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      一種通過(guò)固體發(fā)酵鐮孢菌Fusariumsp.產(chǎn)生新抗菌劑sambacide的方法與流程

      文檔序號(hào):11827563閱讀:505來(lái)源:國(guó)知局
      一種通過(guò)固體發(fā)酵鐮孢菌Fusarium sp.產(chǎn)生新抗菌劑sambacide的方法與流程

      本發(fā)明涉及一種通過(guò)固態(tài)發(fā)酵鐮孢菌Fusarium sp.B10.1(CGMCC No.11819)產(chǎn)生新抗菌劑sambacide的方法;具體來(lái)說(shuō)是發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新抗菌劑sambacide。屬微生物代謝產(chǎn)物分離分析領(lǐng)域,

      本發(fā)明使用的微生物:鐮孢菌Fusarium sp.B10.1(保藏號(hào):CGMCC No.11819)保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心,保藏單位地址:北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào);保藏時(shí)間:2016年1月15日。



      背景技術(shù):

      鐮刀菌屬(Fusarium)又稱鐮孢霉屬,在分類(lèi)學(xué)上,鐮刀菌屬無(wú)性時(shí)期原屬于半知菌亞門(mén),瘤座菌目。有性時(shí)期為子囊菌亞門(mén),有性態(tài)常為赤霉屬(Gibberella)。

      鐮刀菌屬的各個(gè)種廣泛地分布在土壤和有機(jī)體內(nèi),并且曾從北極的永久凍土中和撒哈拉大沙漠的砂土中分離到。它們?cè)跍貛Ш蜔釒У貐^(qū)的耕作土壤中生長(zhǎng)良好,是經(jīng)常被植物病理學(xué)家分離到的真菌之一。鐮刀菌也可以造成人類(lèi)和動(dòng)物的疾病,大量的貯存物的腐爛,常常產(chǎn)生有毒物質(zhì),污染人們的食物和牲畜的飼料。正如其他許多土壤真菌一樣,它們適應(yīng)于在土壤中存活,其機(jī)能之一是能夠在形態(tài)學(xué)和生理學(xué)上對(duì)于新的環(huán)境具有很快的變化和適應(yīng)的能力。它們能夠生活在廣闊范圍的深層底土之中,也可以從許多貯存的食物和化學(xué)物品中分離出來(lái),甚至在飛機(jī)的油箱內(nèi),也曾同樹(shù)脂芽枝霉一道被分離出來(lái)。

      鐮刀菌屬?gòu)V泛分布與自然界中,鐮刀菌能產(chǎn)生植物刺激素(赤霉素),可使農(nóng)作物增產(chǎn);有些種可產(chǎn)生纖維酶、脂肪酶、果膠酶等;還有些種可產(chǎn)生毒素,污染糧食、蔬菜和飼料,人畜誤食會(huì)中毒;鐮刀菌也能侵染多種經(jīng)濟(jì)作物,引起水稻、小麥、玉米、蠶豆、蔬菜等的赤霉病,棉花的枯萎病,香蕉枯萎病等。

      Integracides是一類(lèi)4,4-二甲基麥角甾烷化合物,是能夠非常有效的選擇HIV-1整合酶的抑制劑,具有各類(lèi)生物活性包括抗菌抗真菌活性,和細(xì)胞毒活性。HIV-1整合酶抑制劑的構(gòu)效關(guān)系研究表明,integracides的相關(guān)天然產(chǎn)物3-硫酸酯類(lèi)比初始化合物有更強(qiáng)的活。

      三萜類(lèi)化合物(例如:integracides)已報(bào)道從Vesonder和Burmeister的Fusarium活性代謝產(chǎn)物分離Fusarium,尋找潛在的植物毒性的次級(jí)代謝產(chǎn)物。因此,從Fusarium spp.尋找integracides的相關(guān)化合物具有顯著的意義。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明目的旨在通過(guò)鐮孢菌Fusarium sp.B10.1固體發(fā)酵產(chǎn)生新抗菌劑sambacide的方法。本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)化率高,設(shè)備要求低,簡(jiǎn)便易操作,綠色無(wú)污染,適合產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)生sambacide的方法。

