株生长的关系
(图 7)表明,菌株对所有供试氮源都能利用,在以
酵母膏与蛋白胨为氮源的培养基中的生物量最大,
为 5.7 mg/mL 左右,两者差异不显著(P< 0.05);牛
肉膏培养基的生物量为 4.9 mg/mL,尿素培养基的生
物量为 4.1 mg/mL。菌株以 KNO3、NH4NO3 或 NaNO3
为氮源的生物量显著低于有机氮源,(NH4)2SO4 氮
源培养的生物量最低。结果表明,供试生化试剂类
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.7116
有机氮源最利于菌株生长。
2.7 温度、pH及溶氧与菌株生长的关系
2.7.1 温度 Act0988 菌株不同温度培养 96 h(图
8)显示,在 16℃-28℃培养,生物量随培养温度的
升高而增大,28℃培养的生物量达 6.0 mg/mL,高于
28℃生物量则随温度的升高而明显降低。菌株 25℃
与 31℃培养的生物量分别为 86.26% 和 89.55%,且
在 37℃下仍可生长。结果表明,Act0988 系一中温
型菌株,且生长适宜的温度范围较大,较耐高温。
2.7.2 pH 不同初始 pH 培养 Act0988 菌株的生物量
(图 9)显示,菌株经 pH7 处理的生长最好,生物
量为 6.2 mg/mL,与其他处理间的差异显著(P>0.05)。
e
d
a
b b
c
cd
e e
0
1
2
3
4
5
6
7
1 2 3 4 5 6 7 8 9
⭏⢙䟿/ mg·mL-1 ⻣Ⓚ
1 :葡萄糖 ;2 :阿拉伯糖 ;3 :可溶性淀粉 ;4 :蔗糖 ;5 :乳糖 ;6 :果糖 ;
7 :木糖 ;8 :麦芽糖 ;9 :丙三醇
图 6 碳源与菌株生长的关系
e
c
b
a a
d d d
0
1
2
3
4
5
6
7
1 2 3 4 5 6 7 8
⭏⢙䟿/ mg·mL-1 ≞Ⓚ
1 :硫酸铵 ;2 :尿素 ;3 :牛肉膏 ;4 :酵母膏 ;5 :蛋白胨 ;6 :硝酸钾 ;
7 :硝酸铵 ;8 :硝酸钠
图 7 氮源与菌株生长的关系
e
d
c
b
a
b
cd
e
0
1
2
3
4
5
6
7
16 19 22 25 28 31 34 37
⭏⢙䟿/ mg·mL-1 ⑙ᓖ/ć
图 8 温度与菌株生长的关系
其次,pH=6、8 处理发酵液生物量分别为 5.6 mg/mL
和 5.7 mg/mL。其余 5 个 pH 培养基发酵液的生物量
显著低于前 3 个 pH 处理的发酵液的生物量。结果
表明,菌株生长适宜中性及弱酸、弱碱条件。
f
d
c
b
a
b
c
e
0
1
2
3
4
5
6
7
3 4 5 6 7 8 9 10
pH
⭏⢙䟿/ mg·mL-1
图 9 培养基初始 pH 与菌株生长的关系
2.7.3 装液量 Act0988 菌株在不同装液量的三角
瓶内培养 96 h 的生物量(图 10)显示,装液量为
40 mL 和 60 mL 处理的生长最佳,生物量分别为 6.1
mg/mL 和 6.3 mg/mL,两者间差异不显著,且都显著
高于其他装液量处理的生物量 ;装量为 120 mL 和
140 mL 菌株的生长最差,生物量仅为 4.3 mg/mL 和 4.0
mg/mL。结果表明,菌株生长对溶氧的需求量较大。
3 讨论
Act0988 菌株在葡萄糖培养基内生物量显著低
于其他碳源的生物量,可能是因菌株的生长过快,
2016,32(7) 117张镜等:Act0988 拮抗菌株鉴定及培养条件与菌株生长关系研究
中的氮素被菌株利用后残余的 SO4
2- 使发酵液的 pH
降低,对菌株的生长不利。发酵生产微生物代谢产
物培养基的氮源主要以大豆饼粉、花生饼粉等为
原料,但有机氮源微生物利用较慢,而对无机氮利
用快。后续研发菌株产抗菌物质的过程中,筛选发
酵培养基时适量添加 KNO3 与 NaNO3,对缩短接种
后的延滞期及避免对数期发酵液 pH 的大幅下降都
有一定的作用。
培 养 基 pH 对 微 生 物 的 生 长 的 影 响 很 大[18]。
Act0988 菌株在 pH6-8 内的生长较好,其中 pH 为 7
的生长生物量最大,与大多数放线菌一致[19]。微生
物生长适宜的 pH 范围与次生代谢产物产生 pH 范围
可能各异。开发菌株目的产物时,前期应提供菌株
生产最适的 pH 值,对数期后则要提供产物合成最
适的 pH,这有待进一步研究发酵 pH 的调控技术。
好氧微生物生长对数期的需氧量最大,振荡培
