北极海洋沉积物中放线菌多样性及抑菌活性筛选
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海洋放线菌及其生物活性的研究唐婧媛薛永常唐婧媛,大连工业大学生物工程学院,116034,大连市甘井子区轻工苑1号。
薛永常(通讯作者),单位及通讯地址同第一作者。
收稿日期:2010-08-17放线菌(actinomycetes )是一类具有分枝状菌丝体的高(G+C )%/mol 的革兰氏阳性菌,因早期发现其类群的菌落呈放射状而得名。
放线菌广泛存在于不同的自然生态环境中,种类繁多、代谢功能各异,其特有形态和生物学特性是研究生物形态发育和分化的良好材料;许多放线菌能产生生物活性物质,是一类具有广泛实际用途和巨大经济价值的微生物资源[1]。
目前分离得到的放线菌绝大多数来源于土壤,陆生放线菌产生的抗生素占天然来源抗生素的70%以上。
但陆生放线菌中能分离出的先导化合物数量毕竟有限,近20年来人们把目光投向了海洋[2]。
海洋占地表面积的71%,海洋生物物种比陆地生物丰富和复杂,生活环境比陆地生物迥异,因此,具有一些特殊的结构和功能,以维持其生命活动。
海洋放线菌因其生活的高盐、高压、低温与低营养等特殊环境而产生其独特的代谢方式,这既确保了在极端环境中生存,也提供了产生抗生素的潜力。
海洋放线菌是新药开发和天然活性产物的重要来源,海洋放线菌的生物多样性是代谢产物功能多样性的基础,因此,研究可培养放线菌的生物多样性具有重要的意义。
1海洋放线菌的多样性海洋环境特殊多样,赋予海洋中的放线菌种类繁多,常见的包括诺卡菌属(Nocardia)、链霉菌属(Streptomycetes)、小单孢菌属(Micromonospora)、放线菌属(Actinoplanetes)等[3]。
据报道可分离到的海洋放线菌近乎分布于海洋各个角落,包括海水、海泥、海底沉积物、海洋动植物等。
Han 等(2003)从东海Amursky海湾的海水中分离得到3株海洋放线菌,其中一株经鉴定属于新分离的一个属,Salinibacterium 属,具有耐盐的作用[4]。
海洋微生物活性代谢产物研究进展摘要:由于海洋环境的特殊性,从海洋微生物中筛选生物活性物质具有广阔的开发应用前景。
本文综述了近年来产生活性物质海洋微生物代谢产物的研究进展情况。
关键词:海洋微生物;活性物质;代谢产物;筛选方法Research progress on secondary metabolites of marine microorganism(1. Shaoyang Environmental Protection Research Institute, Shaoyang422000,China 2. Faculty of Materials and Metallurgical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093,China;) ABSTRACT:It has powerful potential to produce bioactive substances from marine microbe owing to the special ocean condition.This artice summarized the development of study on marine microbe bioactive substances.KEY WORDS:marine microorganism; bioactive substances; secondary metabolites; method of screening一、前言海洋是地球上最大的生态环境,具有丰富的环境资源,占有约80%的地球生物。
相比陆地微生物,海洋微生物是地球上尚未充分开发的自然环境。
经过几十年的开发,现在要从陆地微生物找到新的活性物质的几率正逐渐下降,并且开发的重复率几近95%,转向从海洋微生物环境中寻找新的活性物质不失为一个很好的解决方法,还有众多类似的现象迫切需要大力开发海洋微生物[1,2]。
海洋植物中的抗菌活性成分筛选海洋植物作为丰富的海洋资源之一,具有丰富的生化活性成分,其中包括了一系列抗菌活性成分。
海洋植物中的抗菌活性成分对于控制和治疗细菌感染具有重要的临床意义。