      本發(fā)明的目的是通過(guò)以下具體技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種通過(guò)鐮孢菌Fusarium sp.B10.1發(fā)酵產(chǎn)生新抗菌劑sambacide,其特征在于通過(guò)鐮孢菌Fusarium sp.B10.1固體發(fā)酵產(chǎn)生一個(gè)新化合物為sambacide,其化學(xué)結(jié)構(gòu)為:

      本發(fā)明通過(guò)鐮孢菌Fusarium sp.B10.1發(fā)酵產(chǎn)生新抗菌劑sambacide的方法,其特征在于按如下步驟進(jìn)行固體發(fā)酵:

      (1)將擬用微生物鐮孢菌Fusarium sp.B10.1首先進(jìn)行活化,即將Fusarium sp.B10.1接種到經(jīng)過(guò)121℃高溫滅菌處理的PDA斜面培養(yǎng)基后,于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3-7d后,置于4℃冰箱中;

      (2)將活化的菌種接到PDB種子培養(yǎng)基中,于恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3-7d;

      (3)取洗凈的土豆切成丁后,取適量的土豆丁置于組織培養(yǎng)瓶中;將裝有土豆的組織培養(yǎng)瓶加蓋包裝后置于121℃高溫滅菌箱中滅菌30min,取出后將組織培養(yǎng)瓶冷卻;

      (4)將步驟(2)的種子培養(yǎng)基在無(wú)菌環(huán)境下接種到經(jīng)過(guò)步驟(3)前處理的土豆上,加蓋后置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5-40d后取出;

      (5)經(jīng)微生物鐮孢菌Fusarium sp.B10.1發(fā)酵后的土豆培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)甲醇超聲提取、過(guò)濾和濃縮得到粗提物;分離粗提物得到的sambacide的結(jié)構(gòu)式如下:

      (6)經(jīng)TLC薄層層析法檢測(cè),然后經(jīng)過(guò)硅膠柱進(jìn)行分離,分離過(guò)程采用梯度洗脫,洗脫劑為氯仿和甲醇混合物,其中氯仿:甲醇按20:1—5:1混合,然后經(jīng)分離得到的化合物上凝膠柱純化,通過(guò)1D/2D NMR以及HRESIMS鑒定得到新化合物結(jié)構(gòu);

      (7)采用如下HPLC色譜條件測(cè)定sambacide的產(chǎn)量。

      所述發(fā)酵方法為固態(tài)發(fā)酵。

      所述發(fā)酵時(shí)間為5-40d。

      所述發(fā)酵溫度為20-30℃。

      所述提取溶劑為甲醇。

      按如下HPLC條件進(jìn)行含量測(cè)定:

      (1)色譜柱:ODS高效液相色譜柱;

      (2)梯度洗脫程序:0–10min,30–60%乙腈;10–20min,60%乙腈;20–25,60–30%乙腈;

      (3)檢測(cè)波長(zhǎng):247nm;

      (4)流速:1.5mL/min;

      (5)柱溫:25℃。

      本發(fā)明土豆培養(yǎng)基經(jīng)鐮刀霉菌Fusarium sp.B10.1發(fā)酵,經(jīng)過(guò)合適的溶劑超聲提取,過(guò)濾,濃縮后,經(jīng)硅膠和凝膠柱層析分離得到一個(gè)新的化合物sambacide。結(jié)合TLC薄層層析法以及高效液相色譜法,可檢測(cè)到大量的sambacide的產(chǎn)生。Sambacide對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有顯著的抗菌作用,是一個(gè)新抗菌劑。

      本發(fā)明方法是一種高效的,具有創(chuàng)新性的,反應(yīng)條件溫和的,綠色無(wú)污染的,易擴(kuò)大化生產(chǎn)的,操作設(shè)備簡(jiǎn)單的大量產(chǎn)生抗菌化合物sambacide的方法,不僅滿足了現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)和低碳經(jīng)濟(jì)的需求,而且為后期工業(yè)化量產(chǎn)的進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

      附圖說(shuō)明

      圖1為本發(fā)明中新化合物sambacide的1H-NMR;

      圖2為本發(fā)明中新化合物sambacide的13C-NMR;

      圖3為本發(fā)明中新化合物sambacide的HPLC色譜圖;

      圖4為本發(fā)明中Fusarium sp.B10.1甲醇浸膏的HPLC色譜圖。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明,但本發(fā)明不局限于該具體實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有可能的備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。

