唐梅 龔明福 管芩瀾 羅燕
摘要:從峨眉山采集異葉天南星(Arisema heterophyllum Blume)健康植株,采用平板涂布法從其根、莖、葉各組織分離純化內(nèi)生細(xì)菌,采用菌餅平板對峙培養(yǎng)法初步篩選抗甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)的菌株,采用牛津杯法進一步篩選抗性菌株。結(jié)果表明,可以從峨眉山異葉天南星根、莖、葉各組織中分離得到26株內(nèi)生細(xì)菌;初篩結(jié)果顯示,26株內(nèi)生細(xì)菌對MRSA均有抗菌活性,其中平均抑菌圈直徑超過12 mm的有12株;復(fù)篩結(jié)果顯示,12株拮抗菌抗MRSA活性穩(wěn)定,與初篩結(jié)果無明顯差異,菌株YG009、YJ009抗MRSA活性最強,與其他菌株存在極顯著差異,有開發(fā)抗MRSA新藥的潛力。
關(guān)鍵詞:異葉天南星;內(nèi)生細(xì)菌;耐甲氧西林金黃色葡萄球菌;峨眉山;篩選
中圖分類號: S567.23+9.01 文獻標(biāo)志碼: A 文章編號:1002-1302(2015)07-0388-02
異葉天南星(Arisema heterophyllum Blume)為天南星科天南星屬多年生草本植物,全國各地均有分布,主要以塊莖入藥[1]。相關(guān)研究結(jié)果表明,天南星科藥用植物在毒性、刺激性、藥用成分、藥理活性等很多方面的相似性可以達到80%以上[2],因此異葉天南星具有與天南星科藥用植物相似的功效,且對驚厥等疾病有較好治療作用[3]。植物的內(nèi)生菌(endophyte)是指在一定或全部階段生活在健康植物組織內(nèi)部的微生物,普遍存在于高等植物中。內(nèi)生菌由于長期生活在植物組織內(nèi)部而與植物和諧生長,能夠產(chǎn)生與宿主植物所產(chǎn)生的相同或相似的活性化合物[4]。
耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)是臨床上常見的1種毒性比較強的細(xì)菌[5],是金黃色葡萄球菌的1種,但能夠耐甲氧西林,可引起多種化膿性疾病。MRSA除了對甲氧西林有耐藥性外,還對臨床上應(yīng)用的多種抗生素具有耐藥性,所導(dǎo)致的感染呈暴發(fā)性或散發(fā)性流行,治療極其困難,致死率極高,成為全世界范圍內(nèi)抗感染的難題[6]。從藥用植物中篩選出抗MRSA的內(nèi)生細(xì)菌,對于預(yù)防和控制由MRSA引起的感染具有重要意義[7]。本研究從采自峨眉山的異葉天南星的根、莖、葉組織中分離內(nèi)生細(xì)菌,采用牛津杯法測定內(nèi)生細(xì)菌對MRSA的抑菌活性,從中篩選抗MRSA活性強的菌株,為抗MRSA新藥篩選及峨眉山異葉天南星的保護及開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
2013年8月5日從峨眉山萬年寺(海拔約800 m)附近采集健康的異葉天南星植株,采集后立即保存于袋內(nèi),并迅速帶回實驗室進行內(nèi)生細(xì)菌的分離。MRSA由峨眉山特色生物資源重點實驗室提供。
1.2 內(nèi)生細(xì)菌的分離
分別取健康異葉天南星的根、莖、葉5~10 g,用自來水沖洗表面的泥土等污物后用無菌水沖洗3~5次,再分別用有效氯含量為5%的次氯酸鈉消毒2 min、75%乙醇消毒 1 min、01%HgCl消毒5 min,再用無菌水沖洗3~5次后放入無菌攪拌機中打漿,粉碎的組織液置于無菌的三角瓶中備用。分別取最后1次沖洗液和粉碎的組織液各1 mL,稀釋10 000倍,涂布于NA平板培養(yǎng)基(蛋白胨0.3%、牛肉膏05%、NaC1 0.5%、葡萄糖0.5%、瓊脂1.8%~2.0%、pH值7.0)上,于 28 ℃ 下培養(yǎng),逐日觀察。將挑取的單菌落劃線純化后接種至斜面培養(yǎng)基,28 ℃培養(yǎng)5~7 d,之后于4 ℃保藏菌種。
1.3 異葉天南星拮抗性內(nèi)生細(xì)菌初篩
在NA平板上涂布接種100 μL MRSA培養(yǎng)液,將異葉天南星內(nèi)生細(xì)菌的菌餅(直徑7 ㎜)有菌面平整貼在平板表面,28 ℃培養(yǎng)2~3 d后用十字交叉法測量抑菌圈直徑,即通過2次十字方位來測量同一抑菌圈的直徑,然后再將測得的2次數(shù)據(jù)求平均值,即為該內(nèi)生細(xì)菌抑菌圈的直徑。以無菌的培養(yǎng)基餅(直徑7 mm)代替內(nèi)生細(xì)菌接種作為對照,每個處理重復(fù)3次。
1.4 異葉天南星拮抗性內(nèi)生細(xì)菌復(fù)篩
