抗菌脂肽Surfactin的抗菌活性及应用

Surfactin是枯草芽孢杆菌属不同菌株代谢产生的一种抗菌脂肽,不仅能抑制多种革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌等病原菌,而且还具有抗病毒、抗支原体、抗原虫等活性,是潜在的抗生素理想替代品之一。本文对抗菌脂肽Surfactin的结构、理化性质、抗菌机制及应用研究进展进行了综述,为Surfactin的进一步研究和应用提供参考。

枯草芽孢杆菌G3菌株的抗菌物质及其特性

产几丁质酶枯草芽孢杆菌G3菌株的固体培养物在黄瓜灰霉病菌和番茄叶霉病菌抑菌试验中证实,抑菌活性物质存在于过滤上清液中,它们是从酸沉淀物中提取出的伊枯草菌素、生物表面活性素和存在于盐析粗蛋白中的几丁质酶。在叶霉孢子萌发试验中,伊枯草菌素微弱地抑制孢子萌发但强烈破坏芽管和新生菌丝;生物表面活性素和几丁质酶则强烈抑制孢子萌发并长久性地抑制芽管伸长。在PDA平板上的灰霉菌丝抑菌试验中,伊枯草菌素抑制菌丝生长,引发菌丝顶端膨大,形成泡囊,泡囊破裂后原生质外泄;几丁质酶抑制菌丝生长,引发产生不规则的菌丝团;生物表面活性素在平皿上对菌丝则不显示出抑菌活性。

枯草芽孢杆菌STO-12抑菌活性及其抑菌物质分析

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)STO-12是从枣树根际土壤中分离获得的一株拮抗细菌。通过平板对峙法和菌丝生长速率法分别探究了STO-12及其无菌培养滤液的抑菌活性,并分别采用滤纸片法和二分皿法初步分析了其抑菌活性物质,为STO-12的开发利用提供技术指导。结果表明:STO-12及其无菌培养滤液均能有效抑制枣缩果病菌(Alternaria tenuissima)、杨树炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)和杨树腐烂病菌(Cytospora chrysosperma)的菌丝生长,其中,无菌培养滤液对这3种病原真菌的抑制率分别达到84.87%(7d)、38.19%(7 d)和100%(3 d);STO-12分泌的蛋白类和脂肽类物质均表现出了较好的抑菌活性,且都能使生长的菌丝产生膨大畸形,其中,蛋白类物质对枣缩果病菌、杨树炭疽病菌和杨树腐烂病菌的抑菌圈直径分别为12.33、9.50和16.50 mm,脂肽类物质抑制作用形成的抑菌圈直径分别为17.50、17.06和21.50 mm;细胞壁裂解酶特性检测发现,STO-12能产生纤维素酶和蛋白酶;此外,STO-12的挥发性气体也具有一定的抑菌作用,对这3种病原菌的抑制率分别达到38.96%(3 d)、9.35%(3 d)和82.14%(2 d)。以上结果表明,枯草芽孢杆菌STO-12是一株能拮抗多种病原真菌且分泌多种抑菌物质的高效拮抗菌,具有进一步开发应用的前景。

脂肽类化合物bacillomycin L抗真菌活性及其对水稻病害的防治

生防菌Bs-916对水稻纹枯病具有很好的防治效果,分泌的脂肽类化合物bacillomycin L是其抗真菌活性的关键因子之一。Bacillomycin L抑菌活性的定性及定量分析结果表明:其对常见的12种病原真菌的菌丝生长均有抑制作用,但其对不同病原真菌的毒力存在显著差异。Bacillomycin L对番茄灰霉Botrytis cinerea和稻瘟病菌Magnaporthe oryzae的毒力最强,抑制中浓度(IC50)分别为0.28μg.mL-1和0.35μg.mL-1;对大多数病原真菌IC50在1～3μg.mL-1;对水稻恶苗病菌Fusarium fujikuroi和串珠镰刀菌F.moniliforme毒力最差,IC50分别为28.99μg.mL-1和45.92μg.mL-1。显微观察表明bacillomycin L能致畸病原真菌菌丝和抑制孢子萌发。Bacillomycin L对稻瘟病和水稻纹枯病都有一定的防治效果,当使用浓度为500μg.mL-1时,对水稻纹枯病和苗瘟的防效分别为70.8%和56.3%。研究结果表明,bacillomycin L具有广谱高效的抗真菌活性,具有开发为环境友好型生物农药的潜力。

海洋枯草芽孢杆菌3512A抗真菌脂肽的分离纯化及结构特性鉴定

海洋枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis菌株3512A分离自中国南海柳珊瑚。抗菌谱研究表明,该菌对多种动植物病原菌都有很强的抑制作用。稳定性试验表明该菌株产生的抗真菌活性物质对高温、酸和弱碱具有一定耐受性。利用玉米纹枯病菌Rhizoctonia solani作为靶标菌,结合酸沉淀、快速柱色谱、HPLC等现代色谱手段,对菌发酵液中的抗真菌活性物质进行分离纯化,获得两个活性强的单一化合物,化合物1和3。排油圈试验、甲苯乳化试验、TLC原位酸水解,以及一维核磁共振氢谱1H-NMR等多种研究结果表明,化合物1和化合物3均为脂肽类化合物衍生物。

