貓爪草( Radix ranunculi ternati) 為毛茛科植物小 毛茛( Ranunculus ternatus Thunb.) ,是中國(guó)的傳統(tǒng)中 藥,其味甘、辛,性溫,具有清熱、解毒、散結(jié)消瘀之功 效。貓爪草含有多糖、皂苷、黃酮類、生物堿類、氨基 酸等多種活性成分,具有調(diào)節(jié)免疫、抗氧化、抑菌、抗 腫瘤等作用,是目前唯一上市的抗結(jié)核中藥。當(dāng) 前,貓爪草由于生長(zhǎng)周期長(zhǎng),且野生資源不規(guī)范采挖, 栽培品種退化嚴(yán)重,次生代謝產(chǎn)物的含量不穩(wěn)定等因 素,致使藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量有所下降。
1 材料
1. 1 貓爪草樣品
長(zhǎng)勢(shì)健康、株高約 20 cm 的未開花貓爪草植株, 采自信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院校區(qū)藥用植物園,采樣時(shí)將整株植 物拔出,帶至實(shí)驗(yàn)室后立即進(jìn)行內(nèi)生真菌的分離。
1. 2 供試病原菌
病原細(xì)菌: 大腸桿菌( Escherichia coli) 、金黃色葡 萄 球 菌 ( Staphylococcus aureus ) 、沙 門 氏 桿 菌 ( Salmonella enterica) ,均由信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院生物與制藥 工程學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室保存。 病原真菌: 禾谷鐮孢菌( Fusarium graminearum) 、 核盤菌( Sclerotinia sclerotiorum) 、灰葡萄孢菌( Botrvtis cinerea) 及球黑孢菌( Nigrospora sphaerica) ,均由信陽(yáng) 農(nóng)林學(xué)院農(nóng)學(xué)院植物病理實(shí)驗(yàn)室提供。
1. 3 主要試劑
無(wú)水乙醇、葡萄糖、瓊脂粉等,均購(gòu)自天津市科密 歐化 學(xué) 試 劑 有 限 公 司; CTAB ( C8440 ) 、氨 芐 西 林 ( 0339) ,購(gòu)自北京索萊寶生物科技有限公司; 引物 ITS4、ITS5,均均由南京金斯瑞生物科技有限公司合 成; DNA 凝膠純化回收試劑盒、dNTP、Taq DNA 聚合 酶等,均購(gòu)自天根生化科技( 北京) 有限公司。
1. 4 主要儀器
生化培養(yǎng)箱( 型號(hào)為一恒LRH-150) ,購(gòu)自上海一恒 科技有限公司; 智能恒溫培養(yǎng)振蕩器( 型號(hào)為 HNY- 200B) ,購(gòu)自天津歐諾儀器股份有限公司; 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀( 型號(hào)為 RE-522AA) ,購(gòu)自上海亞榮生化儀器廠; 全自動(dòng)高壓滅菌鍋( 型號(hào)為 YXQ-75S II) ,購(gòu)自北京勤誠(chéng)盛達(dá)科學(xué)儀器有限公司; 超凈工作臺(tái)( 型號(hào)為 SW-CJ-2G) ,購(gòu)自上海蘇凈實(shí)業(yè)有限公司。
2 方法
2. 1 內(nèi)生真菌的分離純化
將采集的新鮮貓爪草先用自來(lái)水沖洗干凈,濾紙 吸干水分,轉(zhuǎn)至超凈工作臺(tái); 75%乙醇浸泡 1 min,用 無(wú)菌水沖洗 1 次; 再放入 0. 1% 升汞溶液中 5 min, 75%乙醇浸泡 1 min,用無(wú)菌水沖洗 5 次,無(wú)菌濾紙吸 干。用無(wú)菌刀將根、莖切成 0. 5 cm 小段,葉子切成 0. 5 cm×0. 5 cm 小塊,分別置于含有 100 U /mL 青霉 素的 PDA 培養(yǎng)基中進(jìn)行內(nèi)生真菌的分離,取 200 μL 無(wú)菌水最后一次漂洗液涂 PDA 培養(yǎng)基作為對(duì)照,培 養(yǎng)基密封后,28 ℃ 黑暗培養(yǎng)約 1 個(gè)月,期間定期觀察 菌絲生長(zhǎng)情況,及時(shí)挑取菌絲純化培養(yǎng) 4 ~ 6 次,編號(hào) 并接種到 PDA 試管斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng),待培養(yǎng)基長(zhǎng) 滿菌絲后置于冰箱 4 ℃保存,備用。
2. 2 目標(biāo)菌株形態(tài)學(xué)觀察
取少量待測(cè)內(nèi)生真菌菌絲點(diǎn)置于 PDA 培養(yǎng)基 中,倒置放于 28 ℃ 恒溫箱中培養(yǎng) 6 ~ 15 d,每天定期 觀察菌落大小、質(zhì)地、邊緣形態(tài)、顏色等。在菌落生長(zhǎng) 的中后期挑取少量菌絲在光學(xué)顯微鏡下觀察記錄菌 絲、是否有橫隔及孢子的形態(tài)特征等。根據(jù)《真菌鑒 定手冊(cè)》中描述的真菌形態(tài)特征進(jìn)行初步鑒定。
