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Application of Plant Extracts in the Development of Photosynthetic Bacteria

中草药在光合细菌开发中的应用



全 文 :S tu d ies o n th e S ee r e t o r y St r u e tu r e s in S en ia w in St
.
Jo h n
’s w o r t (石吵p eri e u m s e n ia w in ii)
L 位 H o n g fe i , L iu W e n z he a n d H u Z he n g h a i (Bio lo g y De p
a r tm e n t o f Z h e ji
a n g N o rm a l U n iv e rs ity
,
Jin h u a
3 2 1 0 0 4 )
A bs tr a e t T h e m a in m e d ie in a l e o m p o n e n ts o f I ly P
er ic u m sen ia w in ii M
a x im
. ,
h y p e r ie in a n d v o la tile 0 11
w e r e p r o d u e e d b y a n d s t o r e d in th e s e er e to r y s t r u e tu r e s o f th e p la n t
.
A n a t o m iea l s tu d ie s o n its o r g a n s sh o w e d
th a t h yp e r ie in w a s s e e r e te d a n d s t o r e d in

it s s e e r e t o ry n o d u le
,
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in it s se e r e to ry e a v ity (e a n a l)
.
T h e ir r e s p e e tiv e lo c a tio n a n d d e n s itie s w 亡r e p o in te d o u t t o Pr o v id e a b a s is fo r
th e r a tio n a l u s e o f t h is m e d ie in a l Pla n t
.
K e y w o r d s Ily P
e r ic u m se n ia w in ii M
a x im
.
s e er e to r y s t r u e tu r e s h y p e r ie in
中草药在光合细菌开发中的应用△
安徽大学生物系 (合肥 2 3 0 0 3 9) 芙 荣 介 王怡平 ‘ ’ 洪旭华 程 丹
摘 要 在培养基中添加一 定浓度 的木瓜 、括楼 、女 贞子 、郁金等 中草药 的浸 提液 , 可 明显促进光
合 细菌的生长 , 其中以括楼 的效果最 明显 。 某些 中草药除本身有一定 的抑菌作用外 , 还对光合细菌
的抑菌作用有一定程度 的提高 。 指 出在 水产养殖等实际应 用 中 , 添加某些 中草药既能促 进光合细
菌的生长 , 又可增强其 抑制其它细菌生 长的能力 。
关键词 光合细菌 中草药 促 生作用 抑 菌作用 生长 曲线
光合细菌是一类具有原始光能合成体系
的原核生物 , 在 自然界分布十分广泛 。在不同
的 自然环境下 , 具有固氮 、脱氮 、 固碳 、硫化物
氧化等多种功能 。 光合细菌的菌体本身富含
蛋白质 (60 % 以上 ) 、维生素 、辅酶及多种生理
活性 物质 〔‘一 “〕, 用它作饲料添加剂 , 能促进禽
畜及水生动物的生长 , 增强其抗病能力 。 目前
光合细菌在水产养殖中的研究应用 , 取得 了
显著的净化水质和增产效果闭 。 如何在短时
间低成本 的条件下 , 获得高浓度的高活性 的
光合细菌菌体 , 以适应生产实际的需要 , 是一
个迫切 的问题 , 我们选用几种较常见的中草
药 , 采 用红螺菌科 的 3 种菌的混合菌种 , 进行
了这方面的研究工作 。
1 材料与方法
1
.
1 实验菌株 : 由本室从极 阳县东湖养殖场
池底沉积物分离获得 。经鉴定为 : 荚膜红假单
胞菌 R h o d oP se u d o m o n a s caP s u la ta , 球形红假
单胞 菌 RP s. sP h ae ro id es , 沼泽 红假单 胞菌
尽户5 . Pa lu s t ri s 。
1
.
2 中草药浸提 : 试选 中草药包括木瓜 、 括
楼 、女贞子 、郁金 、夏枯草 , 称重后加人 5 倍重
量的水 , 用砂锅在文火中煎 l h , 过滤后即得
原液 , 1 1 5 OC 灭菌 2 0 m in 。
1
.