养中装液量是影响三角瓶发酵液溶氧的主要因素之
一,在特定转速下,装液量直接影响培养基中的溶
氧量。Act0988 菌株在装 60 mL 培养基的 500 mL 三
角瓶内的生物量最大,与相关微生物产生次生代谢
发酵工艺研究的最适装液量基本一致[20-22],而本研
究仅为装液量与菌株生长的关系。发酵过程中需氧
最大的是对数期,而次生代谢产物合成的时期为平
稳期,此期间的需氧较对数期的需氧量低。
本研究表明 Act0988 拮抗菌株为多产色链霉菌,
菌株产抗菌物质的吸收光谱与多烯大环内酯类广谱
抗真菌抗生素吻合。迄今关于多产色链霉菌的研
究,国内仅有廉立慧等[23]分离获得对黄瓜枯萎病
菌、番茄枯萎病菌拮抗作用的多产色链霉菌菌株及
袁林等[24]获得对金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌、
黑曲霉具拮抗作用的 GX-21 菌株的报道,国外仅见
Kim 等[25]对多产色链霉菌产胆固醇氧化酶研究的报
道。抗生素为微生物次生代谢产物,工业生产微生
物次生代谢产物中的工艺调控可分为平稳期前的生
长期和平稳期中的产物合成期两个重要阶段。生长
期的重点是创造良好培养条件,确保微生物生长速
度快、生物量大,以提高设备的利用率、并有足够
的菌量为后期目的产物的累积奠定基础 ;产物合成
期的重点是防止微生物过早衰亡,从而获得更多的
目的产物的产量,提高生产效率。两个阶段的目的
a a
b
c
d
d
0
1
2
3
4
5
6
7
40 60 80 100 120 140
⭏⢙䟿/ mg·mL-1 ษޫสփ〟/ mL·500 mL-1
图 10 装液量与菌株生长的关系
培养基中溶氧不足、发酵液 pH 较低。菌株甲基红
实验为阳性,表明菌株将代谢产生的有机酸转化为
中性物质的能力较差,当培养基溶氧不足时 pH 值
易降低,不利菌株生长。菌株可溶性淀粉培养基的
生物量最大,结果与唐婧媛等[15]对海洋放线菌发
酵条件优化的研究结果相近,淀粉为迟效碳源,可
溶性淀粉培养微生物的生长相对较慢,即使溶氧相
对较低时发酵液 pH 不至过低而抑制菌株的生长。
另外,工业发酵生产微生物次生代谢产物,以葡萄
糖为碳源多因分解代谢阻遏致使目的产物的产量较
低[16],以多糖为碳源次生代谢产物的产量较高,故
开发 Act0988 菌株产抗菌物质时发酵培养基碳源筛
选应以淀粉为重点。
本研究供试氮源包括有机和无机氮源两类。
Act0988 菌株在生化试剂类有机氮源的生长较好,
而无机含氮化合物的生长较差,与孟庆方等[17]对
拮抗链霉菌发酵条件的研究结果相似。生化试剂
有机氮源中含丰富的蛋白质、多肽和游离的氨基
酸,以及糖类、脂肪、无机盐、维生素及某些生长
因子,可以满足大多数微生物生长的营养需求,因
而 Act0988 菌株在生化试剂有机氮源培养基的生长
较好。无机氮源的成分单一,几乎仅为微生物提供
氮素营养,氮素利用后残余离子与机团可能影响微
生物的生长。供试 4 种无机氮源培养基 Act0988 菌
株生物量差异较大的结果与无机氮源的性质相关,
KNO3 与 NaNO3 的氮素被菌株利用后可使发酵液的
pH 值升高,有利于菌株的生长 ;相反,(NH4)2SO4
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.7118
不同,实现两个阶段目的的条件常不一致。本研究
报道对多产色链霉菌 Act0988 拮抗菌株培养条件与
菌株生长的关系不仅丰富了多产色链霉菌的研究内
容,而且为后续开发菌株产抗菌物质中实现菌种培
养前期的快速生长、确保生物量奠定一定基础,但
对于延长产物合成累积的平稳期的调控技术有待进
一步研究。后续再进一步进行 Act0988 拮抗菌株高
产菌株的选育、发酵培养基的系统筛选与优化、发
酵调控技术等的研究后,成功开发适用于多种水果
采后贮藏防腐的菌株产抗菌物质的潜力极大。
4 结论
经生理生化与分子生物学鉴定结表明 Act0988
拮抗菌株为多产色链霉菌菌株。Act0988 野生型菌
株以玉米淀粉、豆饼粉及少量酵母膏制备的培养基
培养 144 h,发酵液对青霉菌的平板抑菌圈直径为
18.4 mm,菌株适宜生长温度 25-31℃。研究表明
Act0988 菌株易培养、发酵液抗菌活性强。
参 考 文 献
[1]朱丽娅 , 郜海燕 , 陈杭君 , 等 . 拮抗菌防治果蔬采后病害的概
况[J]. 浙江农业科学 , 2013, 7 :853-857.
