山东农业大学硕士学位论文
剂有限公司)、乙酸(天津市凯通化学试剂有限公司)、六氢吡啶(天津市凯通化学试剂有限公司)、苯(天津市凯通化学试剂有限公司)、甲醇(天津市凯通化学试剂有限公司)、NaCl(天津市凯通化学试剂有限公司)、NaSO4(天津市德恩化学试剂有限公司)、Na2HPO4·2H2O(兖州化工厂)、柠檬酸(天津市永大化学试剂开发中心)、NaOH(济南天桥精细化学品公司)、无水CuSO4(天津市凯通化学试剂有限公司)。
2.1.5 实验仪器
SIGMA1-14型台式高速离心机、Eppendorf 5804R型台式冷冻离心、LRH-250生化培养箱、SPEG AIR TECH超净工作台、Agilent 1200型高效液相色谱仪、Heidolph4002型旋转蒸发仪、WD一9403C型紫外分析仪、 UV-2800型紫外可见光分光光度计、302型电热鼓风干燥箱。
2.2 实验方法
2.2.1菌种发酵培养
菌种斜面培养:无菌操作环境下,以接种环将菌株
Y23孢子涂布于
PDA斜面培养基上,27℃培养7天,保藏备用。
发酵培养:采用摇瓶发酵培养法。在250mL三角瓶中装入50mL发酵培养基,接种量2%(V/V),摇床转速为200 r/min,发酵温度为26℃,发酵时间为96h。
2.2.2 发酵液预处理
将发酵液以10 000r/min的速度离心10min去除发酵液中的菌丝体等固体,取上清液,微孔滤膜(0.22μm)抽滤除去上清液中悬浮的细小杂质。
27
放线菌菌株Y23活性物质的分离纯化及理化性质的初步研究
2.2.3抑菌活性测定
抑制生长速率法:取
Y23菌株发酵液15mL与150mL冷却到45℃的
PDA培养基迅速混匀,平均倒入10个无菌培养皿内,冷却后在每个培养皿平面放入1个供试菌的菌饼(直径为5mm)反接于培养皿中央(培养皿直径为90mm),置26℃培养72h,以无菌水处理作为对照,重复3次。采用十字交叉法测定菌落直径,计算抑制率(刘晓妹,2003)。
菌丝生长抑制率= (对照菌落直径–处理菌落直径) (对照菌落直径–5)×100 ⑴
琼脂扩散法 以董锡文等(2008)的方法为基础进行改进,取1mL细菌菌悬液(张薇等,2007)与150mL已融化冷却到45℃的PDA培养基迅速混匀,平均倒入10个无菌培养皿内,待培养基凝固后用打孔器(直径5mm)在每个培养皿内打孔两个,一个注入发酵液30μL,另一个以无菌水作对照,每个处理重复3次,取平均值。置于26℃的恒温箱中进行培养,24h后测量抑菌圈直径。
抑菌圈直径=测量值–5mm ⑵
2.2.4发酵液抑菌活性的贮藏稳定性
取发酵液50mL,平均分成两份,分别装入无菌的密封三角瓶中,分别在4℃冰箱和在室温条件下保存,在第3天、第7天、第15天、第30天测定抑菌生物活性,采用琼脂扩散法测定,试验重复3次,试验温度为室温,以烟草青枯菌为指示菌。
2.2.5 发酵液抑菌活性的pH稳定性
取30mL发酵液9份,用1mol/L的NaOH溶液和1mol/L的HCl溶液分别调pH值为3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、9.0、10.0、11.0,2h后调回自然pH值(pH≈7),以未经处理的发酵上清液(pH≈7)为对照,用滤纸片法(徐叔云,2002)进行抑菌活性测定。试验重复3次,试验温度为室温,以烟草青枯菌为指示菌。
28
山东农业大学硕士学位论文
2.2.6发酵液抑菌活性的热稳定性
取30mL发酵液,分别置于50℃、60℃、70℃、90℃、100℃下水浴中处理30min后,以未处理的发酵上清液为对照,以琼脂扩散法测定不同处理的发酵液的抑菌圈直径,根据抑菌圈直径来确定其热稳定性,试验重复3次,试验温度为室温,以烟草青枯菌为指示菌。
2.2.7发酵液抑菌活性的光稳定性
2.2.7.1发酵液抑菌活性的紫外光稳定性
将发酵液置于无菌培养皿中,然后将盛满发酵液的培养皿放在距离紫外灯30cm的位置,打开紫外灯照射,在第1h、3h、6h、9h分别取1mL放入无菌试管中,以不作处理的发酵上清液为对照,以琼脂扩散法测定不同处理的发酵液的抑菌圈直径,根据抑菌圈直径来确定其紫外光稳定性,试验重复3次,试验温度为室温,以烟草青枯菌为指示菌。 2.2.7.2 发酵液抑菌活性的日光稳定性