枯草芽孢杆菌JA脂肽类及挥发性物质抑菌效应的研究

枯草芽孢杆菌JA产生的脂肽类抗生素对植物病原真菌有广谱抗性。将发酵液经过酸沉淀、甲醇抽提以及反相高效液相色谱等步骤,分离得到脂肽类抗生素的纯品。经IC_(50)实验和抗菌谱测定,考察了脂肽类抗生素对多种植物病原菌的作用,确定了脂肽类抗生素的抗菌谱。深入研究表明,枯草芽孢杆菌JA还产生未知成分的挥发性抑菌物质,能够抑制灰霉病菌孢子的萌发和菌丝的生长。脂肽类抗生素和挥发性抑菌物质的协同作用,有助于提高枯草芽孢杆菌的生物防治效果。

油菜内生菌BY-2的脂肽类抑菌物质的分子结构鉴定

对油菜内生枯草芽孢杆菌BY-2(Bacillus subtilis)的细胞外分泌型抗菌性纯化物进行双缩脲反应、茚三酮反应、高效液相色谱仪(HPLC)分离、质谱分析和异硫氰酸苯酯(PITC)柱前衍生HPLC分析。结果显示:BY-2的胞外分泌型抑菌物质含肽键,具有环状分子结构。在甲醇/水的流动相条件下,1.969min出现1个抑菌成分峰值;在三氟乙酸/甲醇流动相条件下,抑菌成分形成了6个峰值。组成分析结果表明:该抑菌物质由分子量分别为995Da、1009Da、1023Da、1037Da、1051Da和1087Da六种成分构成,其4种氨基酸比例为:天冬氨酸∶谷氨酸∶缬氨酸∶亮氨酸=1∶1∶1∶1.5。该抑菌物质可归类为环脂肽类抗生素(Cycle lipopeptide)中的枯草菌表面活性素(Surfactin),其中的1087Da大分子同系物尚未见报道。

枯草芽孢杆菌B-FS01鞭毛蛋白FCD基因克隆与拮抗活性

以从油菜菌核病菌感染的油菜茎秆上分离得到的广谱性拮抗菌枯草芽孢杆菌为研究对象,克隆了该菌B-FS01鞭毛蛋白FCD基因片段,其序列长为952 bp(GenBank登录号为EF362756)。根据FCD序列同源性分析,B-FS01属于以DB9011菌株为代表的亚组,而该亚组菌株普遍具有抗真菌活性。平板抑菌活性试验表明,B-FS01对小麦赤霉病菌具有较好的拮抗活性,高分辨率质谱分析发现其可能产生一些脂肽类抗菌物质。

产抗大肠杆菌脂肽化合物枯草芽孢杆菌筛选及脂肽化合物的分离纯化

采用致病性大肠杆菌作为主要指示菌,运用杯碟法对不同分离株的枯草芽孢杆菌代谢产物进行抑菌效果筛选。在确定GD株作为抗菌物质研究的基础上,采用GD株发酵液,经大孔吸附树脂XD吸附、洗脱,将获取的抗菌产物样品与表面活性素标准品进行薄层色谱(TLC)层析、分析、比较。运用液质联用(LC-MS)分析技术对代谢产物样品中各组分的含量、分子量及结构进行分析。结果显示:GD株在发酵过程中产生的抗菌物质是以表面活性素A、B和C等同系物为主组成的脂肽混合物。表面活性剂含量达77.39%,分子量主要分布在1 036.6933~994.6449之间。

深海细菌SHB109的鉴定及其表面活性产物研究

从南海深海海泥中分离得到1株海洋细菌SHB109。采用形态学鉴定方法,并结合16S rDNA序列分析确定其为枯草芽胞杆菌斯皮兹亚仁亚种(Bacillus subtilis subsp.spizizenii)。从其发酵液中分离得到3个化合物,通过1H-NMR,13C-NMR及HR ESI MS光谱分析将它们鉴定为surfactin家族的化合物,分别为ai-C13、i-C14、ai-C15 surfactin(Glu-Leu-Leu-Val-Asp-Leu-Leu)。

枯草芽孢杆菌STO-12脂肽类物质抑菌活性及其特性分析

为了探索植物病害生物防治的新途径,对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)STO-12的脂肽类物质的抑菌活性和特性进行分析,采用滤纸片法、排油试验、乳化试验和表面张力测试检测脂肽类物质的抑菌活性和特性。研究结果表明,枣缩果病菌(Alternaria tenuissima)、杨树炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)和杨树腐烂病菌(Cytospora chrysosperma)的生长受到脂肽类物质的强烈抑制,最小抑菌浓度(MIC)分别为0.02,0.04和0.02 mg·disc-1;分别在高温处理、强酸强碱处理、蛋白酶处理、紫外线处理及室温保存条件下,STO-12的脂肽类物质仍能保持其抑菌活性的稳定;另外,通过3种不同的检测试验,发现STO-12的脂肽类物质还具有较好的表面活性剂的特性。综上所述,研究表明枯草芽孢杆菌STO-12分泌的脂肽类物质具有高效的抗真菌活性,较好的抑菌活性稳定性和较强的表面活性的特性,作为生防制剂和生物表面活性剂,在工业和田间应用中具有较大的应用潜力。

