银杏内生真菌Chaetomium globosum CDW7次生代谢产物研究

【摘要】植物内生真菌分布广泛,其次生代谢产物具有丰富的化学结构多样性,被认为是生物活性物质的重要资源。内生菌在与宿主植物协同进化过程中,能够合成活性物质协助宿主抵御外来病原物侵染或逆境胁迫。银杏是现存的地球上最古老的树种之一,具有很高的研究开发价值,在其生长期间很少感染病虫害且寿命极长,从中极有可能发现具备良好活性的内生菌株。因而,研究银杏内生真菌及其次生代谢产物具有重要的理论意义和应用前景。本文以小麦赤霉病菌(Fusariumgraminearum)、油菜菌核病菌(Sclerotiniasclerotiorum)和辣椒疫霉病菌(Phytophthoracapsici)为测试靶标菌,采用琼脂扩散法从80株银杏内生真菌中筛选具有抗植物病原真菌活性的菌株。结果显示,15株内生菌株具有一定的抑制植物病原真菌活性,其中菌株CDW7对3种测试菌均具有较强的抑制活性。通过形态学和分子生物学方法鉴定该菌株为毛壳属球毛壳菌(Chaetomiumglobosum)。菌株CDW7发酵液对小麦赤霉病菌平板抑菌活性研究表明,稀释3倍后的PD发酵液能完全抑制小麦赤霉病菌的菌丝生长和孢子萌发；温室实验表明,PD发酵液对小麦赤霉病的保护和治疗作用防效分别达54.9%和48.8%。采用活性追踪快速分离方法,从CDW7发酵液二氯甲烷萃取物中分离获得6个化合物(LB-1-LB-6),包括5种球毛壳菌素和1种苯二醛衍生物黄柄曲菌素(flavipin,1,2-benzenedicarboxaldehyde-3,4,5-trihydroxy-6-methyl,LB-6)。5种球毛壳菌素中,3种为已知化合物,分别为chaetoglobosinA(LB-3)、chaetoglobosinC(LB-5)和chaetoglobosinF(LB-2),2种为新结构化合物,分别命名为21-methoxy-chaetoglobosinF(LB-1)和chaetoglobosinY(LB-4)。抗菌活性测试显示,化合物flavipin和chaetoglobosinA对多种植物病原真菌具有较强的抑制活性。其中,flavipin对小麦赤霉病菌的EC50值为0.73μg/mL,与阳性对照多菌灵(0.5μg/mL)相当：化合物chaetoglobosinA对油菜菌核病菌、小麦赤霉病菌、辣椒疫霉病菌和番茄早疫病菌ECso均在1.0μg/mL以下。本研究同时采用DPPH自由基清除法(DPPH)和铁离子还原法(FRAP),对80株银杏内生真菌代谢物抗氧化活性进行筛选,得到7株代谢物具有抗氧化活性的菌株,分别鉴定为球毛壳菌(ChaetomiumglobosumCDW7)、胶孢炭疽菌(ColletotrichumgloeosporioidesNJSC8)、裂褶菌(SchizophyllumcommuneNJSP73)、拟茎点霉属(Phomopsissp.NJWP10)、白囊齿耙菌(IrpexlacteusNJWP72)、毛壳菌属(Chaetomiumsp.TXCP41)和青霉属(Penicilliumsp.TXP58)。其中,菌株CDW7代谢物具有较强的抗氧化活性,DPPH法中IC50值为6.33μg/mL,FRAP法中C0.5FRAP值为30.78μg/mL,和阳性对照VitaminC相当。利用活性指导分离,从菌株CDW7发酵液代谢物中得到化合物黄柄曲菌素(flavipin,LB-6)。体外(DPPH、ABTS、FRAP、ORAC、LPO)和体内(SOD、GSH-Px、MDA)抗氧化活性实验结果证明,flavipin具有显著的抗氧化能力,可作为新型抗氧化剂进行进一步开发。由于菌株CDW7能产生具有抗菌、抗氧化活性的次生代谢物flavipin。本研究以flavipin产量为指导,对该菌株的发酵条件进行优化,得到最佳条件为25℃,100mL/250mL瓶,12菌饼/250mL瓶,150rpm,pH6.5,PD培养基发酵14天,flavipin产量达315.5mg/L。相关性统计结果显示,flavipin产量和CDW7发酵液粗提物抗氧化活性呈正相关关系,决定系数为0.8235,表明化合物flavipin是菌株CDW7代谢物中的主要抗氧化物质。
【作者】肖玉；
【导师】叶永浩；
【作者基本信息】南京农业大学，农药学，2013，硕士
【关键词】银杏内生真菌；抗菌；抗氧化；flavipin；球毛壳菌；球毛壳菌素；发酵条件优化；

【参考文献】
[1]朱立勋.大型变压器主绝缘分析和电场计算软件开发[D].沈阳工业大学,电机与电器,2013,硕士.
[2]张丽宏.赤峰有色金属产业发展战略研究[D].内蒙古大学,高级管理人员工商管理,2013,硕士.
[3]刘晓凯.缺血后处理对大鼠脑缺血/再灌注损伤后海马CA1区内质网应激诱导细胞凋亡的影响[D].大连医科大学,神经病学,2012,硕士.
[4]宋琳.快速消费品行业营销策略研究[D].新疆大学,企业管理,2013,硕士.
[5]蔡雪芬.项目管理在中职精品课程项目建设中的应用研究[D].浙江工业大学,2013.
[6]常硕.基于能源管理的节能楼逆向设计与优化[D].河北工业大学,控制工程,2013,硕士.
[7]常江雪.拖拉机线控液压转向系统的转向控制策略研究[D].南京农业大学,车辆工程,2012,硕士.