本文旨在探讨海洋植物中的抗菌活性成分筛选的方法和应用前景。
一、海洋植物中的抗菌活性成分筛选方法1. 生物导向筛选法生物导向筛选法是通过使用微生物的活体系统来评估海洋植物中的抗菌活性成分。
常用的方法包括微生物发酵液对海洋植物提取物的抗菌活性评价和微生物生长抑制圈的形成等。
2. 化学导向筛选法化学导向筛选法是通过分离提取海洋植物中的化学成分,并通过化学方法进行分析和评价其抗菌活性。
常用的方法包括萃取、分离纯化和化学鉴定等。
3. 高通量筛选法高通量筛选法是一种通过自动化设备对大量样品进行筛选的方法。
在海洋植物中筛选抗菌活性成分时,可以采用高通量筛选平台对多个植物样品进行快速筛选,提高筛选效率。
二、海洋植物中的抗菌活性成分应用前景1. 新型抗菌药物的开发海洋植物中的抗菌活性成分具有广泛的抗菌谱和较低的毒副作用,对于治疗多种细菌感染具有潜在的临床应用价值。
通过筛选海洋植物中的抗菌活性成分进行结构优化和合成,可以开发出一系列具有新颖结构和高效抗菌活性的新型抗菌药物。
2. 食品安全领域的应用海洋植物中的抗菌活性成分可以应用于食品安全领域,用于抑制食品中的细菌和霉菌的生长。
例如,可以将海洋植物提取物应用于食品保鲜剂的开发,用于延长食品的保质期和降低食品中细菌污染的风险。
3. 医疗器械的消毒和杀菌海洋植物中的抗菌活性成分还可以应用于医疗器械的消毒和杀菌。
这些活性成分具有较强的抗菌活性,可以有效地杀灭医疗器械表面的细菌,降低感染的风险。
4. 生物农药的研发海洋植物中的抗菌活性成分对于农作物病害的防治也具有潜在应用价值。
通过提取和合成海洋植物中的抗菌活性成分,可以开发出对病原菌有特异性杀灭作用的生物农药,对农作物病害进行有效的防治。
三、总结海洋植物中的抗菌活性成分筛选是一个具有挑战性但有着广阔应用前景的研究领域。
放线菌的分离与筛选方法放线菌介于细菌和丝状真菌的一类丝状原核生物,多为腐生,少数寄生。
腐生型在自然界物质循环中起着重要作用。
放线菌突出特性产生抗菌素,常以孢子或菌丝状态存在,以土壤最多,常存在肥土农田土中性或偏碱性土壤中。
1.拮抗放线菌的筛选方法:1.1平板划线法:待测菌株与检测病原菌通用培养基制成平板,在平板中央划线接种待测菌株,28-30℃ 3-5d,将病原菌垂直方向划线于待测菌生长线的两侧,不能与待测菌相连,在37℃ 24h取出观察。
如果待测菌株对病原菌有抑制活性,病原菌靠近待测菌的一端生长会受到待测菌抑制产生抑菌带。
可根据抑菌带的长短来判断待测菌活性强弱。
选择抑制活性强的复筛。
1.2抑菌圈法或十字交叉法:常用的初筛方法将待测菌接种于平板,长出成熟菌落后,用打孔器将供试病原菌苔打成直径5-6mm小菌块,并将其移入到病原菌平板培养基中,将待测菌与病原菌呈十字交叉排列,即病原菌在中央,待测菌置于病原菌的四周,培养3-4d。
若有抑菌活性在待测菌周围形成一个没有生长病原菌抑菌圈。
若菌块厚度大小一致的,抑菌圈的大小可直观反应待测菌抑菌活性的强弱。
1.3纸片法或生长速率法:主要测定发酵液的抑菌活性,即将相同灭菌后的圆形滤纸片放于待测发酵液中,取出并黏贴在接种有病原菌的平板培养基,培养后观察有无抑菌圈或抑菌圈的大小。
2.放线菌分离与筛选.2.1培养基;2.1.1改良高1号:可溶性淀粉20g/L KH2PO40.5g/L NaC10.5g/L MgSO40.2-0.5g/L KNO3 1g/L FeSO40.01g/L 重铬酸钾(3%)3.3mL/L PH7.2-7.4(分离保存用)每100ml培养基加入1ml0.1℅的FeSO4溶液。
2.1.2淀粉培养基和秸秆腐解物培养基2.1.3拮抗试验培养基:高1号牛蛋 PDA改良培养基加3g牛肉膏2.2抑菌剂的选择:有效降低细菌真菌的数量,细菌扩散真菌蔓延速度迅速。
