微生物来源的几丁质酶抑制剂的分离纯化及其活性研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:z992070002
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几丁质酶是降解几丁质的关键酶类,在多种真菌和昆虫的生长及发育过程中起重要作用,以其为靶标的新型生物杀虫剂和抗真菌剂成为了国内外关注的新热点。本研究建立在从全国各地共34份土样中初筛具有几丁质酶抑制性活性的菌株库基础上,通过复筛从中筛选出活性菌株33株,根据几丁质酶抑制剂的活性和分离纯化探索,对活性菌株A1001、A1002和B11-24产几丁质酶抑制剂展开分离纯化及其活性研究。菌株B11-24是革兰氏阳性杆状细菌,根据生长曲线测定,在8-20h期间处于对数快速生长期,产几丁质酶抑制剂最佳时间在14-18h期间。菌株B11-24发酵液经过甲醇浸提、中性氧化铝柱层析、DEAE-纤维素52柱层析、硅胶柱层析和Sephadex G25柱层析等分离手段,HPLC检测谱图在1.3min时出现一个纯度约为90%的物质。该物质的温度和pH耐受性比较好,在水和甲醇中易溶。菌株A1002在第2-3天处于对数生长期,产几丁质酶抑制剂最佳时间在第5天或第6天。其发酵液经过甲醇浸提、DEAE-纤维素52柱层析、2次硅胶柱层析、和Sephadex G25柱层析等分离纯化方法,HPLC检测谱图4.3min处有主要物质峰。该活性物质对温度和pH耐受性以及溶解性与菌株B11-24产物相似。通过活性追踪的方法对菌株A1001产几丁质酶抑制剂发酵液进行分离纯化,经过分级乙醇醇沉、DEAE-纤维素52柱层析、sevag试剂除蛋白和SephadexG25柱层析获得一种纯的活性物质, HPLC检测谱图显示在15.9min,通过红外光谱、质谱、1H-NMR以及特征反应,判定该活性物质为一种多糖。同时,采用曲面响应法对菌株A1001发酵条件进行优化,Plackett-Burman实验确定了影响发酵条件的主要因素,爬坡实验确定中心点,中心组合实验做进一步优化,优化后几丁质酶抑制剂产量提高36.8%。最后,对活性菌株A1001、A1002和B11-24产几丁质酶抑制剂进行杀虫实验和抗菌实验。结果显示,三者通过注射方法对蚕蛹的致死效果明显,且LD50都在10-4g/mL水平上,其中菌株A1002产几丁质酶抑制剂的活性较高,而通过喷射方法效果均不理想;抗菌实验表明,三个菌株中只有菌株B11-24产几丁质酶抑制剂对酵母有抑制活性。本研究结果为进一步研究活性菌株产几丁质酶抑制剂的分离纯化和活性研究等提供了基本依据。
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