棘豆蠕孢菌的优化培养及主要活性成分的研究

棘豆蠕孢菌的优化培养及主要活性成分的研究

论文摘要

植物内生菌是一个具有丰富多样性的微生物类群,而且代谢产物种类繁多,包括杀虫、抗菌、抗肿瘤等活性物质,是人们寻找新型抗菌、抗肿瘤药物的重要资源。近年来,植物内生菌因为其种类繁多、开发较少的特点,而逐渐受到人们的关注;另外,研究者发现植物内生菌产生的活性物质不但种类繁多,而且有许多是未及开发的新物质。因此,植物内生菌因具有作为新型药物来源的巨大潜力而备受关注。但现阶段对植物抗肿瘤内生菌的研究刚刚开始,由于研究方法和研究手段的限制,对其特性了解还不够深入而无法对其充分利用,因此,对植物抗肿瘤内生菌的研究不仅能带来巨大的社会效益还具有现实的理论意义。本实验对豆科棘豆属植物甘肃棘豆的内生真菌——棘豆蠕孢菌进行了优化培养和活性产物的初步研究,实验结果如下:研究了不同培养基、不同培养条件对棘豆蠕孢菌菌丝体生长的影响,用直观分析法对实验的结果进行了分析。结果表明:玉米粉为最佳碳源,酵母粉为最佳氮源,最适菌丝体生长的条件为:培养温度为20℃,pH值6.5。通过液体发酵培养,研究了不同培养基、不同培养条件对棘豆蠕孢菌菌丝体生长的影响,并利用L9(3)4正交试验筛选出了棘豆蠕孢菌液体深层发酵的优化培养基。用直观分析法和SPSS软件对正交试验结果进行了分析。从极差的大小可以看出,影响菌丝体生长发育的因素主次依次是碳源、氮源、磷酸二氢钾、硫酸镁。结果表明:玉米粉为最佳碳源,马铃薯为最佳氮源,确定了棘豆蠕孢菌的最佳培养基配方为玉米粉5%、马铃薯2%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.08%、VB110μg/100mL、VB215μg/100mL。液体深层发酵的其他培养条件为装液量30%、接种量12%、初始pH6.5、培养温度24℃、转速100r/min的情况下,每100mL可得菌丝体干重0.573g。对液体深层发酵获得的菌丝体进行预处理,布氏滤斗抽滤,蒸馏水冲洗菌丝体,去除残留培养液,恒温干燥箱45℃干燥,干燥菌丝体研钵研成粉末状。索氏提取器连续抽提48小时,浓缩醇提液,分液漏斗(H2O:CH2CL2=3:1)连续萃取2次,弃去CH2CL2层,旋转蒸发仪浓缩水层并调pH值至7,水层经预处理后的732型强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂分离,1mol/L的NH4OH洗脱,洗脱液调pH为7,浓缩后冻干,TLC检测有生物碱存在。对液体深层发酵后的培养液进行去除杂蛋白、脱色素和多糖、以及去除高价金属离子的预处理,处理后的培养液分别经过D101型大孔树脂和732型强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂分离,分别以无水乙醇和1mol/L的NH4OH洗脱,硅胶柱层析纯化,洗脱结果经TLC检测,分别存在于乙醇段和NH4OH段,将洗脱液浓缩冻干后,有淡黄色结晶存在。经紫外光谱、红外光谱、质谱检测和查阅文献对照,可以确定所提取的这种物质为一种生物碱,且能判定是一种具有吲哚类骨架的生物碱。为我们进一步研究棘豆蠕孢菌的化学成分奠定了基础。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 植物内生菌的定义
  • 1.2 植物内生菌的起源和演化
  • 1.3 植物内生菌的分离及培养
  • 1.3.1 植物内生菌分离依据
  • 1.3.2 植物内生菌的培养
  • 1.4 植物内生菌生物学及生态学特点
  • 1.4.1 植物内生菌寄主的专一性
  • 1.4.2 植物内生真菌组织的专一性
  • 1.4.3 植物内生真菌的种类及多样性
  • 1.5 植物内生真菌的生物学作用
  • 1.5.1 促进宿主植物的生长发育
  • 1.5.2 增强宿主植物的抗逆性
  • 1.6 植物内生菌产生的活性代谢产物研究进展
  • 1.6.1 抗肿瘤的活性物质
  • 1.6.2 抗生素类活性物质
  • 1.6.3 植物生长调节物质
  • 1.6.4 抗菌活性物质
  • 1.6.5 杀虫类活性物质
  • 1.6.6 其它活性物质
  • 1.7 甘肃棘豆(Oxytropis kansuensis Bunge)的研究概况
  • 1.7.1 甘肃棘豆的种属、形态及分布
  • 1.7.2 甘肃棘豆化学成分研究概况
  • 1.8 植物内生菌研究中出现的问题和发展前景
  • 1.8.1 植物内生真菌代谢产物多样性是药物研究的潜在资源
  • 1.8.2 植物内生真菌研究中出现的问题及展望
  • 第二章 棘豆蠕孢菌固体优化培养及生物学特性
  • 2.1 实验材料与方法
  • 2.1.1 实验材料
  • 2.1.2 实验方法
  • 2.2 结果与分析
  • 2.2.1 菌丝体在不同碳氮源培养下的生长情况
  • 2.2.2 培养温度对菌丝体生长的影响
  • 2.2.3 培养基起始pH对菌丝体生长的影响
  • 2.3 小结与讨论
  • 第三章 棘豆蠕孢菌的液体深层发酵
  • 3.1 材料与方法
  • 3.1.1 实验材料
  • 3.1.2 实验方法
  • 3.2 结果与分析
  • 3.2.1 培养基的组成对菌丝体产量的影响
  • 3.2.2 液体发酵条件对菌丝体产量的影响
  • 3.3 讨论
  • 第四章 棘豆蠕孢菌发酵液中次级活性产物分离纯化的探索
  • 4.1 材料与方法
  • 4.1.1 实验材料
  • 4.1.2 实验方法
  • 4.2 结果与讨论
  • 4.2.1 显色方法的确定
  • 4.2.2 代谢产物理化性质的初探及展开剂的确定
  • 4.2.3 D101大孔树脂及硅胶柱层析的分离结果
  • 4.2.4 阳离子交换树脂的分离结果
  • 4.2.5 讨论
  • 第五章 棘豆蠕孢菌深层发酵菌丝体中活性成分分离纯化的探索
  • 5.1 材料与方法
  • 5.1.1 实验材料
  • 5.1.2 实验方法
  • 5.2 结果与讨论
  • 5.2.1 显色方法的确定
  • 5.2.2 展开剂的确定
  • 5.2.3 阳离子交换树脂的分离结果
  • 5.2.4 讨论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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