放线菌资源及其活性物质研究概述杨勇;李昆太【摘要】放线菌是一类(G+C)含量高的革兰氏阳性细菌,以丰富的次级代谢产物出名,在医药、农林业等方面具有重要利用价值.简要概述了放线菌的资源分布、分类方法及其代谢产物生物学功能,讨论了目前放线菌开发领域存在的问题及解决办法,以期为放线菌的开发应用研究提供参考.【期刊名称】《生物灾害科学》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】8页(P7-14)【关键词】放线菌;次级代谢产物;资源分布;分类方法;生物学功能【作者】杨勇;李昆太【作者单位】江西农业大学生物科学与工程学院/江西省农业微生物资源开发与利用工程实验室,江西南昌 330045;江西农业大学生物科学与工程学院/江西省农业微生物资源开发与利用工程实验室,江西南昌 330045【正文语种】中文【中图分类】S476.1我国是一个人口资源众多的农业大国,农业发展具有十分重要的经济基础地位,关系着国计民生与社会稳定[1]。
然而,随着植物病害的频发,农作物生长受阻、产量和品质降低,再加上人口资源不断增加,可耕地面积急剧减少,导致全世界粮食的供给问题日益突出。
植物病害主要包括细菌、真菌和病毒性病害3种,其中真菌性病害占主导地位[2],是影响世界农作物产量的重要因素。
随着工业科学的进步,化学农药对农业生产带来巨大经济效益的同时,却也导致了诸多问题,如:环境污染、人类健康日益恶化、病虫耐药性增强和破坏生态平衡等。
这些危害的恶性循环,不仅增加了农业生产成本,破坏环境生态系统,还给病虫害防治带来了极大的困难。
微生物农药是指利用微生物及其代谢物和基因产物作为防治病虫草等有害生物、促进植物生长的生物制剂,利用其进行植物病害生防具有高效、无污染、无残留等优点,且不易产生抗性,是生物防治的重要手段[3]。
放线菌是一类(G+C)含量高的生防菌,广泛分布于自然界中,具有复杂的次级代谢系统,能产生诸多结构新颖、生物活性显著的代谢产物,是新医药和新农药研制的源头,在植物病害生防中具有重要意义。
生命科学与实验研究生物技术^世界具有群体感应抑制活性海洋放线菌的筛选与鉴定刘颖王梅梅侯志红姜峰朱丽华甄永占李娟熊亚南*(华北理工大学基础医学院河北省慢性疾病重点实验室唐山市慢性病临床基础研究重点实验室河北唐山063000)摘要:目的:从海洋放线菌中筛选得到具有群体感应抑制活性菌株,并对其进行鉴定。
方法:利用紫色杆菌C V 026指示菌株对放线菌发酵粗提物进行活性筛选。
其次通过16SrD N A 序列比对进行菌种鉴定。
结果:其发酵提取物经紫色杆菌C V 026模型筛选后,发现放线菌J 501提取物具有群体感应抑 制活性,且在有效浓度时对细菌的生长没有影响。
16SrD N A 分析表明J 501属于Streptomyces 属。
结论:海洋放线菌中有具有抑制细菌群体感应效应的菌 株,是天然群体感应抑制剂的潜在来源。
关键词:紫色杆菌C V 026海洋放线菌群体感应紫色菌素中图分类号:Q 93 文献标识码:A文章编号:1674-2060(2015)09-0010-02细菌感染严重威胁着人类的健康,因此对细菌感染的治疗一直 受到人们的广泛关注。
自抗生素发现之后,其对致病菌的抑制作用, 使之成为人类治疗细菌感染的主要措施。
而随着人类抗生素滥用, 耐药病原菌数量日益增长,传统抗生素治疗感染性疾病已难达到预 期效果[1]。
因此,寻求一种新型抗生素药物或抗菌策略来对抗耐药菌 株引起的感染疾病成为抗感染治疗新的研究热点。
群体感应(quomm -sensing ,QS )是细菌根据细胞密度变化进行 基因表达调控的一种生理行为。
随着细胞密度增加,细菌产生的信 号分子浓度逐渐增加,当信号分子积累到一定浓度时会启动相关基 因的表达,如共生、细菌毒性、竞争、接合、抗生素的产生、运动性、孢 子及生物膜的形成等[2]。
通过抑制细菌QS 来降低细菌的毒力和致病 性,不易对致病菌形成选择性压力,病原菌不易对其产生耐药性[3]。
海洋微生物资源丰富,且其高盐、低温、高压等特殊环境造就了 海洋微生物种类的特殊性,使其具有能产生不同于陆栖微生物的活 性物质[4]。
产抑菌活性物质放线菌菌株的筛选张煜玲;张利平;石楠【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)012【摘要】[目的]筛选产抑菌活性物质的放线菌菌株.[方法]以金黄色葡萄球菌、对青霉素和头孢菌素类耐药的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为指示菌,采用滤纸片扩散法对300株放线菌的发酵产物进行抗菌活性筛选,通过最小抑菌浓度法(MIC)时筛选的阳性菌株进行抗菌活性测定.