高文彬,張雅梅,宋學(xué)洲,田 野,程 鴻,包海鷹*
(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院菌物研究所,吉林 長春 130118;2.吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院,吉林 長春 130062)
檸檬黃蠟傘 (Hygrophorus lucorum Kalchbr)[1],別名檸檬蠟傘[2],俗稱黃油蘑[3]、小黃蘑,屬真菌門(Eumycota)、擔(dān) 子 菌 亞 門 (Basidiomycotina)、層 菌 綱 (Hymenomycetes)、傘菌目 (Agaricales)、蠟傘科 (Hygrophoraeae)。檸檬黃蠟傘群生或散生于針葉林或針闊混交林地上,在吉林省長白山地區(qū)[4]、燕山地區(qū)[5]和內(nèi)蒙古阿爾山地區(qū)[6]廣為分布。該菌味道好,干品色澤金黃,民間多用干品燉雞來滋補(bǔ)身體。檸檬黃蠟傘化學(xué)成分國內(nèi)外均未見報(bào)道,生理活性也只有抗氧化活性的報(bào)道[5]。對(duì)檸檬黃蠟傘子實(shí)體提取物的抑菌活性以及石油醚層化學(xué)成分進(jìn)行研究,證明其可以代謝產(chǎn)生具有抗菌作用的活性成分,為下一步的活性化合物研究以及合理開發(fā)利用這一天然菌物資源提供研究基礎(chǔ)。
1.1.1 供試藥材
檸檬黃蠟傘子實(shí)體(干品) 購自阿爾山地區(qū)(2010年產(chǎn));經(jīng)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),菌物研究所圖力古爾老師鑒定為檸檬黃蠟傘(Hygrophorus lucorum Kalchbr)。
1.1.2 供試菌種
金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)、沙門氏菌(Salmonella enterica)、鏈球菌 (Streptococcus)、大腸桿菌(Escherichia coli),以上菌種由吉林大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院惠贈(zèng)。玉米灰斑病菌(Cercospora zeae-maydis)、玉米紋枯病菌(Rhizopus spp.)、玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)、水稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani)、柑橘炭疽病菌(Colletotrichum gloeosparioides)、甘薯黑斑病菌 (Ceratocystis fimbriata)、葡萄白腐病菌(Coniella diplodiella)、蘋果腐爛病菌(Valsa mali)、禾鐮刀菌(Fusarium graminearum)由吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院惠贈(zèng)。
1.1.3 供試陽性藥
阿米卡星注射液,批號(hào)110905,石藥集團(tuán)歐意藥業(yè)有限公司;硫酸慶大霉素注射液,批號(hào)110902,石藥集團(tuán)歐意藥業(yè)有限公司;氯霉素注射液,批號(hào)1106092,北京雙鶴藥業(yè)股份有限公司;頭孢曲松鈉注射液,批號(hào)110432076,蘇州東瑞制藥有限公司;硝酸咪康唑乳膏,批號(hào)110404j,深圳三九藥業(yè)。以上藥品均購自長春市吉林大藥房。
1.1.4 試劑
環(huán)己烷,分析純,汕頭市西隴化工有限公司;石油醚(30℃~60℃)、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇,分析純,天津化學(xué)試劑有限公司。
1.1.5 培養(yǎng)基
LB培養(yǎng)基(酵母粉0.5%、蛋白胨1%、氯化鈉0.5%,pH為7.4);LBA培養(yǎng)基(酵母粉0.5%、蛋白胨1%、氯化鈉0.5%、瓊脂1.8%,pH為7.4);PDA培養(yǎng)基(馬鈴薯20%、葡萄糖2%、瓊脂2%)。
1.1.6 菌株培養(yǎng)
細(xì)菌無菌條件下,以移液槍吸取0.01 mL菌種于LB培養(yǎng)基內(nèi),密封并輕輕搖勻,置37℃搖床(轉(zhuǎn)速200r·min-1)中培養(yǎng)10 h~18 h。真菌無菌條件下,將菌種接在PDA培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿上,封口,置28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h~96 h。