3 光 合 细 菌 生 长 的培 养 基 : N a CI 1 9 ,
C H
3
CO O N a 2 9
,
M g S O
、 · 7 H ZO O
·
5 9
,
K H
Z
PO
‘ 0
.
5 9
, 酵 母 粉 1 9 , 蒸 馏 水 1 0 0 0
m L

1
.
4 培养条件 : 分别在试管和 15 0 m L 的三
角烧瓶中进行 光合细菌 的培养 , 将一定量的
,
A d d r e s s
:
Jia R o n g
,
B io lo g y D e p a r tm e n t o f A n hu i U n iv e r s ity
,
H efe i
荚 荣 女 , 讲师 。 1 9 8 9 年获南 京医科大学医学硕士学位 。 1 9 8 9 年 至今 在安徽大学生物系微生物教研室任教 , 主要从事微生物学理论及微生 物应用的研究 。 先后参加 了农业部重点项 目“光合细 菌在水产养殖中的应用 ” , 省 自然科学基金 “木质素
降解微生物 的筛选及其在造纸制浆中的应用 ”课题 , 已发 表论文 6 篇 。
通讯联系人
△ 农业部重点资助项 目
《中草药》1 9 9 9 年第 3 0 卷第 4 期 一 2 9 3 -
外‘.琳l!针吐。,二.立0。,弓O
中草药原 液加人灭 菌的培 养基 中 , 调节 p H
值 在 7 . 0 左右 。接种时光合细菌母液 O D 60 值
3
.
0
, 两 种容器分 别按 5 % (试管 ) 、 2 % (三 角
烧瓶 )的接种量接种 , 置 2 8o C , 5 0 lx 光照培
养 , 一定时间后 , 分别 以不加菌的含药培养基
为对照空白 , 测定 O D 值 。
1
.
5 抑菌实验 : 选择黄色八叠球菌 、大肠杆
菌 、金黄色葡萄球 菌 、变形杆菌 4 种细菌 , 在
牛肉膏斜面培养基上培养 24 h , 加人无菌水
制成菌悬液 (约 1 0 8 / m L ) , 进行抑菌实验时 ,
将它们倒入培养皿 中 , 作为双碟上层 , 每皿放
牛津 杯 6 只 , 3 7℃ 培养 18 h 测抑 菌圈 的大
小 。
2 结果
2
.
1 中草药水浸液对光合细菌生长的影响 :
实验结 果表明 , 某些中草药在一定浓度范围
内可促进光合细菌的生长 (表 1) 。 当向试管
培养液 中加人稀释 2 0一 3 0 0 倍 的中草药浸提
液 时 , 含木瓜 的光合 细菌培养 液 O D “。可达
2. 8 3 2 一 3. 9 5 2 ; 含 括楼 的光 合 细 菌 培养 液
O D
66 。可 达 2 . 9 4 7 一 4 . 0 1 3 ; 含 郁 金 的 可 达
2
.
6 8 3 一 3 . 4 6 0 ; 加 女 贞 子 的 可 达 2 . 6 3 8 一
3
.
2 6 7 ; 加夏枯草的可达 2 . 1 2 0 一 3 . 0 5 3 ; 而空
白的光合细菌培养液仅为 1 . 4 5 5 。 稀释 50 倍
的中草药促生作用最为明显 。
用三角烧瓶作相 同实验 , 也得到相似 的
结果 。
表 1 光合细 菌在中草药水漫液培养基中的生长
(试管法 )
O D “。值 浸 提 液 稀 释 度
中草药 空 白 l : 2 0 1 : 5 0 1 : 10 0 1 : 20 0 1 : 3 0 0
木 瓜 1 . 4 4 5 3 . 5 3 6 3 . 9 5 2 3 . 10 5 2 . 9 34 2 . 8 3 2
括 楼 1 . 4 3 7 3 . 9 5 0 4 . 0 1 3 3 . 5 14 3 . 0 7 4 2 . 9 4 7
郁 金 1 . 4 3 9 3 . 4 8 5 3 . 4 6 0 3 . 2 1 7 2 . 8 3 0 2 . 6 8 3
女贞子 1 . 5 1 0 3 . 2 0 7 3 . 2 6 7 3 . 0 1 4 2 . 7 0 3 2 . 6 3 8
夏枯草 1 . 3 9 4 3 . 0 5 3 2 . 9 8 5 2 . 7 6 5 2 . 4 0 5 2 . 1 2 0
注 : 细 菌于试 管 中微 好氧 培养 36 h (2 so C , 5 0 0 lx ) , 空 白
为不加 中草药 的培养液 , 浸提液稀释 度为 中草 药浓缩液 的
稀释度
2
.