枯草芽胞杆菌M29产抑菌物质培养条件的优化及抑菌物质组成初探

前期研究发现枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis M29对黄瓜枯萎病具有较好的防治效果,然而其抑菌物质组成和抑菌机制尚不清楚。本文首先确定了菌株M29产抑菌物质的抑菌效果最强时的培养条件,进一步结合热处理、酶处理、基因检测和质谱检测初步分析此抑菌物质的组成。结果表明,以Landy培养基为基础、初始pH为7、培养温度在30℃、培养36~48 h时,菌株M29产生的抑菌物质的抑菌效果最好。菌株M29抑菌物质粗提液的抑菌活性具有热稳定性和酶稳定性。此外,在菌株M29的基因组DNA中扩增出合成fengycin的调控基因fenB,结合质谱检测到FengycinB的分子量,推测菌株M29分泌物中可能存在脂肽抗生素Fengycin B。因此,枯草芽胞杆菌M29可能通过分泌脂肽抗生素来抑制病原菌生长,通过优化培养条件可以显著提高该菌的抑菌能力,本研究不仅有助于更深入地理解菌株M29的抑菌机制,同时也将为该菌在未来的实际应用提供理论指导。

神仙豆中脂肽产生菌的筛选及脂肽特性分析

该文采用血琼脂平板法,从皖北特色神仙豆中分离筛选出5株溶血性较强的菌株,根据各菌株的排油性、抑黑曲霉活性,结合脂肽合成相关基因的检测,筛选出1株产Surfactin的菌株BS6-2,经16S r DNA分子生物学鉴定确定为枯草芽孢杆菌。通过傅里叶变换红外光谱分析该菌株的代谢产物,初步鉴定为脂肽类物质,进一步采用高效液相色谱和质谱与标准品进行对比,确定所产脂肽为3种Surfactin同系物,其可能结构为β-OHC13-15-Glu-Leu-Leu-Val-Asp-Leu-Leu(Ile)。该菌株所产Surfactin提取物表现出良好的乳化性,对黑曲霉有很好的抑制作用,具有潜在的应用前景。

生防菌Bs-916及高效突变菌株抗菌物质及其对水稻抗性诱导作用的研究

枯草芽孢杆菌Bs-916是一种有效防治水稻病害的生防菌,为进一步提高其拮抗性能,获得更好的生防效果,运用离子注入(N+)的方法对Bs-916进行诱变,筛选到4株拮抗性能比出发菌Bs-916提高15%以上的菌株。TLC和HPLC定性、定量分析比较结果表明,Bs-916及其突变体分泌的脂肽类抗生素是表面活性素,突变菌株分泌的表面活性素比出发菌株有不同程度提高。室内抑菌结果表明,表面活性素能抑制纹枯病菌菌丝生长,引起原生质泄露。通过检测接种纹枯病菌、拮抗菌Bs-916及其突变菌株的水稻植株体内过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和超氧化物歧化酶(SOD)酶活性的变化,发现拮抗菌Bs-916及其突变菌株分泌活性物质对水稻具有诱导抗性作用;4个高效突变株比出发菌Bs-916对3种酶的活性影响加大;同时接种拮抗菌和纹枯病菌比单独接种拮抗菌、纹枯病菌对3种酶活性影响大。

纳豆芽孢杆菌Bna05菌株产抗霉脂肽的鉴定

【目的】分析枯草芽孢杆菌纳豆菌亚种Bna05菌株代谢产物中脂肽类物质的存在情况,并探讨它们在抗霉功能中所发挥的作用。【方法】利用特异性引物对Bna05菌株进行脂肽合成酶类基因片段扩增、测序和BLAST比对分析;通过平板抑菌圈区域取样法获得Bna05菌株的高抗霉活性代谢产物,对该产物进行反相高效液相色谱(RP-HPLC)分离;用琼脂微稀释法测定分离物的抗霉活性,并对活性分离物进行质谱鉴定。【结果】Bna05菌株含有sfp和srf AA基因,未检测到itu C、itu D、fen D、fen ACE、bym B、bym C基因;RP-HPLC分离得到3组抗霉活性物质F_2、F_3和F_4,F_2中未检测到脂肽类物质,从F_3和F_4中分别鉴定出两类Surfactin同系物:V_7-surfactin和I/L_7-surfactin。两类Surfactin分别与F_2组合使用时,均表现出抗霉协同作用;此外,与Surfactin单独使用相比,两类Surfactin混合物与F_2组合后的协同抗霉活性得到进一步增强。【结论】Bna05菌株所产脂肽类物质主要是V_7-surfactin和I/L_7-surfactin,Surfactin与Bna05菌株所产其它活性物质之间存在抗霉协同作用,而V_7-surfactin和I/L_7-surfactin的同时存在,对于增强这种协同抗霉作用是有利的。