1.1.7 設(shè)備
氣質(zhì)聯(lián)用儀為Agilent6890N型GC和Agilent5973IMSD型MS并配有NIST5圖譜系統(tǒng);Finnigan-MAT.LCQ型的電噴霧質(zhì)譜儀;BrukerAM-400LBz型核磁共振波譜儀;二氧化碳細(xì)胞培養(yǎng)箱,HH·CP-01W;凍干機(jī),F(xiàn)DU-1200。
將檸檬黃蠟傘實(shí)體3 000 g,25℃烘干,粉碎,甲醇室溫提取3次,每次12 h,每小時(shí)攪拌1次,合并提取液,減壓濃縮得到提取物,加水懸浮,分別用石油醚(60℃~90℃)、乙酸乙酯、正丁醇萃取3次,萃取液減壓濃縮得到各部分萃取物,低溫保存。
取各提取物,凍干機(jī)冷凍干燥,密封,低溫保存。用前倍半法稀釋:50 mg·mL-1、25 mg·mL-1、12.5 mg·mL-1、6.25 mg·mL-1、3.025 mg·mL-1、1.5125 mg·mL-1;空白組:相應(yīng)的溶劑。
硫酸阿米卡星注射液(1.0 mg·mL-1):無菌條件下,精確吸取硫酸阿米卡星注射液1.0 mL于100 mL無菌容量瓶中,以pH 7.8的磷酸鹽緩沖溶液溶解并定容。密封后冷藏保存。慶大霉素(1.0 mg·mL-1):無菌條件下,精確吸取硫酸慶大霉素注射液1.0 mL于200 mL無菌容量瓶中,以pH 7.8的磷酸鹽緩沖溶液溶解并定容。氯霉素(1.00 mg·mL-1):無菌條件下,精確吸取氯霉素注射液0.8 mL于100 mL無菌容量瓶中,以pH 6.0的磷酸鹽緩沖溶液溶解并定容。密封后冷藏保存。頭孢曲松鈉(1.0 mg·mL-1):無菌條件下,精確稱取注射用頭孢曲松鈉0.1 g于100 mL無菌容量瓶中,以pH 6.0的磷酸鹽緩沖溶液溶解并定容。密封后冷藏保存。
采用紙片擴(kuò)散法測定[7],無菌條件下,取直徑為7.0 mm的圓形濾紙片蘸取供試溶液(完全浸透且無液滴滴落),在超凈工作臺(tái)中吹干后將該濾紙片均勻擺放在涂有細(xì)菌菌懸液的培養(yǎng)基上,每個(gè)培養(yǎng)皿中均勻擺放6個(gè)紙片,分別為供試藥、陽性藥和陰性對(duì)照,重復(fù)3次。置于37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)16 h~18 h后,采用十字交叉法測量抑菌直徑。真菌是在無菌條件下用7.0 mm打孔器將長滿菌絲體的培養(yǎng)皿打孔,將菌餅接到PDA培養(yǎng)基上每個(gè)培養(yǎng)皿中均勻擺放4個(gè)紙片是供試藥,重復(fù)3次,置于28℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h~72 h后,采用十字交叉法測量抑菌直徑。
采用試管二倍稀釋法測定[8],使用LB液體培養(yǎng)基(2 mL·管-1)將藥物對(duì)倍稀釋成系列濃度,每個(gè)濃度3個(gè)復(fù)管,然后加入0.1 mL菌液。在37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,以混濁度為指標(biāo)檢查該管中有無細(xì)菌生長,眼觀選出不顯示混濁試管,分別取其液體涂布于瓊脂平板培養(yǎng)基上,于恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)37℃,24 h,觀察結(jié)果。瓊脂平板上無細(xì)菌生長而含藥液濃度最低者,即為該種藥物對(duì)該菌株的最低抑菌濃度。
以抑菌圈直徑(mm)、抑菌率(%) 來評(píng)定藥物的抑菌作用。抑菌率(P)的計(jì)算公式如下[8]:
式中:R1表示供試樣品抑菌圈直徑;R2表示濾紙片直徑;R3表示陽性藥抑菌圈直徑。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,陽性藥的抑菌圈直徑不宜過大,否則抑菌圈會(huì)覆蓋至相鄰紙片上,或者2個(gè)相鄰抑菌圈相連,從而影響測量準(zhǔn)確度;陽性藥抑菌圈直徑過小,則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)時(shí)的準(zhǔn)確度,使誤差變大。結(jié)果見表1。
表1 不同陽性藥的抑菌圈直徑
結(jié)果顯示,金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、鏈球菌、大腸桿菌的最佳陽性藥為阿米卡星(1.00 mg·mL-1)。
檸檬黃蠟傘子實(shí)體提取物的抑菌結(jié)果見表2。