為了獲得抑菌能力較穩(wěn)定、較強的菌株,將初篩獲得的活性菌株純培養(yǎng)后制成菌懸液。在NA培養(yǎng)基上涂布接種 100 μL MRSA培養(yǎng)液,涂布均勻,每個平板中等距離均勻插入3個牛津杯(直徑7 mm),每個牛津杯接種同種活性菌株菌懸液100 μL。28 ℃培養(yǎng)2~3 d后用十字交叉法測量抑菌圈直徑。在牛津杯中注入100 μL無菌水代替活性菌株菌懸液接種作為對照,每個處理重復(fù)3次。
2 結(jié)果與分析
2.1 異葉天南星內(nèi)生細(xì)菌的分離純化
采用組織液涂布分離方法從異葉天南星健康植株的根、莖、葉中共分離純化得到26株內(nèi)生細(xì)菌。其中從根中分離出9種菌株,編號依次為YG001-YG009;從莖中分離出11種菌株,編號依次為YJ001-YJ011;從葉中分離出6種菌株,編號依次為YY001-YY006。
2.2 抗MRSA內(nèi)生細(xì)菌初篩結(jié)果
將分離純化得到的26株異葉天南星的內(nèi)生細(xì)菌制成菌餅,然后采用平板對峙法測定內(nèi)生細(xì)菌對MRSA的抑菌活性。結(jié)果表明,26株內(nèi)生細(xì)菌對MRSA均有抑菌活性,但各菌株間抑菌活性存在較大差異(表1),其中平均抑菌圈直徑超過12 mm的菌株有12種,分別為YG009、YJ009、YJ004、YJ002、YJ006、YJ003、YG001、YG008、YJ011、YJ007、YY003、YY001,選取這12株內(nèi)生細(xì)菌進行復(fù)篩。
2.3 抗MRSA內(nèi)生細(xì)菌復(fù)篩結(jié)果
對初篩中抑菌直徑超過12 mm的12株菌株采用牛津杯法復(fù)篩,結(jié)果表明,12株菌株對MRSA均具有較高的抑菌活性(表2)。其中YG009、YJ009對MRSA的抑菌活性最強,與其他菌株差異極顯著。各菌株抑菌活性與初篩結(jié)果無明顯差異,表明各菌株抑菌活性相對穩(wěn)定。
3 結(jié)論與討論
本試驗材料是從峨眉山海拔800 m左右的地方采集的天南星科健康植物異葉天南星,從根、莖、葉組織中共分離純化得到26株內(nèi)生細(xì)菌,這26株內(nèi)生細(xì)菌對MRSA均有抑菌活性,但不同菌株抑菌活性存在差異。初篩中平均抑菌圈直徑超過12 mm的菌株有12株,這12株菌株在復(fù)篩中仍然表現(xiàn)出較強的抑菌活性,其中YG009、YJ009對MRSA的抑菌活性最強,有進一步研究開發(fā)抗MRSA新藥的潛力。
從健康植株異葉天南星根、莖、葉中分別分離得到內(nèi)生細(xì)菌,植株不同組織部位的內(nèi)生細(xì)菌對病原菌MRSA的抑菌效果不同,從初篩、復(fù)篩結(jié)果來看,異葉天南星根、莖分離得到的內(nèi)生細(xì)菌對MRSA的抑菌活性更強,這與異葉天南星主要以根入藥相吻合,同時表明莖可能也具有較好的藥用價值。
不同內(nèi)生細(xì)菌在初篩、復(fù)篩試驗中對MRSA的抑菌活性相對穩(wěn)定,表明這些內(nèi)生細(xì)菌產(chǎn)生抗MRSA活性物質(zhì)能力是可以穩(wěn)定遺傳的。
參考文獻:
[1]宋良科. 峨眉山天南星科藥用植物資源研究[J]. 中國野生植物資源,2006,25(1):35-36,52.
[2]趙 清,郭 輝,崔桂華. 幾種天南星科藥用植物的相似性研究[J]. 河北醫(yī)藥,2009,31(21):2975-2977.
[3]孫紅祥,葉益萍. 天南星類藥材的綜合質(zhì)量評價[J]. 生物數(shù)學(xué)學(xué)報,2003,18(2):243-248.
[4]江 曙,錢大瑋,段金廒,等. 植物內(nèi)生菌與道地藥材的相關(guān)性研究[J]. 中草藥,2008,39(8):1268-1272.
[5]Hiramatsu K,Katayama Y,Yuzawa H,et al. Molecular genetics of methicillin-resistant Staphylococcus aureus[J]. International Journal of Medical Microbiology,2002,292(2):67-74.
[6]黃 輝,陳 穎,安如俊,等. MRSA中mecA及femB基因的檢測與耐藥相關(guān)性[J]. 微生物學(xué)雜志,2009,29(3):54-56.
[7]王天昊,馬朋林. 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的管理:關(guān)注宿主[J]. 臨床藥物治療雜志,2012,9(5):5-7.