楊林* ,周小凱,楊明俊,王永剛,石紅霞(蘭州理工大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院,蘭州 甘肅 730050)
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披針葉黃華內(nèi)生真菌抑菌和α-葡萄糖苷酶抑制活性的篩選
楊林* ,周小凱,楊明俊,王永剛,石紅霞
(蘭州理工大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院,蘭州 甘肅 730050)
目的∶從披針葉黃華內(nèi)生真菌中篩選出抑菌和α-葡萄糖苷酶抑制活性較好的菌株。方法:采用植物組織塊法分離披針葉黃華內(nèi)生真菌,濾紙片法、分光光度法分別測定抑菌活性和α-葡萄糖苷酶抑制活性大小。結(jié)果:從披針葉黃華的根莖葉中共獲得16株內(nèi)生真菌,其中,Tl-R-9的抑菌活性最好。10mg·mL-1時,3種測試細(xì)菌的抑菌圈都在15mm以上。Tl-R-6的α-葡萄糖苷酶抑制活性最高,達(dá)到94.7%。結(jié)論:披針葉黃華內(nèi)生真菌在藥用價值方面有較大的前景。
披針葉黃華;內(nèi)生真菌;抑菌活性;α-葡萄糖苷酶抑制活性
披針葉黃華(Thermopsis lanceolata R. Br.)系豆科野決明屬,主要分布在中國西北部地區(qū),該植物全草可祛痰[1]。內(nèi)生真菌是一類寄居在宿主植物體內(nèi)而不引起植物任何明顯疾病癥狀的微生物[2]。它常能產(chǎn)生一些有生物活性的次級代謝產(chǎn)物,其中的一些代謝產(chǎn)物在幫助宿主植物抵御外部不利因素方面起了很重要的作用[3]。最近10年,抗生素的濫用導(dǎo)致產(chǎn)生了很多的耐藥細(xì)菌。因此加快尋找抑菌活性好的化合物就變得迫在眉睫。
α-葡萄糖苷酶抑制劑能競爭性抑制小腸內(nèi)的α-葡萄糖苷酶的活性,從而延緩或抑制葡萄糖在腸道的吸收,最后有效地降低進(jìn)餐后的高血糖[4]。目前,α-葡萄糖苷酶抑制劑已被第三次亞太地區(qū)糖尿病治療藥物指南推薦為降餐后血糖的一線藥物[5]。
1.1植物材料 披針葉黃華新鮮植株采集自甘肅省甘南藏族自治州。
2.1內(nèi)生真菌的分離
新鮮的披針葉黃華植株在自來水下沖洗干凈后,轉(zhuǎn)移到75%乙醇中浸泡2min,無菌水沖洗3次,再轉(zhuǎn)移到0.1%的升汞溶液中浸泡30s,無菌水沖洗3次。最后一次沖洗的無菌水取少量涂布在PDA培養(yǎng)基上。用無菌手術(shù)刀將植株的根、莖、葉分別切成0.5cm、0.5cm、1cm2的小塊,然后轉(zhuǎn)接到PDA培養(yǎng)基中28±1℃下培養(yǎng),每個培養(yǎng)基中放4塊,當(dāng)有菌絲從組織塊的切口處長出時,將菌絲挑取轉(zhuǎn)移到新的PDA培養(yǎng)基中進(jìn)行純化培養(yǎng),直到菌落單一。
2.2萃取物的制備
純化的菌株接種到200mL PDB培養(yǎng)基中,28±1℃下?lián)u床震蕩培養(yǎng)10d,WhatmanNo1濾紙片過濾發(fā)酵液,然后用等體積的乙酸乙酯萃取發(fā)酵液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋干乙酸乙酯后得到粗萃取物。
2.3抑菌活性
選取地衣芽孢桿菌、綠膿桿菌和大腸桿菌作為測試菌,濾紙片法測定萃取物的抑菌活性。三種測試菌接入牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中37±1℃下?lián)u瓶8h,然后用無菌蒸餾水將其稀釋1000倍,吸取200μL測試菌液到牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中,無菌涂布棒均勻涂布,取直徑6mm的無菌濾紙片放于涂布好的平板上,每皿3片,然后吸取萃取物樣液(DMSO溶解,10mg·mL-1)15μL滴在濾紙片上,DMSO溶劑為陰性對照,100U·mL-1的硫酸鏈霉素與青霉素鈉為陽性對照,每個樣品3個平行。