2 中草药对光合细菌生长曲线的影响 :选
择稀释 50 倍 的中草药浸提液 , 进行光合细菌
·
2 9 4
·
生长周期 的测 定 , 如 图 1 , 从 比较 中可知 , 加
中草药的光合细菌的对数期可提前 2一 s h ,
且稳定期长 。
时间 r (h )
1
一括楼 2 一木瓜 3 一郁金 4 一女贞子 5 一空 白
图 1 中草药对光合细菌生长曲线的影响
2
.
3 中草药浸提液对光合细菌抑菌作用的
影响 : 选择黄色八叠球菌 、变形杆菌 、大肠杆
菌 、金黄色葡萄球菌做抑菌实验 。 结果 发现
括楼 、木瓜 、郁金 、女贞子 、夏枯草几种 中草药
对上述细菌均有一定程度的抑菌作用 , 其 中
以木瓜和夏枯草 的抑菌作用较大 , 其抑菌圈
的大小相当于 80 U / m L 的土霉素的抑菌圈 。
光合细菌和中草药的混合液的抑菌作用要比
其 中任一种的单独作用大 (表 2 ) 。
表 2 中草药对光合细菌抑菌作用的影响
(单位 一 e m )
试验菌
抑菌物 变形 大肠 黄色八 金黄色
杆菌 杆菌 叠球菌 葡萄球菌
土霉素 1 . 2 4 1 . 2 3 1 . 4 7 1 · 3 2
光合细菌 1 . 1 3 1 . 2 1 1 . 3 1 1 . 1 2
木 瓜 1 . 4 0 1 . 2 3 1 . 4 2 1 . 1 5
木瓜 + 光合 细菌 1 . 4 5 1 . 3 2 1 · 5 0 1 · 2 3
括 楼 1 . 4 0 1 . 2 0 1 . 2 5 0 · 9 7
括楼 + 光合细菌 1 . 4 4 1 . 3 1 1 . 3 4 1 · 0 5
郁 金 1 . 15 1 . 10 1 . 2 0 1 · 0 8
郁金 + 光合细菌 1 . 20 1 . 2 5 1 · 23 1 · 13
女贞子 1 . 3 0 1 . 2 5 1 . 3 2 1· 2 5
女贞子 + 光合细菌 1 . 35 1 . 29 1 . 40 L 27
夏枯草 1 . 3 5 1 . 3 0 1 . 1 0 1 · 1 5 ’
夏枯草 + 光合细菌 1 . 35 1 . 29 L 21 1. 25
注 : 细菌于 3 7o C 培养 18 h , 以上数据均为 6 个数据的平
均值 。
单用光合细菌的 O D “。为 O . 6( 无菌水稀
释 ) ;单用中草药的浓度为原液稀释 2 0 倍 ;光
合 细 菌 与 中 草 药 的 混 和 液 中 , 光 合 细 菌
O D “。值为 0 . 6 , 再加 5 %的中草药原液 。 土霉
素浓度为 s o u / m L 。
3 讨论
在培养基中添加一定浓度的木瓜 、括楼 、
女贞子 、郁金等 中草药的浸提液 , 可 明显促进
光合细菌的生长 。 这与中草药的某些成分阁
有关 。如木瓜 、括楼 中含有苹果酸 、酒石酸等 ;
女贞子含甘露醇 、棕桐酸等 ; 夏枯草含齐墩果
酸等 , 这些成分均能被实验菌的一种或共 同
利用 , 为光合细菌提供 了营养成分 ;此外 , 中
草药 中的有机酸均为弱酸 , 在培养液 中起缓
冲作用 , 加人 中草药浸提液 , 可使培养液 p H
值相对稳定 , 有利于光合细菌的生长 。 中草药
的加人 , 提高了光合细菌的活性 , 而且 中草药
本 身也含有某些抑菌成分 , 所以造成 中草药
浸提液对光合细菌的抑菌作用有一定程度的
提高 。
关于影响光合细菌生长的因素的研究 ,
目前都集 中于对单一的碳源 、光照强度 、温度
及 pH 值的讨论 [’, 6〕。 鲜见到利用中草药促进
光合细菌生长的报道 [6j 。 本实验采用几种中
草药对 3 种光合细菌的混合菌进行了试验 ,
取得了 良好效果 。
中草药的应用提高了光合细菌的菌株密
度 , 便于浓缩的制造干菌体 , 为利用光合细菌
的菌体提供了方便 。 此外 中草药有一定的抑
菌作用 , 且增强光合细菌的抑菌作用 , 起到抗
病防病作用 。 中草药在光合细菌培养中的应
用 , 可 以降低成本 , 促进光合细菌生长 , 亦显
其实用性 。
参 考 文 献
1 刘如林 , 等编 . 光合细菌 及其应用 . 北 京 : 中国农业科
技出版社 , 1 9 91 : 94