[结果]筛选到抗菌活性物质产生菌111株,抑菌率为37.0%;其中对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和耐药金黄色葡萄球菌有抑制活性的菌株分别为111、10和47株.各菌株的最小抑菌浓度有很大差别,菌株174883对金黄色葡萄球菌的抑菌活性最强,其发酵样品稀释到2048倍仍然表现出抑菌活性.用青霉素酶和头孢菌素酶作用于阳性菌株发酵产物,筛选到6株菌株代谢产物的抑菌活性变弱,菌株32349和kj0428的抑菌活性被抑制最明显.[结论]筛选得到的阳性放线菌菌株具有良好的抗菌活性,为新型抗生素的筛选提供了研究基础.【总页数】4页(P6971-6974)【作者】张煜玲;张利平;石楠【作者单位】河北大学生命科学学院,河北省微生物多样性研究与应用实验室,河北保定071002;河北大学生命科学学院,河北省微生物多样性研究与应用实验室,河北保定071002;河北大学生命科学学院,河北省微生物多样性研究与应用实验室,河北保定071002【正文语种】中文【中图分类】R978.1【相关文献】1.苦皮藤内生放线菌YDG17菌株产抑菌活性物质发酵条件优化 [J], 杨春平;谢津;陈华保;吴文君;龚国淑;张敏2.产几丁质酶真菌菌株的筛选及产酶抑菌活性的检测 [J], 张宇;贺丹;周鑫;田庄;郭亮;王丽3.筛选鉴定一株产生抑菌活性物质的海洋放线菌 [J], 伍国梁;李林;陈豪;钱冬萌;李荣贵;王斌4.放线菌F12产抑菌活性物质的初步研究 [J], 董美华;王坤;胡晓媛5.根结线虫拮抗放线菌的筛选及菌株HAL0002的鉴定与活性物质分析 [J], 曾庆飞;黄惠琴;朱军;鲍时翔因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
几株放线菌发酵液抑菌活性成分的研究一、本文概述放线菌是一类具有独特生物活性的微生物,其在生物发酵领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研究几株放线菌发酵液中的抑菌活性成分,探讨其抑菌机制,以期为新型生物农药和生物防腐剂的研发提供理论依据和实践指导。
本文首先对放线菌的分类、特性及其在发酵工程中的应用进行了简要介绍。
随后,通过筛选和鉴定几株具有抑菌活性的放线菌,采用发酵工艺优化技术,提高其发酵液中抑菌活性成分的产量。
在此基础上,运用现代分离纯化技术对抑菌活性成分进行提取和纯化,并运用多种现代仪器分析方法对其结构进行表征。
本文还将对抑菌活性成分的作用机制进行深入研究,包括其抗菌谱、最小抑菌浓度、抑菌动力学等方面。
还将探讨抑菌活性成分对植物病原菌的抑制效果,评估其在农业领域的应用潜力。
本文将对放线菌发酵液抑菌活性成分的研究进行总结,指出当前研究中存在的问题和不足之处,并展望未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究,有望为新型生物农药和生物防腐剂的研发提供新的思路和方法,促进放线菌在农业、食品工业等领域的应用和发展。
二、材料与方法1 放线菌菌株:本研究选用几株具有抑菌活性的放线菌,通过前期筛选和鉴定,确认其具有较强的发酵产物抑菌能力。
2 培养基:采用适合放线菌生长的培养基,包括营养丰富的液体培养基和固体培养基。
3 抑菌试验指示菌:选择常见的病原菌作为抑菌试验的指示菌,如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等。
5 化学试剂:甲醇、乙醇、氯仿等有机溶剂,用于提取发酵液中的抑菌活性成分。
1 放线菌发酵:将放线菌接种于液体培养基中,在恒温摇床中进行发酵培养,定期取样监测发酵过程。
2 发酵液处理:将发酵液进行离心分离,取上清液用有机溶剂进行萃取,得到抑菌活性成分的粗提物。
3 抑菌活性测定:采用纸片扩散法或液体稀释法,测定粗提物对指示菌的抑菌活性。
4 成分分析:通过薄层色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)等分析方法,对粗提物中的抑菌活性成分进行分离和鉴定。