檸檬黃蠟傘石油醚相、乙酸乙酯相對(duì)所選9種真菌均無明顯抑制作用,對(duì)4種細(xì)菌沙門氏菌、鏈球菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌都有較好的抑制作用,正丁醇層和水層均無效果,乙酸乙酯層提取物的抑制作用最好,在濃度是50 mg·mL-1時(shí)抑菌率最高,分別是55.08%、42.97%、61.10%和50.08%(表2)。石油醚層提取物對(duì)4種菌的MIC 值分別為 3.125 mg·mL-1、6.25 mg·mL-1、3.125 mg·mL-1和3.125 mg·mL-1。乙酸乙酯層提取物對(duì)4種菌的MIC值均為 3.125 mg·mL-1。
表2 檸檬黃蠟傘子實(shí)體提取物對(duì)的抑菌效應(yīng)
石油醚層的GC-MS分析,其GC-MS總離子流色譜圖如圖1所示。采用WIKEY.L圖譜檢索,并結(jié)合質(zhì)譜圖中基峰、負(fù)荷比以及相對(duì)豐度與標(biāo)準(zhǔn)譜圖的比較,在石油醚層中鑒定出個(gè)5化合物,結(jié)果見表3。
圖1 檸檬黃蠟傘揮發(fā)油GC-MS總離子流圖
近年來,從真菌中發(fā)現(xiàn)了大量結(jié)構(gòu)新穎且具有生理活性的物質(zhì),根據(jù)真菌的生理特性,不僅可以直接利用子實(shí)體,而且還可以利用菌絲體或孢子進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)大量繁殖。這對(duì)于現(xiàn)代藥物、食品防腐以及農(nóng)藥先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)和工業(yè)化生產(chǎn)至關(guān)重要。我國真菌資源豐富,許多學(xué)者對(duì)這一資源進(jìn)行考察發(fā)掘,一些新的有藥用價(jià)值的真菌已被進(jìn)行深入地研究并投入生產(chǎn),但是從總體上來說該學(xué)科發(fā)展還是較慢,直至2010年版藥典收載的有藥用的真菌類只有7種[9]。因此,以真菌為原料,進(jìn)行活性篩選,對(duì)活性成分跟蹤分離純化和結(jié)構(gòu)鑒定,利用液體發(fā)酵技術(shù)定向大量生產(chǎn)活性成分,對(duì)新藥的開發(fā)和利用具有十分重要的意義。本文對(duì)檸檬黃蠟傘不同提取部位的抑菌活性進(jìn)行了初步研究,結(jié)果表明,檸檬黃蠟傘子實(shí)體的提取物對(duì)所選的9種真菌均無明顯抑制作用,Gianluca Gilardoni從同科的金粒蠟傘(Hygrophorus chrysodon)新鮮子實(shí)體中分離得到 2個(gè) 2-?;h(huán)戊烯-1,3-二酮衍生物,chrysotrione A和B,對(duì)植物病原菌輪枝樣鐮孢菌(Fusarium verticillioides)具有抑制作用[10],本實(shí)驗(yàn)檸檬黃蠟傘子實(shí)體粗提物對(duì)所選的植物病原菌并沒有明顯的抑制作用,可能是在粗提物中抑菌活性物質(zhì)含量太低,并未表現(xiàn)抑菌活性,下一步將擴(kuò)大篩選范圍,尋找特異的靶標(biāo)真菌。石油醚層和乙酸乙酯層對(duì)所選細(xì)菌均有有較好的抑制作用,下一步對(duì)其抑菌活性成分進(jìn)行跟蹤分離和結(jié)構(gòu)研究,同時(shí)對(duì)其液體發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化,為進(jìn)一步的基于活性物質(zhì)為基礎(chǔ)的開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。Bertrand Veau從青黃蠟傘(Hygrophorus hypothejus) 分離出 lectin(HHL) 具有凝血的作用[11]。Norman Mier報(bào)道金粒蠟傘 (Hygrophorus chrysodon) 和金黃擬蠟傘 (Hygrophoropsis aurantiaca) 對(duì)果蠅幼蟲有毒殺作用[12]。Antonella Del Signore分析了淺黃褐色蠟傘 (Hygrophorus leucophaeus) 中的總酚含量為4.15%[13],熊偉從淡紅蠟傘菌(Hygrophorus russula Fr.)提取出多糖,多糖得率為6.52%[14],多酚和多糖具有多種生理活性,本課題組將對(duì)檸檬黃蠟傘的化學(xué)成分就行全面的分析,探究其是否具有其他的生理活性,為更好的利用這一真菌資源提供理論依據(jù)。
表3 檸檬黃蠟傘子實(shí)體石油醚成分的氣質(zhì)聯(lián)機(jī)分析結(jié)果
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