【摘 要】
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临床上细菌、真菌等微生物感染的发病率和病死率较高,严重威胁人类的健康和生命。在治疗过程中,由于抗生素的滥用加剧了细菌的耐药性,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、产超广谱β-内酰胺酶肠杆菌、多重耐药铜绿假单胞菌、多重耐药性结核杆菌等耐药细菌对β-内酰胺类、大环内酯类、氨基糖苷类、喹诺酮类及利福霉素类等药物展现出广泛的耐药性,给临床感染的治疗造成了极大的阻碍。因此,新型、高效抗生素的开发已迫在眉睫。近年来,由
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临床上细菌、真菌等微生物感染的发病率和病死率较高,严重威胁人类的健康和生命。在治疗过程中,由于抗生素的滥用加剧了细菌的耐药性,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、产超广谱β-内酰胺酶肠杆菌、多重耐药铜绿假单胞菌、多重耐药性结核杆菌等耐药细菌对β-内酰胺类、大环内酯类、氨基糖苷类、喹诺酮类及利福霉素类等药物展现出广泛的耐药性,给临床感染的治疗造成了极大的阻碍。因此,新型、高效抗生素的开发已迫在眉睫。近年来,由于抗生素、免疫抑制剂、抗肿瘤药物等广泛使用,器官移植、造血干细胞移植、介入等诊治技术开展,糖尿病、艾滋病、癌症等基础疾患,及人口老龄化,导致免疫功能低下人群增多,使得真菌感染的发病率不断增高,且病死率较高,真菌感染的诊治越来越受到关注。由于临床上抗真菌药物种类较少,且常伴有对肝脏、肾脏等器官的毒副作用,导致临床治疗困难,严重影响愈后。因此,亟需寻找新型、有效、低毒的抗真菌药物,以降低临床的病死率。植物内生真菌是指其生活史的一段时期或全部时期寄生于健康植物的各种组织细胞间或细胞内,且不会对宿主植物表现出明显疾病症状的真菌。植物内生真菌分布广泛,种类繁多,在各种植物中均可被发现,而且其生物活性产物种类较多,包括生物碱、多肽、有机酸、类固醇、萜类、酚类、醌类及黄酮类化合物等,具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化、抗炎、免疫调节等多种药理特性。相对于开发药用植物有生长周期较长、培养条件苛刻、成本较高等缺点,内生真菌则具有生长周期短、培养条件简单、成本较低等优点。在一定程度上,植物内生真菌作为一种新的微生物资源,可以替代药用植物成为筛选天然活性化合物和新药先导化合物的巨大宝库,其次级代谢产物在药物研究、生物防治等方面具有广泛的应用前景和研究价值。本研究从不同地区采集了21份健康植物标本,分离、纯化获得87株植物内生真菌,经鉴定为11个属,其中分离率最高的是曲霉属(25.3%),其次是镰刀菌(17.2%)和链格孢霉属(14.9%)。通过琼脂扩散法和微量稀释法筛选出7株抗菌活性较好的菌株。其中,暗色环纹炭团菌YC16-2的抗菌活性最好,其代谢产物对临床常见的白假丝酵母、克柔假丝酵母、近平滑假丝酵母、热带假丝酵母及烟曲霉的MIC值范围达62.5-125μg/m L;对耐药细菌,包括金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌及凝固酶阴性葡萄球菌(CNS)的MIC值范围达62.5-125μg/m L,表明该菌代谢产物具有较好的抗细菌和抗真菌活性。提取菌株YC16-2代谢产物,利用秀丽隐杆线虫进行毒性试验。结果显示,其对线虫的半数致死浓度(LC50)为19.52 mg/m L,而其有效抑菌浓度低于LC50值,表明该菌株代谢产物具有一定的安全性。为提高代谢产物的产量,对该菌株的发酵条件进行了单因素优化,结果显示孢子悬液的最佳接种量为1.6×10~8CFU/m L,最适p H为6.0,最适培养温度为28℃,最佳营养物质为马铃薯浸粉和酵母提取物,最适装液量为100 m L培养基(250 m L锥形瓶)。利用该优化体系进行发酵,其代谢产物产量比优化前增加了24.21%。利用硅胶柱层析方法分离、纯化该菌株代谢产物,以期获得抗菌活性物质。经二氯甲烷和甲醇不同比例进行梯度洗脱,分离获得8个组分。对各组分进行抗菌活性检测,发现组分C、D及H的抗菌活性最好,组分C对凝固酶阴性葡萄球菌的抑制浓度为25μg/m L,组分D对克柔假丝酵母的抑制浓度为12.5μg/m L,组分H对烟曲霉的抑菌活性较好,可达到12.5μg/m L,且对肺癌肿瘤细胞的增殖具有一定的抑制作用。对活性组分进行GC-MS色谱分析,推测组分C可能为苯甲酸、组分D为酰胺类化合物,而组分H为多成分混合物,尚需进一步分离。本研究以分离自不同地区植物的87株内生真菌的次级代谢产物为研究对象,检测了其对临床感染常见的病原真菌和耐药细菌的抗菌活性。经筛选发现一株抗菌活性较高的菌株暗色环纹炭团菌,通过发酵条件优化,该菌株代谢产物干重可增加24.21%。利用硅胶柱层析的方法分离、纯化活性代谢产物,发现组分C、D及H的抗菌活性最好,且具有一定的抑制肿瘤细胞增殖的活性。通过GC-MS色谱检测推测组分C和D可能为苯甲酸和酰胺类衍生物。本研究旨在寻找具有抗细菌、抗真菌活性的植物内生真菌次级代谢产物,研究结果可为新型抗菌药物的开发提供一定的实验基础。
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