生物与化学方法相结合提高海洋生境放线菌YB-24菌株星形孢菌素产量盖翠娟;董姣姣;杨爱岗;林文瀚;钟惠民;田黎【摘要】分离自北极沉积物的海洋链霉菌Streptomyces sp.YB-24菌株产生强抗肿瘤活性的吲哚咔唑生物碱.为了提高其产量,先经过紫外线与氯化锂复合诱变,再通过抗真菌抗肿瘤稻瘟酶模型初筛与高效液相色谱HPLC检测跟踪相结合,获得的高产菌株,其代谢星形孢菌素的能力为3.833mg/L,比原始菌株提高342.28%.通过改变碳氮源及培养配方,在特定时期加入前体物色氨酸的方法,证明淀粉与磷酸氢二铵是菌株最合适的碳氮源,在起始期添加色氨酸时,产量为对照的216.40%,提高较明显.【期刊名称】《中国抗生素杂志》【年(卷),期】2015(040)005【总页数】5页(P325-329)【关键词】极地生境霉菌;吲哚咔唑物碱;诱种;前体物诱导【作者】盖翠娟;董姣姣;杨爱岗;林文瀚;钟惠民;田黎【作者单位】青岛科技大学,青岛266042;国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061;青岛科技大学,青岛266042;北京大学天然药物与仿生药物国家重点实验室,北京100191;北京大学天然药物与仿生药物国家重点实验室,北京100191;青岛科技大学,青岛266042;青岛科技大学,青岛266042;国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061【正文语种】中文【中图分类】R979.1环境污染导致的生物细胞突变高发,使得抗肿瘤研究一直是天然药物开发的热点,吲哚咔唑类生物碱化合物由于抗肿瘤活性强受到广泛关注,同时其较强的抑菌杀虫活性也正在引起重视[1-3]。
与其他生物资源相比,微生物的成本低、周期短、容易实现产业化的优势,使其成为药用开发的最好资源,但由微生物获得吲哚咔唑类生物碱产量低和同系物较单一,影响了后续的开发研究[4]。
本实验室从北极沉积物中分离得到了一株YB-24链霉菌产生多个吲哚咔唑类生物碱具有强抗肿瘤和杀虫活性,但代谢产物量很低,很难进行后续毒理与药理的测试,需要对菌株进行改造和提高生物碱产量。
北极海洋沉积物中放线菌多样性及抑菌活性筛选作者:常显波,柳瑞翠,刘文正,等来源:《湖北农业科学》 2014年第13期常显波1,柳瑞翠1,刘文正2,张晓华2(1.烟台大学环境与材料工程学院,山东烟台264005;2.中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003)摘要:采用平板涂布法利用6种培养基从北极海洋沉积物中共分离出109株放线菌。
选取34株代表菌株进行16SrDNA测序分析。
结果表明,它们分属于链霉菌属(Streptomyces)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)和拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis),其中Streptomyces为优势菌属;不同采样点获得放线菌的种类和数量有较大不同,站位点P37分离到的放线菌数量和种类最多;在109株放线菌中,有39株对病原菌有抑菌活性,其中有21株、11株和17株放线菌分别对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长有抑制作用。
关键词:北极;海洋沉积物;放线菌;多样性;抑菌活性中图分类号:Q939.99文献标识码:A文章编号:0439-8114(2014)13-3014-05自从Ekelof1908年首次报道从南极分离出微生物后,各国的微生物学家相继在极地进行过大量的研究工作,证明了微生物是极地生态系统的重要组成部分,特别是在极地的海水、海冰、海底沉积物中存在着各种类型的微生物[1]。
由于极地所处的地理位置比较特殊,从而形成了一个寒冷、干燥、强辐射的环境条件,生存于其中的微生物必须具备相应独特的分子生物学机制和生理生化特征去适应这样的极端环境,特别是对于能够产生多种次级代谢产物的放线菌来说,极地应该是产生新型生物活性物质的放线菌菌株的重要生存繁衍之地[2,3]。
对极地海洋沉积物中的放线菌进行分离培养、鉴定、抗菌活性等方面的研究,有利于进一步了解、开发和利用该地区放线菌资源。
为此,对来自北极的10份海洋沉积物样品进行放线菌的分离培养,通过16SrDNA序列测定,对分离出的菌株进行分子鉴定和系统发育分析,再对放线菌株进行抗菌活性筛选,希望能为今后极地海洋放线菌资源的研究和开发利用提供有价值的参考。
