绿色木霉菌代谢物的分离纯化及其抑菌活性的研究

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本文以常见的绿色木霉菌为材料,对其代谢物进行了细致的研究,主要内容包括对其抑菌活性,培养基的优化,代谢物的稳定性,代谢物的分离纯化,分离纯化后单体化合物的抑菌活性的研究,旨在开发一种高效、稳定的生物制剂,来代替化学杀菌剂在果蔬采后病害中的防治。研究了绿色木霉菌对单糖、二糖、多糖以及有机氮源、无机氮源和氨基酸的利用率。结果发现,在碳源中,绿色木霉对半乳糖的利用率最高,对蔗糖的利用率最低,对乳糖、海藻糖、木糖、果糖、甘露糖、葡萄糖等均有较好的利用率;对于氮源,绿色木霉菌对有机氮源和氨基酸的利用率要显著高于无机氮源。在土豆含量、发酵天数、装液量等单因素试验的基础上,根据Central Composite Design试验设计原理,应用响应面分析法研究各因素的显著性和交互作用的强弱,对绿色木霉菌代谢抑菌物质的培养条件进行优化。结果表明,绿色木霉菌代谢抑菌物质的优化培养条件为土豆含量20%、发酵天数4.5d、装液量67mL/250mL,实际抑菌率达到83.03%,与理论预测值81.89%的绝对误差为1.14%。在绿色木霉菌培养基和培养条件优化的基础上,研究绿色木霉代谢物对根霉、黑曲霉、芒果炭疽菌、荔枝炭疽菌、尖孢镰刀菌及青霉菌等五种果蔬采后病原菌的抑制作用,发现其对芒果炭疽菌的抑制作用最强,抑菌率达到84.32%。在对绿色木霉代谢物稳定性的研究中发现,其对热、光、微波较为稳定;pH6-7时稳定;Cu2+、Fe3+对代谢物的影响较大,防腐剂、氧化剂、还原剂在一定浓度范围内对其影响不显著。对绿色木霉代谢物进行溶剂萃取,并分别对石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相的抑菌活性进行了研究。结果发现,抑菌活性大小为:石油醚相>乙酸乙酯相>正丁醇相。石油醚部分采用气质联用仪分离出29个化合物,鉴定出其中的5个化合物:2,3-二甲基-2-戊醇、桉叶醇、苯乙醇、邻苯二甲酸二异丁酯、Sohirnone B。本文采用多种常压柱层析,包括正相硅胶、反相Rp-18硅胶、葡聚糖凝胶sephadexLH-20,从绿色木霉代谢物的乙酸乙酯相中分离了三个化合物,并运用NMR等光谱学方法对其进行了鉴定:2,4-已二烯酸乙酯、Bisvertinolone、 Viridenepoxydiol。对分离出的2,4-已二烯酸乙酯、Bisvertinolone、Viridenepoxydiol三个单体化合物进行了抑菌活性的研究。发现2,4-已二烯酸乙酯、Bisvertinolone化合物对荔枝炭疽菌均有抑制作用,Viridenepoxydiol没有;Bisvertinolone的MIC为5.95mg/mL。
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