[2] 黄应维 , 徐匆 , 张长勇 , 等 . 果蔬微生物保鲜技术的研究进
展[J]. 现代食品科技 , 2013, 29(6):1455-1458.
[3] 韦莹莹 , 毛淑波 , 屠康 . 果蔬采后病害生物防治的研究进展[J].
南京农业大学学报 , 2012, 35(5):183-189.
[4]李振华 , 凌金锋 , 曾会才 . 6 株土壤链霉菌的抑真菌活性及其发
酵液对采后香蕉果实炭疽病的防效[J]. 热带农业科学 , 2006,
26(3):35-37.
[5]申光辉 , 张志清 , 秦文 , 等 . 灰霉病菌拮抗放线菌的筛选鉴定及
对草莓的防腐保鲜效果[J]. 食品科学 , 2015, 36 :185-190.
[6]万中义 , 张亚妮 , 李万德 , 等 . 一种抗真菌抗生素的分离纯化及
初步鉴定[J]. 湖北农业科学 , 2011, 50(21):4386-4388.
[7]Lis SH, Huang CY. Adsorption of BTEX from aqueous solution by
macroreticular resins[J]. Journal of Hazardous Materials, 1999,
70(1- 2):21-37.
[8]Pedersen JC. Natamycin as a fungicide in agar media[J]. Applied
and Environmental Microbiology, 1992, 58(3):1064-1066.
[9]Basilico JC, Debasilico MZ, Chiericatt IC, et al. Characterization
and control of the read mould in cheese[J]. Letters in Applied
Microbiology, 2001, 32(6):419-423.
[10]王春艳 , 刘树立 . 纳他霉素的研究概况及其在食品工业中的应
用[J]. 中国食品添加剂 , 2007, 2 :169-173.
[11]张慧 , 李文利 . 多烯大环内酯类抗生素生物合成和组合生物合
成[J]. 中国海洋药物 , 2013, 32(5):77-85.
[12]方中达 . 植病研究方法[M]. 北京 :农业出版社 , 1979 :
193-200.
[13]杨少彬 , 黄永春 , 王常荣 , 等 . 链霉菌 TJ430 的鉴定及产物结
构[J]. 微生物学报 , 2014, 54(6):624-634.
[14]阎逊初 . 放线菌的分类与鉴定[M]. 北京 :中国科学出版社 ,
1992 :813.
[15]唐婧媛 , 陈莉 , 薛永常 . 海洋放线菌的筛选和抑菌活性的发酵
条件优化[J]. 中国酿造 , 2011, 30(2):124-127.
[16] Okami Y. Biology of Aetinomycete[M]. Tokyo :Japan Scientific
Societies Press, 1988 :406-411.
[17] 孟庆芳 , 张汀 , 杨文香 , 等 . 拮抗链霉菌 S23 发酵条件的研
究[J]. 中国生物防治 , 2002, 18(2):79-82.
[18] 陈燕飞 . pH 对微生物的影响[J]. 太原师范学院学报 :自然
科学版 , 2009, 8(3):122-124.
[19] 周德庆 . 微生物学教程[M]. 第 3 版 . 北京:高等教育出版社 ,
2011 :164.
[20]杨晓楠 , 李杨 , 苗建强 , 等 . 拮抗放线菌 T111 菌株鉴定、发
酵液理化性质测定及发酵条件优化[J]. 应用与环境生物学
报 , 2011, 17(4):541-547.
[21] 丁翠珍 , 裘季燕 , 刘伟成 , 等 . 枯草芽孢杆菌 B02 产生拮抗物
质培养基及发酵条件优化[J]. 中国生物防治 , 2008, 24(2):
159-163.
[22] 王鹏 , 郑晓冬 . 以糖蜜为原料生产生防酵母 Rhodosporidium
paludigenum 的培养及发酵条件研究[J]. 食品与发酵工业 ,
2010, 36(9):15-19.
[23]廉立慧 , 高丽君 , 杨娜 , 等 . 烟草赤星病菌拮抗性放线菌 Q14
的筛选及鉴定[J]. 生物技术通报 , 2013, 29(10):127-130.
[24]袁林 , 吴清平 , 吴克刚 , 等 . 广谱抑菌物质产生菌 GX-21 的筛
选及鉴定[J]. 现代食品科技 , 2014, 30(12):68-73.
[25]Kim HS, Lee SKH, Lee YJ, et al. Purification and characterization
of cholesterol oxidase produced by Streptomyces polychromogenes
IFO 13072[J]. Korean Journal of Applied Microbiology and
Biotechnology, 2002, 30(2):142-150.
(责任编辑 马鑫)