1材料与方法1.1材料1.1.1主要试剂和仪器PCR引物、PCR常规操作用试剂和酶均购自TaKaRa公司。
高压灭菌锅为上海产LS-B50L、高速冷冻离心机为Eppendorf公司5817R型、PCR仪为EppendorfAG22331Hamburg;凝胶成像系统GK-330C购自美国伯乐公司。
1.1.2样品10份极地海洋沉积物样品来自中国第三次北极科学考察,由中国极地研究中心提供,采样点概况见表1。
1.1.3培养基①分离培养基:培养基M1(可溶性淀粉10g,干酪素0.3g,KNO32g,K2HPO42g,MgSO4·7H2O0.05g,FeSO4·7H2O0.01g,琼脂20g,陈海水1L,pH7.2~7.4)、培养基M2(酵母浸出粉4g,麦芽浸出粉10g,葡萄糖4g,琼脂20g,陈海水1L,pH7.2~7.4)、培养基M3(葡萄糖10g,天门冬氨酸0.5g,K2HPO40.5g,MgSO4·7H2O0.05g,琼脂20g,陈海水1L,pH7.2~7.4)、培养基M4(棉子糖10g,L-组氨酸1g,MgSO4·7H2O0.5g,FeSO4·7H2O0.01g,琼脂20g,陈海水1L,pH7.2~7.4)、培养基M5(天门冬氨酸0.1g,蛋白胨2g,丙酸钠4g,FeSO4·7H2O0.01g,琼脂20g,陈海水1L,pH7.2~7.4)和培养基M6(甘油6mL,精氨酸1g,K2HPO41g,MgSO4·7H2O0.5g,琼脂20g,陈海水1L,pH7.2~7.4)。
所有分离培养基中均添加终浓度为25μg/mL的萘啶酸以抑制快速生长的细菌,尤其是革兰氏阴性细菌;同时添加终浓度为100μg/mL的制霉菌素溶液以抑制真菌的生长。
②抑菌活性试验培养基:培养基M2和LB培养基(酵母膏5g,蛋白胨10g,氯化钠10g,琼脂20g,去离子水1000mL,pH7.0)。
1.1.4病原菌菌株以金黄色葡萄珠菌(Staphylococcusaureus)、大肠杆菌(Escherichiacoli)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)和迟缓爱德华氏菌(Edwardsiellatarda)为指示菌,菌株由中国海洋大学海洋生命学院海洋微生物实验室提供。
1.2试验方法1.2.1菌株分离方法采用传统的平板涂布法对样品进行分离,在28℃培养7~15d。
根据菌落大小、形态、颜色进行初步分离筛选并纯化,将纯化后的菌株接种到M2斜面上,培养3~4d后,以5mL灭菌保种液(0.85%NaCl溶液+15%甘油)洗下菌苔,制成菌悬液,每个菌种保存3管,-80℃保存。
1.2.2菌株的抑菌活性检测方法采用牛津杯法检测。
1)用竹签将供试放线菌株接种到M2液体培养基试管中,于28℃摇床以150r/min培养2~3d;菌液于12000r/min下离心10min,取上清液进行试验。
2)将金黄色葡萄珠菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和迟缓爱德华氏菌接种于LB培养基,迟缓爱德华氏菌置于28℃、150r/min的摇床中振荡培养,大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌则置于37℃、150r/min的摇床中振荡培养8~10h后即可。
3)取各种病原菌100μL分别涂布于各自的培养基平板上,再在平板上等距离放置6~8个无菌的牛津杯,吸取120μL发酵上清液加入牛津杯中。
移至37℃培养箱培养18~24h后,观察牛津杯周围是否形成抑菌圈。
1.3系统发育特征分析16SrDNAPCR扩增和系统进化分析:参照文献[4]的方法提取放线菌基因组DNA,应用细菌16SrDNA通用引物(正向引物:8-27F,反向引物:1429-1445R)进行PCR扩增。
测序所得结果用Blast软件在GenBank/EMBL/DDBJ等数据库中进行相似性搜索,选取同源性比较高的典型菌株的16SrDNA序列作为参比对象,用Clustal-X[5]软件进行多重序列比对,利用MEGA-4[6]软件,采用邻接法(Neighbor-JoiningMethod)进行聚类分析和系统进化树构建。
