李欣燃 朱 淼 楊友聯(lián) 廖 雯 張曉勇 李樹(shù)江 翁貴英 王緒英
(六盤(pán)水師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,貴州 六盤(pán)水 553001)
丁香假單胞菌獼猴桃變種 (Pseudomonas syringae var. kiwifruit)作為獼猴桃主要病原菌之一[1],極易引發(fā)嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失[2]。如何有效地對(duì)該病原菌進(jìn)行綠色防控,對(duì)獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展極為重要。
研究表明, 核桃青皮[3-7]和蕺菜(Houttuynia cordata Thunb, 又名魚(yú)腥草)[8-10]對(duì)多種病原微生物具有不同程度的抑菌效果, 而狹萼鬼吹簫(Leycesteria formosa Wall. var. stenosepala Rehd)作為忍冬科(Caprifoliaceae)鬼吹簫屬(Leycesteria)植物變種[11],尚未見(jiàn)其抗菌作用的相關(guān)報(bào)道。 本研究首次檢測(cè)以上三種植物的不同濃度乙醇提取物對(duì)丁香假單胞菌獼猴桃變種的抑菌效果, 以期為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新的植源抗菌劑以及為獼猴桃潰瘍病的防治提供參考依據(jù)和基礎(chǔ)。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
酵母提取物(紅潤(rùn)寶順);胰化蛋白胨(源葉生物);氯化鈉(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);NaOH(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);無(wú)水乙醇(天津富宇);二甲基亞砜(Dimethyl Sulfoxide,DMSO)(生工生物工程(上海)股份有限公司)。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
核桃采于貴州省畢節(jié)市大方縣, 經(jīng)過(guò)脫皮處理后獲得外層核桃青皮; 蕺菜采自貴州省六盤(pán)水市鐘山區(qū),取地下莖部分;狹萼鬼吹簫采自貴州省水城區(qū)保華鎮(zhèn),取全草待用,以上三種植物海拔均在1 400~1 900m 之間。
丁香假單胞菌獼猴桃變種保存于六盤(pán)水師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,菌種活化及后續(xù)培養(yǎng)溫度為37℃。
紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) (北京東西分析儀器有限公司,UV-2100 型);全自動(dòng)高壓滅菌鍋(日本三洋(SANYO),MLS-3750);恒溫水浴鍋(北京科偉永興儀器有限公司,HH-2 型);超聲波清洗機(jī)(寧波新芝生物科技股份有限公司,SB-800DT 型);烘箱(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠,BGZ 系列II 型);自動(dòng)脫帽離心機(jī)(湖南赫西儀器裝備有限公司,TD5 脫帽型);電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司,JA4103);恒溫培養(yǎng)箱(上?,槴\實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司,DHP-9270B); 全溫振蕩培養(yǎng)箱(常州普天儀器制造有限公司,HZQ-F400); 無(wú)菌操作臺(tái) (蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司,SW-CJ-2FD);電子分析天平(島津企業(yè)管理(中國(guó))有限公司,ATY124 型)。