2.4 α-葡萄糖苷酶抑制活性
萃取物用磷酸鹽緩沖液(PBS,100mmol·L-1,pH6.9)配制成1mg·mL-1的樣液。取0.5ml樣液加到0.5mL 5mmol·L-1的p-硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)PBS溶液中(pH 6.9),混勻后在37℃下靜置5min,然后1mL的α-葡萄糖苷酶(0.1U·mL-1)PBS溶液(pH6.9)加到試管中。37℃下反應(yīng)10min后加入0.1mL 100mmol·L-1的Na2CO3來終止反應(yīng)。405nm下測定吸光度值。抑制活性公式:抑制率(%)=(Ai-At)/Ai×100;Ai:不含樣液的吸光度值;At:含有樣液的吸光度值。
3.1內(nèi)生真菌的分離
通過組織塊分離法,從披針葉黃華植物的根(9)、莖(5)、葉(2)中共分離得到16株內(nèi)生真菌。
3.2抑菌活性
16株內(nèi)生真菌的萃取物對3種測試菌的抑制活性中,只有內(nèi)生真菌Tl-R-9抑制活性最好,三種測試菌的抑菌圈都在15mm以上,分別為地衣芽孢桿菌18mm、綠膿桿菌18mm、大腸桿菌16mm(圖1)。其余內(nèi)生真菌萃取物的抑菌圈都在10mm以下。陰性對照DMSO抑菌圈為0mm,陽性對照組青霉素鈉對革蘭氏陽性菌地衣芽孢桿菌的抑菌圈為42mm,硫酸鏈霉素對革蘭氏陰性菌綠膿桿菌、大腸桿菌的抑菌圈分別為26mm 和28mm。內(nèi)生真菌Tl-R-9最小抑菌濃度分別為地衣芽孢桿菌0.5mg·mL-1、綠膿桿菌1mg·mL-1、大腸桿菌1mg·mL-1。經(jīng)過形態(tài)學(xué)分析,內(nèi)生真菌Tl-R-9被鑒定為鏈格孢屬。
圖1 內(nèi)生真菌萃取物對三種測試菌的抑菌圈;9為內(nèi)生真菌Tl-R-9
3.3α-葡萄糖苷酶抑制活性 披針葉黃華內(nèi)生真菌萃取物表現(xiàn)出較好的α-葡萄糖苷酶抑制活性。其中,1mg·mL-1濃度下,內(nèi)生真菌Tl-R-4和Tl-R-6的抑制活性都在80%以上,Tl-R-6的活性最高,達(dá)到94.7%(圖2)。經(jīng)過形態(tài)學(xué)鑒定,內(nèi)生真菌Tl-R-4和Tl-R-6分別屬于鏈格孢屬和毛霉屬。
圖2 內(nèi)生真菌Tl-R-4和Tl-R-6不同濃度下的α-葡萄糖苷酶抑制活性
[1]陳冀勝,鄭碩.中國有毒植物[M].北京:科學(xué)出版社,1987:340-341.
[2]Arnold AE. Understanding the diversity of foliar endophytic fungi: progress, challenges, and frontiers[J]. Fungal Biol Rev, 2007, 21(2):51-66.
[3]Azevedo JL, Macchroni W, Pereira JO, et al. Endophytic microorganisms: a review on insect control and recent advances on tropical plants[J]. Biotechnology, 2000, 3:40·65.
[4]許有瑞,倪京滿,孟慶剛,等. 甘草中α-葡萄糖苷酶抑制劑的初步研究[J].中藥材,2005,28(10):890-891.
[5]Floris A, Peter L, Reinier P, et al. α-Glucosidase inhibitors for pients with type 2 diabetes[J].Diabetes Care, 2005,28(1):154-163.
甘肅省自然科學(xué)基金(1310RJZA078)