2结果与分析2.1放线菌菌株的分离从10份极地样品中共分离出109株放线菌,菌株编号为CXB503、CXB513、CXB516、CXB521~CXB523、CXB525~CXB531、CXB533、CXB535~CXB552、CXB554~CXB575、CXB579~CXB589、CXB592~CXB601、CXB603~CXB635、CXB636、CXB639、CXB640。
从图1可知,各个站位点放线菌分离情况有较大差别。
从采样点P37分离到的放线菌菌株无论是在数量还是种类上都是最多的,共分离到3个属的43株放线菌,放线菌分离率为39.4%,其次是站位点B12、S14、B-85-B和S24,而从P23样品中分离到放线菌的数量和种类最少,只分离到1个属的2株放线菌,放线菌分离率只有1.8%。
2.2放线菌的16SrDNA序列分析根据放线菌的特殊形态特征和颜色差异,选取34株代表菌株提取DNA及进行16SrDNA的扩增,并进行测序分析,将测序结果提交到GenBank数据库,获得序列号(JF512540~JF512561)。
由图2可知,从北极沉积物样品中共分离出3个属的放线菌:Streptomyces(31株)、Pseudonocardia(1株)和Nocardiopsis(2株),其中优势菌属为Streptomyces;北极海区沉积物中可培养Streptomyces各类群多样性较高,在Streptomyces内不同种之间形成分支,其中与Streptomycesviolascens同源性较高的菌株有10株,与已知菌种序列相似度在99.4%~100%,Streptomycesviolascens为Streptomyces中的优势类群;与Streptomyceshydrogenans和Streptomycessomaliensis同源性较高的菌株分别有6株和5株,与已知菌种序列相似度均在99.6%以上;与Streptomyceshiroshimensis、Streptomycesrubiginosohelvolus和Streptomycesgriseoplanus同源性较高的菌株各有2株,与已知菌种序列相似度在99.8%~100%;另外有2株菌分别属于Streptomycesrutgersensis和Streptomycesalbidoflavus,与已知菌种序列相似度均在99.9%以上。
各站位点放线菌多样性存在差异,Streptomyces在各站位点均有分布;2株Nocardiopsis菌株分离自站位点B12和P37,1株Pseudonocardia菌株分离站位点S14。
2.3抑菌活性筛选结果抑菌试验结果(表2)表明,在109株放线菌中,有39株对病原菌表现出抑菌活性,具有抑菌活性的菌株比例为35.8%;对革兰氏阳性病原菌具有较好的抑制效果,对革兰氏阴性病原菌的活性较弱;其中21株菌能抑制枯草芽孢杆菌生长、11株菌能抑制大肠杆菌生长、17株菌能抑制金黄色葡萄球菌生长、没有菌株能抑制迟缓爱德华氏菌生长;能同时抑制3种病原菌生长的放线菌有4株,分别为CXB526、CXB623、CXB626和CXB627;菌株CXB632对大肠杆菌的抑菌圈直径高达24mm,但对其他病原指示菌无活性。
不同站位点海洋沉积物中具有生物活性潜力的放线菌比例不同,站位点B85-B、B12和R15获得具有抑菌活性的放线菌比例较高,均≥50%,其中站位点B85-B分离到的11株放线菌都具有抑菌活性;其余站位点分离到具有抑菌活性的放线菌比例较低,其中站位点No.1和P23没有分离出具有抑菌活性的放线菌。
3讨论从北极海区不同采样点中分离到的放线菌种类和数量有较大差异,站位点P37分离到的放线菌种类和数量最多,与其他9个采样点相比较,样品采样深度和质地是最主要的区别,有意思的是,站位点No.1和P37质地均为粉沙黏土,但采样深度不同,分离效果却有较大差异。
Bredholdt等[7]曾对北极Trondheim海湾不同深度的沉积泥样进行放线菌分离,发现在同一区域相同深度不同采样点的两份样品放线菌分离情况有很大差异,分析原因为两份样品的土质不同,一份为泥样,一份含有细沙。
滕海波等[8]对8份不同海区海洋沉积样品进行放线菌分离,发现来自南极中山站地区潮间带样品ZS3中分离到的放线菌种类和数量最多,而从北极新奥尔松地区采集的沉积样品KS6中分离到的放线菌最少。