银杏外种皮内生菌分离及次级代谢产物活性研究

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银杏属于裸子植物,我们通常见到的“果实”即是它的种子。银杏的种皮分为肉质的外种皮、骨质的中种皮及膜质的内种皮,其外种皮重量约占种子总重量的75%。在银杏收获的季节,农民废弃的的外种皮常造成水源污染。作为废弃物,外种皮有着其他的功效,其浸取液对一些农作物害虫有明显的毒杀作用,农民们常用其作为天然的农药喷洒于田间和林中,另有研究表明银杏外种皮中含有多种抑菌及抗氧化成分。银杏外种皮所寄生的内生菌的次级代谢产物中可能也含有与外种皮具有相同作用的化学成分,且关于这方面的研究罕见报道。为了研究银杏果外种皮内生菌及其次级代谢产物的活性,以新鲜银杏果的外种皮为内生菌的分离材料,从中分离内生菌,对菌株进行鉴定后,根据特征以及现有文献报道选择菌株进行发酵,对次级代谢产物进行分离鉴定并进行活性研究,结果如下:1.从银杏果外种皮中分离得到8株内生菌,内生细菌3株为Bacillus属、Methylobacterium属以及Sphingomonas属;内生真菌5株为Psathyrella属、Alternaria属、Penicillium属、Ophiosphaerella属以及Aspergillus属。经考察菌株相关特性,选定Psathyrella candolleana F1-y和Alternaria brassicae F2-wb为出发菌株,进行发酵并完成产物分离、鉴定和活性研究。2.Psathyrella candolleana F1-y经培养产生黄色素,菌株经发酵后用乙酸乙酯萃取所得的次级代谢粗提物具有良好的生物活性,该粗提物对金黄色葡萄球菌具有较强抑制作用(MIC=0.78 mg/mL),对大肠杆菌抑制效果较差;同时该粗提物亦具有较强的抗氧化的活性,能清除DPPH自由基(IC50=567.53μg/mL)和羟自由基(IC50=4.68 mg/mL)。次级代谢粗提物反复经过大孔树脂、硅胶柱、Sephadex LH-20柱、ODS柱等多次分离得到八种化合物,经鉴定8个物质分别为:麦角甾醇(1)、2’-羟基查尔酮(2)、肉豆蔻酸(3)、顺-9-十八烷酰胺(4)、槲皮素(5)、苯甲酸(6)、尿嘧啶(7)以及烟酰胺(8)。考察这些物质的生物活性发现化合物5对DPPH自由基表现出优异的清除能力(IC50=14.54μg/mL),另外化合物5、6和8对金黄色葡萄球菌具有抗菌活性(其MIC分别为:0.39、0.78和6.25 mg/mL);3.Alternaria brassicae F2-wb经培养后散发出明显果香,对比其不同生长时期的挥发性代谢产物的区别进行研究发现:在生长迟缓期主要成分为烯类化合物,而7H-benzocycloheptene和10-Octadecenoic acid methyl ester为该时期独特的成分;对数生长时期酮类含量随烯烃类成分的降低而增加了7.58%,醇类含量达到峰值9.88%;稳定时期烯类物质消失,醇含量下降,但酯含量急剧上升达33.67%,4-Isopropylbenzaldehyde为该时期特有成分;衰退期时组成成分大多为酸类以及酯类胺。不同时期的挥发性有机化合物均具有DPPH自由基、羟自由基以及酪氨酸酶清除的能力及总还原能力,其中培养10天时,其清除DPPH能力(IC50=0.56 g/L)、清除羟基自由基能力(IC50=0.47 g/L)、总还原能力和酪氨酸酶抑制能力(IC50=5.18 g/L)最强。
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