[8]尹鹏鹏.中国画线性语言研究[D].鲁东大学,美术学,2014,硕士.
[9]张春凤.基于多特征的行人检测技术研究[D].浙江工业大学,2013.
[10]张涛.早产超低/极低出生体重儿住院期间能量供给和蛋白质摄入对体重增长水平的影响分析[D].广州医科大学,儿科学,2014,硕士.
[11]刘苏.针对便携式列控车载设备测试发码装置开展的研究[D].北京交通大学,2014.
[12]姜秀娣,魏修成,黄捍东,王健.利用不同角度域P波资料反演纵、横波速度[J].石油地球物理勘探,2005,05:113-118+144+20.
[13]胡群.数字图书馆知识服务研究[J].河南图书馆学刊,2004,03:31-33.
[14]尧德中,周熙襄,钟本善.VSP记录的纵、横波分离方法与应用[J].石油地球物理勘探,1993,05:623-628+646.
[15]王德鹏,臧飞,武文飞,王胜利,南忠仁,任业萌.干旱区绿洲城郊排污渠沉积物重金属污染与释放特征[J].环境化学,2015,02:262-269.
[16]王少博.基于神经网络的接地网腐蚀率预测应用研究[D].西安科技大学,应用数学,2013,硕士.
[17]邓若华.20世纪前半期常熟地方精英考察[D].华东师范大学,中国近现代史,2004,硕士.
[18]李晓丽.列宁的农民教育思想研究[D].曲阜师范大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[19]陈晓阳.用于钢轨轨底缺陷检测的电磁超声换能器设计[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2014,硕士.
[20]方显忠,刘巽俊,李国良,阎淑芳.压燃式发动机燃用柴油/乙醇的研究[J].农业机械学报.2005(03)
[21]赵一鹤.真情真性 亦俗亦雅[D].江西师范大学,中国古代文学,2004,硕士.
[22]李荔.大学生极端心理危机事件预防研究[D].华东师范大学,思想政治教育,2012,硕士.
[23]钱明月.论自杀的参与行为[D].苏州大学,刑法学,2014,硕士.
[24]桑璐.人民币汇率变动对我国进出口贸易的影响分析[D].河北师范大学,世界经济,2013,硕士.
[25]牛雪.察尔汗盐湖别勒滩区段固体钾盐特征及成因机理研究[D].中国地质大学（北京）,矿产普查与勘探,2014,硕士.
[26]高扬.英汉公共话语中语法隐喻对比分析[D].天津理工大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[27]王喜凤.浅议商周时期江淮青铜纹饰[D].安徽大学,文物与博物馆学,2014,硕士.
[28]曹雷.改性膨胀石墨/环氧树脂复合材料介电性能的研究[D].苏州大学,2014.
[29]周圣圣.树突状细胞联合细胞因子诱导的杀伤细胞治疗恶性肿瘤的临床观察[D].广西医科大学,肿瘤学（专业学位）,2013,硕士.
[30]郑魁信.我国铁路航空勘测技术的发展[J].中国铁路.1994(06)
[31]付臻.小说《宠儿》中前景化技术运用及效果探析[D].河北师范大学,英美文学,2014,硕士.
[32]夏晓明.沈阳市城乡居民健康素养调查分析[D].吉林大学,公共卫生,2012,硕士.
[33]路俊娟.中国航天科技集团公司品牌发展策略研究[D].哈尔滨工业大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[34]罗昕.MIM型表面等离子体滤波器的透射信道性能优化研究[D].西南交通大学,信号与信息处理,2014,硕士.
[35]任宝梁.应用AMIRA软件探讨海马CA1区轴棘突触树突棘与突触后致密斑的相关性[D].河北医科大学,人体解剖与组织胚胎学,2013,硕士.
[36]崔微微.城市商业银行组织结构变革研究[D].首都经济贸易大学,企业管理,2013,硕士.
[37]李兵.地铁车站施工风险管理研究[D].北京交通大学,2007.
[38]齐鹏,李剑鹏,杨庚.电信经营分析系统的总体结构设计与分析[J].江苏通信技术,2004,06:33-36.
[39]杨丹.基于协同取向的县域农村公共产品供给机制优化研究[D].华中师范大学,行政管理,2012,硕士.
[40]肖壮.库恩范式理论和默顿规范理论之异同研究[D].兰州大学,科学技术哲学,2013,硕士.
[41]冯夏勇.中国汽车零部件工业的发展空间[J].中国机电工业.2004(11)
[42]纪程程.基于接收信号强度测量的室内定位技术研究[D].山东师范大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[43]张利,李研彪,金明生,朴忠宇,计时鸣.用于模具自由曲面的新型气囊抛光中磨粒场的分析[J].中国机械工程,2014,06:832-835.
[44]赵锐.膜联蛋白A5在喉癌组织中的表达及其临床意义研究[D].川北医学院,内科学,2013,硕士.
[45]朱伯铨,李享成.含碳耐火材料中碳源的结构特征与演化及其对材料性能的影响[A].中国耐火材料行业协会.新形势下全国耐火原料发展战略研讨会论文集[C].中国耐火材料行业协会:,2014:15.
[46]史策.野生茄子StCYP51和StCYP77A2基因的克隆及抗病性分析[D].南京农业大学,细胞生物学,2012,硕士.
[47]王殿文.乡村基督教的本土化研究[D].吉林大学,人类学,2013,硕士.
[48]郝震彪.蓄热式换热器烟气中选择性催化还原试验研究[D].华中科技大学,动力工程,2013,硕士.
[49]郭小雪.淘宝网客户关系管理应用研究[D].北京交通大学,2012.
[50]丁梅.数据挖掘初探[J].华南金融电脑,2003,08:11-13.