      本發(fā)明具體技術(shù)方案是:

      (1)將擬用微生物Fusarium sp.B10.1首先進(jìn)行活化,即將Fusarium sp.B10.1接種到經(jīng)過(guò)121℃高溫滅菌處理的PDA斜面培養(yǎng)基后,于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3-7d后,置于4℃冰箱中;

      (2)將活化的菌種接到PDB種子培養(yǎng)基中,于恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3-7d;

      (3)取洗凈的土豆切成丁后,取適量的土豆丁置于組織培養(yǎng)瓶中;將裝有土豆的組織培養(yǎng)瓶加蓋包裝后置于121℃高溫滅菌箱中滅菌30min,取出后將組織培養(yǎng)瓶冷卻;

      (4)將步驟(2)的種子培養(yǎng)基在無(wú)菌環(huán)境下接種到經(jīng)過(guò)步驟(3)前處理的土豆上,加蓋后置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5-40d后取出。

      (5)經(jīng)微生物Fusarium sp.B10.1發(fā)酵后的土豆培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)甲醇超聲提取、過(guò)濾和濃縮得到粗提物;分別分離粗提物得到的sambacide的結(jié)構(gòu)式如下:

      (6)經(jīng)TLC薄層層析法檢測(cè),然后經(jīng)過(guò)硅膠柱進(jìn)行分離,分離過(guò)程采用梯度洗脫,洗脫劑為氯仿:甲醇(20:1—5:1),然后經(jīng)分離得到的化合物上凝膠柱純化,通過(guò)1D/2D NMR以及HRESIMS鑒定得到新化合物結(jié)構(gòu)。

      (7)采用二倍梯度稀釋法對(duì)化合物sambacide進(jìn)行抗菌活性測(cè)試。結(jié)果顯示:sambacide金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有顯著的抑菌作用(MIC≤16μg/mL)。

      (8)采用如下HPLC色譜條件測(cè)定sambacide的產(chǎn)量。

      a、色譜柱:ODS高效液相色譜柱;

      b、梯度洗脫程序:0–10min,30–60%乙腈;10–20min,60%乙腈;20–25,60–30%乙腈;

      c、檢測(cè)波長(zhǎng):247nm;

      d、流速:1.5mL/min;

      e、柱溫:25℃。

      實(shí)施例1

      (1)將擬用微生物鐮刀霉菌Fusarium sp.B10.1首先進(jìn)行活化,即將Fusarium sp.B10.1接種到經(jīng)過(guò)121℃高溫滅菌處理的PDA斜面培養(yǎng)基后,于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3d后,置于4℃冰箱中;

      (2)將活化的菌種接到PDB種子培養(yǎng)基中,于恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3d;

      (3)取洗凈的土豆切成丁后,取適量的土豆丁置于組織培養(yǎng)瓶中;將裝有土豆的組織培養(yǎng)瓶加蓋包裝后置于121℃高溫滅菌箱中滅菌30min,取出后將組織培養(yǎng)瓶冷卻;

      (4)將步驟(2)的種子培養(yǎng)基在無(wú)菌環(huán)境下接種到經(jīng)過(guò)步驟(3)前處理的土豆上,加蓋后置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30d后取出;

      (5)經(jīng)微生物鐮孢菌Fusarium sp.B10.1發(fā)酵后的土豆培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)甲醇超聲提取、過(guò)濾和濃縮得到粗提物;分別分離粗提物得到的sambacide的結(jié)構(gòu)式如下:

      (6)經(jīng)TLC薄層層析法檢測(cè),然后經(jīng)過(guò)硅膠柱進(jìn)行分離,分離過(guò)程采用梯度洗脫,洗脫劑為氯仿:甲醇(20:1—5:1),然后經(jīng)分離得到的化合物上凝膠柱純化,通過(guò)1D/2D NMR以及HRESIMS鑒定得到化合物結(jié)構(gòu);