將當(dāng)年采摘的新鮮核桃外側(cè)青色果皮 (即核桃青皮)、蕺菜地下莖、狹萼鬼吹簫全草放置于空曠陰涼處風(fēng)干,并于40℃烘箱內(nèi)恒溫烘干至恒重,用粉碎機(jī)將其粉碎成粉末狀, 過(guò)40 目篩收集后,密封冷藏保存?zhèn)溆谩?/p>
分別準(zhǔn)確稱取三種處理后的材料5 g 各6 份置于250 mL 錐形瓶?jī)?nèi), 依次加入蒸餾水、20%乙醇溶液、40%乙醇溶液、60%乙醇溶液、80%乙醇溶液和無(wú)水乙醇, 輕輕搖動(dòng)錐形瓶混勻后, 放置在800 W 功率條件下超聲 50 min,5 000 rpm/min 離心3 min 取上清,40℃恒溫水浴蒸干形成浸膏并稱重。 所得浸膏用5mL 二甲基亞砜進(jìn)行溶解后于4℃保存[12]。
水溶液和不同濃度乙醇溶液提取物的得率用下列公式計(jì)算[13]:
其中,M 為含有浸膏的燒杯質(zhì)量 (g),m 為燒杯質(zhì)量(g),5 為所取材料 5 g。
將丁香假單胞菌獼猴桃變種在37℃條件下進(jìn)行活化, 在無(wú)菌超凈臺(tái)中用Luria-Bertani 培養(yǎng)基(LB)培養(yǎng)基進(jìn)行稀釋,并以液體LB 培養(yǎng)基為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照,利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在600 nm 處測(cè)量菌液光密度值至菌液吸光度為0.5 為止。取稀釋后的菌液60 ul 加入到無(wú)菌平板內(nèi)用涂布棒涂抹均勻, 使用玻璃棒在鋪好菌液的平板中打出規(guī)則圓孔后,加入40 ul 植物提取液[14]。 用封口膜將平板封好, 放置37℃恒溫培養(yǎng)16 h 后取出后觀察,并采用十字交叉法測(cè)量抑菌圈大小[15]。
三種植物的浸膏提取質(zhì)量及得率詳見(jiàn)表2。 從表2 可知,核桃青皮用80%乙醇為提取劑時(shí)浸膏得率最高,蕺菜用40%乙醇為提取劑時(shí)浸膏得率最高,狹萼鬼吹簫用80%乙醇為提取劑時(shí)浸膏得率最高。
表2 三種植物的浸膏的質(zhì)量(g)及得率(%)Table 2 Quality (g) and yield (%) of extracts of three plants
采用打孔法分析三種植物的水提物和不同濃度乙醇提取物對(duì)該病原菌的抑制,結(jié)果詳見(jiàn)圖1(a-c)。
上述數(shù)據(jù)提示DAAs治療CHC療效確切,對(duì)于DAAs治療失敗患者可使用SOF/VEL/VOX進(jìn)行挽救治療,然而基因3型、肝硬化程度重及存在NS5A RAS再治療的應(yīng)答率相對(duì)較低。
圖1 三種植物提取物對(duì)丁香假單胞菌獼猴桃變種的抑制作用圖1 Figure 1 Inhibitory effects of three plant extracts on P.syringae var.kiwifruit.
核桃青皮提取物抑菌圈直徑詳見(jiàn)表3。 由表3 可知,在各稀釋倍數(shù)乙醇提取物原液中,其抑菌圈均超過(guò)20 mm,說(shuō)明核桃青皮對(duì)丁香假單胞菌獼猴桃變種具有較強(qiáng)的抑制作用,其中60%乙醇提物具有最大的抑菌圈,其直徑為32.3 mm;無(wú)水乙醇提取物的抑菌圈直徑最小, 為22.6 mm。 同時(shí),隨著提取液稀釋倍數(shù)的增加,抑菌圈的直徑逐漸減小,而各濃度中,60%乙醇提物均具有最大的抑菌圈直徑,充分說(shuō)明了此濃度乙醇的提取物中含有對(duì)丁香假單胞菌獼猴桃變種抑制性較強(qiáng)的化合物,可進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行分離純化。
表3 核桃青皮提取物對(duì)丁香假單胞菌獼猴桃變種抑菌圈直徑(mm)Table 3 Diameter of bacteriostatic circle of walnut green husk extract against P.syringae var.kiwifruit(mm)
蕺菜提取物抑菌圈直徑詳見(jiàn)表4。 由表4 可見(jiàn),在各稀釋倍數(shù)溶劑提取物原液中,80%乙醇提取物原液具有最大抑菌圈,直徑為20.5 mm,而水提物的抑菌圈直徑最小為12.4 mm。 結(jié)果表明蕺菜80%醇提物對(duì)丁香假單胞菌獼猴桃變種的抑制作用最強(qiáng),其水提物的抑制性最弱。 當(dāng)提取物原液8 倍稀釋后,低濃度的醇提物和水提物抑菌作用消失。
