徐焰平 王翠玲*
(泉州醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校檢驗(yàn)預(yù)防學(xué)院,福建 泉州 362010)
鐵皮石斛是一種藥用植物,化學(xué)成分經(jīng)藥理學(xué)研究具有提高免疫功能、抗腫瘤等作用[1]。內(nèi)生真菌生物類群豐富,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)于各種植物體內(nèi)普遍存在,藥用植物內(nèi)生真菌能產(chǎn)生與宿主相同或類似藥用活性成分[2]。前期有多個(gè)研究者從藥用植物鐵皮石斛中分離內(nèi)生真菌,從中篩選出能夠產(chǎn)生抗菌、提高機(jī)體免疫力或抗腫瘤成分的內(nèi)生真菌[3]。從中尋找新活性先導(dǎo)化合物,拓寬和豐富新藥源發(fā)現(xiàn)的渠道,可通過規(guī)模化的發(fā)酵獲取較多量的產(chǎn)物,用于新藥研發(fā)[4]。本項(xiàng)目從泉州仿生栽培的鐵皮石斛中分離出內(nèi)生真菌,進(jìn)行抑菌活性研究,并對(duì)具有抑菌活性的內(nèi)生真菌進(jìn)行鑒定。
龍眼樹上仿生態(tài)栽培的鐵皮石斛來自泉美生物科技有限公司,標(biāo)準(zhǔn)菌株金色葡萄球菌ATCC 25923、大腸桿菌ATCC 25922和蠟樣芽孢桿菌ATCC 14579由本實(shí)驗(yàn)室提供。
馬鈴薯葡萄糖瓊脂、LB培養(yǎng)基購自廣東環(huán)凱生物科技有限公司、PBS緩沖液(pH值7.4)在本實(shí)驗(yàn)室配置。ITS4 5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’和ITS5 5'-GGAAGTAAAA GTCGTAACAAGG-3’由大連Takara公司合成。
生物安全柜、顯微鏡、培養(yǎng)箱、analytikjena EasyCycler PCR儀、analytikjena UVsolo toutch等。
鐵皮石斛樣本采集到實(shí)驗(yàn)室后應(yīng)該于24h內(nèi)進(jìn)行內(nèi)生真菌的分離。從采集的樣品中選取新鮮健康的鐵皮石斛,先用自來水沖洗干凈,去除表面雜土顆粒后自然晾干備用。根部和莖部剪成1cm左右的小段,葉片剪成0.5×0.5cm大小置于小燒杯中。在生物安全柜中,用75%酒精浸泡60s,接著用無菌水浸洗3次,再用3%次氯酸鈉(有效氯)溶液浸泡4min,最后再用無菌水浸洗3次。濾干余液后用鑷子將樣本置于含鏈霉素(50~100mg/L)和青霉素(100~300mg/L)馬鈴薯葡萄糖瓊脂平板中,每直徑為9cm的培養(yǎng)皿放入6~8個(gè)組織塊。放入培養(yǎng)箱28℃培養(yǎng)5~10d,待樣本周圍長(zhǎng)成肉眼可見的菌落時(shí),用接種鉤挑取菌落邊緣的菌絲體移入另一個(gè)平板上,繼續(xù)培養(yǎng)。將分離到的優(yōu)勢(shì)菌種利用平板劃線法進(jìn)一步行進(jìn)純化分離,連續(xù)富集培養(yǎng)3次。當(dāng)富集培養(yǎng)不再出現(xiàn)雜菌時(shí),再一次用平板劃線法進(jìn)行最后一輪菌株分離純化,重復(fù)3次。肉眼觀察真菌的特征,選擇生長(zhǎng)優(yōu)良的菌株。將得到的優(yōu)勢(shì)菌株接種到馬鈴薯葡萄糖瓊脂斜面上,28℃培養(yǎng)3~5d,放在4℃冰箱保存?zhèn)溆肹5]。
將上述分離到的內(nèi)生真菌接種到馬鈴薯葡萄糖瓊脂平板中,放置于培養(yǎng)箱28℃培養(yǎng)5d。用無菌打孔器打出直徑6mm的菌餅,放置于裝有50mL液體馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基的250mL錐形瓶中,放置于恒溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5d后制成內(nèi)生真菌發(fā)酵液。培養(yǎng)條件為:溫度28℃,轉(zhuǎn)速200rpm。利用杯碟法(瓊脂擴(kuò)散法)測(cè)定內(nèi)生真菌對(duì)金色葡萄球菌、大腸桿菌和蠟樣芽包桿菌三種細(xì)菌的抑菌功能,分別吸取0.1mL三種待測(cè)細(xì)菌的菌液到LB平板表面,用無菌玻璃涂布棒在培養(yǎng)基表面輕輕地涂布均勻,室溫下靜置5~10min。用滅菌鑷子將無菌牛津杯置于平板中預(yù)定位置,再用鑷子尖端輕輕按壓牛津杯上部使之與培養(yǎng)基表面緊貼。往牛津杯中加入100μL內(nèi)生真菌發(fā)酵液,置于恒溫培養(yǎng)箱中37℃培養(yǎng)18~24h,測(cè)量抑菌圈直徑,并計(jì)算其平均值,每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)三組[6]。