      (7)采用如下HPLC色譜條件測(cè)定sambacide的產(chǎn)量為17.27±0.52g/Kg

      a、色譜柱:ODS高效液相色譜柱;

      b、梯度洗脫程序:0–10min,30–60%乙腈;10–20min,60%乙腈;20–25,60–30%乙腈;

      c、檢測(cè)波長(zhǎng):247nm;

      d、流速:1.5mL/min;

      e、柱溫:25℃。

      實(shí)施例2

      (1)將擬用微生物鐮刀霉菌Fusarium sp.B10.1首先進(jìn)行活化,即將Fusarium sp.B10.1接種到經(jīng)過(guò)121℃高溫滅菌處理的PDA斜面培養(yǎng)基后,于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3d后,置于4℃冰箱中;

      (2)將活化的菌種接到PDB種子培養(yǎng)基中,于恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3d;

      (3)取洗凈的土豆切成丁后,取適量的土豆丁置于組織培養(yǎng)瓶中;將裝有土豆的組織培養(yǎng)瓶加蓋包裝后置于121℃高溫滅菌箱中滅菌30min,取出后將組織培養(yǎng)瓶冷卻;

      (4)將步驟(2)的種子培養(yǎng)基在無(wú)菌環(huán)境下接種到經(jīng)過(guò)步驟(3)前處理的土豆上,加蓋后置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20d后取出。

      (5)經(jīng)微生物鐮刀霉菌Fusarium sp.B10.1發(fā)酵后的土豆培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)甲醇超聲提取、過(guò)濾和濃縮得到粗提物;分別分離粗提物得到的sambacide的結(jié)構(gòu)式如下:

      (6)經(jīng)TLC薄層層析法檢測(cè),然后經(jīng)過(guò)硅膠柱進(jìn)行分離,分離過(guò)程采用梯度洗脫,洗脫劑為氯仿:甲醇(20:1—5:1),然后經(jīng)分離得到的化合物上凝膠柱純化,通過(guò)1D/2D NMR以及HRESIMS鑒定得到化合物結(jié)構(gòu)。

      (7)采用如下HPLC色譜條件測(cè)定sambacide的產(chǎn)量為19.045±0.819g/Kg

      a、色譜柱:ODS高效液相色譜柱;

      b、梯度洗脫程序:0–10min,30–60%乙腈;10–20min,60%乙腈;20–25,60–30%乙腈.;

      c、檢測(cè)波長(zhǎng):247nm;

      d、流速:1.5mL/min;

      e、柱溫:25℃。

      實(shí)施例3

      (1)將擬用微生物鐮刀霉菌Fusarium sp.B10.1首先進(jìn)行活化,即將Fusarium sp.B10.1接種到經(jīng)過(guò)121℃高溫滅菌處理的PDA斜面培養(yǎng)基后,于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3d后,置于4℃冰箱中;

      (2)將活化的菌種接到PDB種子培養(yǎng)基中,于恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3d;

      (3)取洗凈的土豆切成丁后,取適量的土豆丁置于組織培養(yǎng)瓶中;將裝有土豆的組織培養(yǎng)瓶加蓋包裝后置于121℃高溫滅菌箱中滅菌30min,取出后將組織培養(yǎng)瓶冷卻;

      (4)將步驟(2)的種子培養(yǎng)基在無(wú)菌環(huán)境下接種到經(jīng)過(guò)步驟(3)前處理的土豆上,加蓋后置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)40d后取出。

      (5)經(jīng)微生物鐮刀霉菌Fusarium sp.B10.1發(fā)酵后的土豆培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)甲醇超聲提取、過(guò)濾和濃縮得到粗提物;分別分離粗提物得到的sambacide的結(jié)構(gòu)式如下:

      (6)經(jīng)TLC薄層層析法檢測(cè),然后經(jīng)過(guò)硅膠柱進(jìn)行分離,分離過(guò)程采用梯度洗脫,洗脫劑為氯仿:甲醇(20:1—5:1),然后經(jīng)分離得到的化合物上凝膠柱純化,通過(guò)1D/2D NMR以及HRESIMS鑒定得到化合物結(jié)構(gòu)。

      (7)采用如下HPLC色譜條件測(cè)定sambacide的產(chǎn)量為13.265±13.265g/Kg

      a、色譜柱:ODS高效液相色譜柱;

      b、梯度洗脫程序:0–10min,30–60%乙腈;10–20min,60%乙腈;20–25,60–30%乙腈;

      c、檢測(cè)波長(zhǎng):247nm;

      d、流速:1.5mL/min;

      e、柱溫:25℃。

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