表4 蕺菜提取物對(duì)丁香假單胞菌獼猴桃變種抑菌圈直徑(mm)Table 4 Diameter of bacteriostatic circle of Houttuynia cordata Thunb.extract against P.syringae var.kiwifruit(mm)
狹萼鬼吹簫提取物抑菌圈直徑詳見(jiàn)表5,各稀釋倍數(shù)溶劑提取物原液對(duì)丁香假單胞菌獼猴桃變種都有抑菌作用,其60%醇提物和40%醇提物抑菌圈直徑最大, 分別為21.3mm 和21.4mm,當(dāng)提取物原液8 倍稀釋后,低濃度的醇提物和水提物抑菌作用消失。
表5 狹萼鬼吹簫提取物對(duì)丁香假單胞菌獼猴桃變種抑菌圈直徑(mm)Table 4 Diameter of bacteriostatic circle of Leycesteria formosa var.stenosepala Rehd.extract against P.syringae var.kiwifruit(mm)
丁香假單胞菌獼猴桃變種是獼猴桃潰瘍病的主要病原菌之一,已給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,目前農(nóng)業(yè)上主要應(yīng)用化學(xué)制劑進(jìn)行殺菌處理, 長(zhǎng)期采用該處理方式容易導(dǎo)致耐藥菌產(chǎn)生,同時(shí)對(duì)獼猴桃的產(chǎn)量和品質(zhì)造成損害,不利于該產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期健康發(fā)展[16-17],開(kāi)發(fā)一種綠色安全有效的生物制劑控制該病原菌將為獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
植物體內(nèi)含有豐富的生物活性物質(zhì)[18-19],其成分較復(fù)雜,常用的天然植物有效成分提取試劑有乙醇、丙酮、乙酸乙酯、正丁醇等,各成分間極性存在一定差異, 采用不同溶劑進(jìn)行提取時(shí),其提取物的種類和含量會(huì)有所不同,且不同提取物之間生物活性也會(huì)存在一定差異[20-21]。 由于試驗(yàn)的最終目的是應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品綠色防控方面,故僅采用無(wú)毒無(wú)殘留乙醇作為提取試劑考察三種植物的抑菌效果。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用80%乙醇提取核桃青皮時(shí),其浸膏得率最高,為24.04%;采用40%乙醇提取蕺菜時(shí),其浸膏得率最高,為25.08%;采用80%乙醇提取狹萼鬼吹簫時(shí),其浸膏得率最高,為12.96%。 抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,60%核桃青皮、80%蕺菜、40%或60%狹萼鬼吹簫乙醇提取液具有最佳的抑菌效果。 可見(jiàn),抑菌效果與浸膏得率間相關(guān)性較小,而與植物不同極性中所含有的化合物相關(guān)。
此外,大量研究已發(fā)現(xiàn)核桃青皮和蕺菜對(duì)多種病原菌具有抑制作用[22-23],通過(guò)查閱中外文獻(xiàn)和書(shū)籍,筆者未發(fā)現(xiàn)關(guān)于狹萼鬼吹簫抑菌效果方面的報(bào)道,本研究首次發(fā)現(xiàn)該植物對(duì)丁香假單胞菌獼猴桃變種具有一定的抑制作用,且值得注意的是狹萼鬼吹簫乙醇提取物的最佳抑菌效果優(yōu)于蕺菜,未來(lái)可對(duì)該植物具體抑菌成分進(jìn)一步深入研究。本試驗(yàn)補(bǔ)充了狹萼鬼吹簫在抑菌效果方面的相關(guān)研究,為其在該領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)利用提供參考。
結(jié)論:三種植物浸提物對(duì)獼猴桃變種抑菌效果為:核桃青皮提取物>狹萼鬼吹簫提取物>蕺菜提取物。 核桃青皮乙醇提取物的抑菌效果優(yōu)于其他兩種植物,可作為丁香假單胞菌獼猴桃變種最佳的植源抗菌劑候選材料之一。