2 吉海 平 , 等 . 生物工 程进展 , 1 9 9 7 , 1 7 (4 ) : 4 6
3 陈世阳 , 等 . 海洋通 报 , 1 9 9 1 , 1 0 (l ) : 2 4
4 朱章 玉 , 等编 . 光合 细菌 的研究 及其应用 . 上海 : 上海
交通大学 出版社 , 1 9 9 1 : 2 6 4
5 江苏新医学 院编 . 中药大辞典 . 上海 : 上海科学技术出
版社 , 1 9 8 5 : 2 3 7
6 许 兵 , 等 . 海洋湖 沼通报 , 19 9 3 , 3 : 67
7 许 兵 , 等 . 青岛海 洋大学 学报 , 1 99 4 , 2 4 (l ) : 4 7
(1 9 9 8
一 1 0 一 1 9 收稿 )
A PPlie a tio n o f P la n t E x tr a e ts in th e D e v e lo Pm e n t o f Ph o to syn the tie B a e te r ia
Jia R o n g
,
W
a n g Y ip in g
,
H o n g X u h u a
, e t a l
.
(Bio lo g y D e p a r t m e n t o f A n h u i U n iv er s ity
,
H e fe i
2 3 0 0 3 9)
A b s tr a c t T h e g r o w th o f p h o t o sy n th e tie b a e te r ia ea n b e d r a m a tiea lly p r o m o te d b y th e a d d itio n o f a p
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p r o Pr ia t e a m o u n t s o f e x tr a et s o f e e r ta in m e d ie in a l p la n ts
, s u c h a s fr u it o f Ch a en o m e lss s in e n sis (T o u in )
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, a p a rt fr o m th e ir o w n b a et e r io s ta t ie a e tiv itie s
, a r e e a p a b le o f
e n h a n c in g t he b a e te r io st a s is o f p h o t o s yn th e t ie b a e te r ia e o n s id e r a bly
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T h e u s e o f m e diein a l pla n t e x t r a e ts in
a q u a e u ltu r e in d u s t r y e a n p r o m o te t he g r o w th o f ph o to s y n the tie b a e te r ia a n d s t r e n g t he n t h e b a e te rio s ta sis o f
o t h e r k in d s o f b a e te r ia
.
K e y w o r d s p ho to sy n th e tie b a e te r ia m e die in a l p la n t e x tr a e t g r o w th p r o m o tio n b a e te r io s ta s is
g r o w th e u rv e
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《中草 药》19 9 9 年第 30 卷第 4 期 . 2 9 5 -