2. 3 目標(biāo)菌株的分子鑒定
將待測(cè)菌株接種至 PD 液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng) 7 d, 4 000 r /min 離心 20 min 收集菌絲,采用 CTAB法提取基因組 DNA,利用通用引物( 上游引物 ITS4 5'- GGAAGTAAAAGTCGTAAGG-3'和下游引物 ITS5 5'- TCCTCCGCTTATTGATATGC - 3') PCR 擴(kuò) 增 5. 8S rDNA 及 18S rDNA 與 28S rDNA 之間的間隔序列,擴(kuò) 增得到的內(nèi)生真菌凝膠回收后進(jìn)行測(cè)序,獲得的序列 在 NCBI GenBank 中進(jìn)行 BLAST 同源性比對(duì),下載相 似度較高的相關(guān)參考菌株的 ITS 序列,利用 Clustal X 1. 81 及 MEGA 5. 2 進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析,確定待鑒定 菌株的種屬。
2. 4 菌株發(fā)酵液的制備
從 4 ℃保存的 PDA 斜面培養(yǎng)基上挑取已分離純 化的少量目標(biāo)菌絲接種到新的 PDA 培養(yǎng)基上; 28 ℃ 培養(yǎng),待菌絲覆蓋 PDA 培養(yǎng)基表面,用直徑 5 mm 打 孔器打制 5 個(gè)圓形菌斑塊,置于含 250 mL PD 液體培 養(yǎng)液的 500 mL 三角瓶中,于 28 ℃,150 r /min 搖床振 蕩培養(yǎng) 14 d,4 000 r /min 離心 20 min,分離菌絲和發(fā) 酵液,將發(fā)酵液于 50 ℃減壓濃縮至干,得到的提取物 浸膏用純化水配制成濃度為 5 mg /mL,作為供試品溶 液,備用。
2. 5 菌株抗細(xì)菌活性的測(cè)定
采用圓紙片法對(duì)病原細(xì)菌( 大腸桿菌、金黃色葡 萄球菌、沙門氏桿菌) 進(jìn)行抑菌活性試驗(yàn)。取 37 ℃ 靜置培養(yǎng) 16 ~ 24 h 的供試細(xì)菌 LB 菌懸液( 濃度為 1× 10-5 ~ 1×10-6 cfu /mL) 100 μL,均勻涂布于 LB 固體培 養(yǎng)基上,放置 0. 5 h 后,將浸有待測(cè)菌株發(fā)酵液的滅 菌濾紙片貼在培養(yǎng)基上,重復(fù) 3 次,37 ℃ 培養(yǎng) 16 ~ 24 h 后觀察并測(cè)定抑菌圈直徑。
3 結(jié)果與分析
采用組織塊分離法從處于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期的新鮮 貓爪草植株中共分離到 23 株內(nèi)生真菌。其中來(lái)源于 根 2 株,莖 9 株,葉 12 株,分別為分離菌株數(shù)量的 8. 7%、39. 1%和 52. 2%,可見內(nèi)生真菌的分布有不同 的組織偏好。菌落形態(tài)和顯微結(jié)構(gòu)存在較多差異 ,提示形態(tài)及分類地位具有較為豐富的多樣 性。產(chǎn)色素方面也存在較多差異,有產(chǎn)紅色素、紫色 素、白色素、灰色素及黑色素等色素類型。初步判斷 這 23 株內(nèi)生真菌包括 6 株枝孢菌,5 株鐮刀菌,5 株 鏈格孢菌,3 株刺盤孢菌,1 株煙曲霉菌,1 株青霉菌 及 2 株叢梗孢菌。分離同種菌株的數(shù)量表明,枝孢菌 ( 26. 1%) 、鐮刀菌( 21. 7%) 及鏈格孢菌( 21. 7%) 是 貓爪草內(nèi)生真菌的優(yōu)勢(shì)菌。
4 討論
關(guān)于藥用植物貓爪草內(nèi)生真菌的分離還未見報(bào) 道,為了豐富內(nèi)生真菌種類及其宿主植物的多樣性, 本研究初步選取了營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段的栽培貓爪草植株 作為材料,分離其內(nèi)生真菌。分離的內(nèi)生真菌數(shù)量表 明,枝孢菌、鐮刀菌及鏈格孢菌是貓爪草內(nèi)生真菌的 優(yōu)勢(shì)菌群。從抑菌活性分析,有約 1 /3 的菌株對(duì)金黃 色葡萄球菌有抑制活性,而貓爪草水提取物也可抑制 金黃色葡萄球菌,表明從貓爪草內(nèi)生真菌中篩選 同貓爪草相同的抗菌活性物質(zhì)的途徑是可行的。從 內(nèi)生真菌抗菌種類分析,本試驗(yàn)分離的 5 株鐮刀菌中 有 4 株具有不同程度的抗細(xì)菌和抗真菌作用。有人 已從喜樹( Camptotheca acuminate) 中分離到一種內(nèi)生 真菌鐮刀菌具有抗癌活性,暗示貓爪草中的鐮刀 菌次生代謝物也可能具有與宿主類似的抗氧化、抗癌 等多種生理活性的潛能。
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