3.1 菌株形態(tài)學(xué)觀察。挑取已分離純化具有抑菌活性的QZQM08的新生菌絲,接種到馬鈴薯葡萄糖瓊脂平板中央,倒置于恒溫培養(yǎng)箱中28℃培養(yǎng),觀察該菌的菌落形態(tài),并記錄其菌落大小、正反面的顏色、邊緣菌絲形態(tài)及是否產(chǎn)生孢子和孢子的顏色等特征。并利用銅圈進(jìn)行小培養(yǎng),觀察真菌的結(jié)構(gòu)及生長(zhǎng)發(fā)育過程。根據(jù)菌落培養(yǎng)特征和顯微鏡下菌絲和孢子的形態(tài)特對(duì)分離菌株進(jìn)行初步鑒定[7]。
3.2 菌株的分子鑒定。按2.2的方法進(jìn)行真菌菌種培養(yǎng),用改進(jìn)的蛋白酶K和苯酚抽提法進(jìn)行基因組DNA的分離與純化。利用通用引物ITS4和ITS5進(jìn)行ITS區(qū)域的擴(kuò)增,擴(kuò)增條件為:反應(yīng)體系25uL,ddH2O 16.75μL;10×PCR Buffer 2.5μL;dNTP 2.5μL;ITS4和ITS5各1μL, 模板DNA luL(20~50ng);TaKaRa rTaq酶0.25μL。 在analytikjena EasyCycler PCR儀按以下程序進(jìn)行PCR擴(kuò)增:95℃預(yù)變性5min使模板變成單鏈,95℃變性30S,將反應(yīng)體系溫度下降至55℃退火30S,再升溫至72℃延伸1min,循環(huán)次數(shù)30次;最后在72℃延伸5min。用生工生物工程(上海)股份有限公司的3S柱式離心式瓊脂糖DNA小量快速純化試劑盒,按說明書的要求進(jìn)行的擴(kuò)增產(chǎn)物的純化[8]。將上一步提取的DNA送往生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行測(cè)序。完成測(cè)序后將所得核酸序列提交至NCBI進(jìn)行Blast比對(duì),下載軟件MEGA version 5.0進(jìn)行NJ系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建[9]。
經(jīng)表面消毒的鐵皮石斛組織塊在培養(yǎng)3~4d后,逐漸觀察到有菌絲從組織塊的切口處長(zhǎng)出。經(jīng)過分離,從泉州地區(qū)仿生栽培鐵皮石斛中分離到內(nèi)生真菌21株,從葉片中分離到10株(47.62%),從莖中分離到6株(28.57%),從根中分離到5株(23.81%)。
通過抑菌活性實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)分離到的內(nèi)生真菌有17個(gè)菌株的發(fā)酵液至少對(duì)一種以上的供試細(xì)菌有抑菌活性,其中內(nèi)生真菌QZQM08對(duì)三種供試細(xì)菌的抑菌活性最強(qiáng)(如表1所示)。
表1 內(nèi)生真菌發(fā)酵液的抑菌活性
將抑菌活性最強(qiáng)的內(nèi)生真菌QZQM08進(jìn)行大培養(yǎng)和小培養(yǎng)。在平板上該菌菌落顏色為綠色,屬于快速生長(zhǎng)真菌,呈放射狀生長(zhǎng)形成密集的氈狀,表面質(zhì)地疏松、干燥、不透明。通過小培養(yǎng)直接觀察該菌菌絲透明有隔,有豐富的分枝,分生孢子梗呈樹枝型。分生孢子呈圓形至橢圓形,單生或串生,初步判定為木霉屬真菌。對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序,并將所得核酸序列提交至NCBI進(jìn)行Blast比對(duì),選取GenBank中與QZQM08的ITS序列同源性高的系列菌株用于系統(tǒng)發(fā)育分析。結(jié)果表明,與QZQM08相似性較高的序列主要分布在木霉屬。