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桃软腐病菌(Rhizopus stolonifer)是果蔬采收后的主要病原菌,常引起贮藏、运输和销售中的大量烂果,损失严重。由于长期使用杀虫剂,导致菌株产生抗药性。同时,随着人们对农药残留问题越来越关注,许多生产上常用的杀菌剂已被明令禁止使用。因此,寻求安全、无毒、经济、有效的控制采后果蔬腐烂的方法成为当务之急。Bacillus subtilis在生长代谢过程中能够产生不同种类的抗菌物质,由于Bacillus subtilis抗菌物质抑菌谱广、抗菌效果强,因此在农业、医学和轻工等领域具有广阔的应用前景。近几年来,本实验室筛选到一株食品源的Bacillus subtilis fmbJ,该菌株产生的抗微生物活性物质具有良好的热稳定性和部分酶稳定性,抗菌谱广,抗微生物活性高。前期研究表明该微生物活性物质主要为surfactin和fengycin,均为环状脂肽。目前关于脂肽对桃软腐病菌的作用机理尚未阐明,surfactin与fengycin在抑菌过程中的相互关系也未见报道。因此,本论文主要对该菌株产生的脂肽对桃软腐病菌的作用机理进行研究,同时从不同的角度研究surfactin与fengycin在抑菌过程中的相互关系,得到以下研究结果:1.对Bacillus subtilis fmbJ发酵产的脂肽进行ESI-MS/CID分析表明,在所设定的液相洗脱条件下,surfactin的出峰时间为17.5-24.5min, fengycin的出峰时间为24.5-32.2min。通过对发酵不同时间的脂肽提取物进行高效液相色谱分析和抑菌活性测定得出,发酵50小时时,脂肽的产量最高。此时样品中fengycin与surfactin的浓度比为5:1。2.F:S=5:1(浓度比)和F:S=1:1的两种脂肽组合对桃软腐病菌的菌丝生长、孢子萌发和产孢能力都具有抑制作用。F:S=5:1的脂肽组合对桃软腐病菌孢子的最小抑菌浓度(MIC)为fengycin 0.4mg/mL,最小致死浓度(MFC)为fengycin 1.4mg/mL,对菌丝的有效抑制中浓度(EC50)为fengycin 27.68ug/mL。F:S=1:1的脂肽组合对桃软腐病菌孢子的MIC为fengycin 2.0mg/mL, MFC为fengycin 6.5mg/mL,对菌丝的EC50为fengycin 98.12μg/mL。通过扫描电镜和透射电镜观察发现,两种脂肽组合作用后不但可引起菌丝表面形态的变化,还可穿过细胞膜,破坏细胞内部结构。比较两种脂肽组合的抑菌效果得出,surfactin可降低fengcyin对桃软腐病菌的抑制作用。3.通过检测细胞外紫外吸收物质蛋白质和核酸以及K+的泄露,结合PI染色得出,脂肽可改变桃软腐病菌细胞膜的通透性,破坏其完整性,导致细胞内物质泄露,引起细胞的快速死亡。31PNMR研究脂肽与模拟细胞膜的相互作用发现,脂肽可破坏细胞膜中磷酰基的结构。另外,surfactin可降低fengycin对磷酰基的破坏程度。4.通过紫外光谱扫描和凝胶阻滞试验可知,两种脂肽组合在细胞外无法与桃软腐病菌基因组DNA发生作用。运用流式细胞术和同位素标记技术研究发现,两种脂肽组合可改变桃软腐病菌的细胞周期,抑制DNA的复制。比较3H-TdR掺入量得出,surfactin可降低fengycin对桃软腐病菌DNA合成的抑制作用。