将发酵液置于无菌培养皿中,然后将盛满发酵液的培养皿放在日光下照射,在第1h、3h、6h、9h分别取1mL放入无菌试管中,以不作处理的发酵上清液为对照,以琼脂扩散法测定不同处理的发酵液的抑菌圈直径,根据抑菌圈直径来确定其日光稳定性,试验重复3次,试验温度为室温,以烟草青枯菌为指示菌。
2.2.8有机溶剂对发酵液活性物质的萃取实验
2.2.8.1 萃取剂的选择
取20mL发酵上清液5份,分别加入等体积石油醚、乙醚、苯、氯仿和乙酸乙酯,装在250mL三角瓶后封口放入摇床上震荡,转速为50r/min,温度为26℃,震荡2h,取出后放入分液漏斗静置分层1h,分别收集有机相和水相,以烟草青枯病菌为指示菌,以相应的有机溶剂为对照,测定各个有机相的抑菌活性,试验重复3次。 2.2.8.2 萃取比例的选择
取
6份乙酸乙酯各20mL,分别与体积为5mL、10mL、20mL、
40mL、60mL和80mL的发酵上清液混合后装入250mL三角瓶后封口放入摇床上震荡,转速为60r/min,温度为26℃,震荡1h,取出后放入分
29
放线菌菌株Y23活性物质的分离纯化及理化性质的初步研究
液漏斗静置待其分层,分别收集有机相和水相,以烟草青枯病菌为指示菌,以有机溶剂为对照,测定各个有机相的抑菌活性,试验重复3次。 2.2.8.3 萃取次数的选择
取20mL发酵上清液5份,分别用等体积的乙酸乙酯萃取1-5次,取样进行抑菌活性检测,以烟草青枯病菌为指示菌,以有机溶剂作对照,试验重复3次。
2.2.9 粗分离
将发酵液滤液用乙酸乙酯萃取3次,合并后萃取液于43℃下减压蒸馏得到褐黄色油状物,用甲醇溶出,4℃冰箱储存待用。
2.2.10 硅胶柱色谱
2.2.10.1 硅胶薄层色谱(thin layer chromatography,TLC)对硅胶柱色谱起始洗脱条件的选择实验 2.2.10.1.1 薄板的制备
称取
5gCMC—Na溶于1000mL蒸馏水中,加热搅拌使之溶解,制成
0.5%CMC—Na水溶液,再称取100g薄析硅胶G放入研钵中不断加入冷却后的上述CMC—Na溶液300mL,反复研磨成均匀的浆状物,取约10mL涂到20cm×10cm的玻璃板上,振荡铺平,自然风干。硅胶薄层厚度约为0.5mm。使用前将硅胶薄板置于烘箱中105℃下活化30min。 2.2.10.1.2 样品制备
将通过粗分离得到的褐黄色油状物与甲醇充分溶解,用于硅胶薄层色谱上样。
2.2.10.1.3 展开系统的选择
本实验对以下几种溶剂系统进行了测试(V/V): ⑴ 石油醚∶异丙醇(18∶1) ⑵ 石油醚∶异丙醇(16∶1) ⑶ 石油醚∶异丙醇(14∶1) ⑷ 石油醚∶异丙醇(12∶1) ⑸ 石油醚∶异丙醇(10∶1) ⑹ 石油醚∶异丙醇(8∶1) ⑺ 石油醚∶异丙醇(6∶1)
30
山东农业大学硕士学位论文
⑻ 石油醚∶异丙醇(4∶1) 2.2.10.1.4点样
采用带状点样,点样处距离薄板下沿2.0cm,多次点样,吹风机干燥样品配合点样,使样品固定在点样处。 2.2.10.1.5展开与检测
将配好的展层剂加入展层缸中,密闭60min让缸中气液两相达到饱和状态。然后将点样后的硅胶薄板放入展层缸中,上行展开,保持缸的气密性。当展层剂前沿距离薄板前沿约1cm时,展层结束。取出硅胶薄板,晾干。
在254nm紫外灯下进行检测,观察带的位置和彼此之间的距离,标记并计算出比移值Rf。同时采用生物鉴定法,将硅胶薄板上各条带轻轻刮下,用甲醇浸提,离心、有机滤膜(0.22μm)抽滤除去硅胶,取上清液进行抑菌活性检测,并以甲醇为对照。
Rf = 条带中心至点样带中心的距离
溶剂前沿至点样带中心的距离 ⑶
2.2.10.2 硅胶柱色谱分离 2.2.10.2.1 样品制备
用甲醇溶解待用样品。
2.2.10.2.2 柱层析用硅胶的预处理
将柱层析用硅胶,用石油醚∶异丙醇=9∶1(V/V)的混合液洗涤,除去杂质后将硅胶自然晾干,而后将硅胶放入鼓风干燥箱110℃下活化60min,冷却后上样备用。 2.2.10.2.3 装柱与上样
湿法装柱:称取200~300目柱层层析硅胶200g(处理过的),以石油醚∶异丙醇=9∶1(V/V)的混合液与之充分混匀,除去气泡,混合物成悬液状;将搅拌均匀的硅胶缓缓加入到规格为400mm×16mm的层析柱内,静置过夜,待柱子沉降完全后,再用石油醚∶异丙醇=9∶1(V/V)的混合液冲柱1h,将柱子压实备用。
干法上样:将样品的甲醇溶解液拌入柱层层析硅胶[试剂级(粒度:200~300目)],挥发干溶剂后上样,上样时小心加入到准备好的硅胶柱体上部,使上样硅胶层表面平整。
31