本發(fā)明涉及真菌提取物領(lǐng)域,尤其涉及一種海洋真菌提取物、制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù):
植物病害嚴(yán)重危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn),每年造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(fao)統(tǒng)計(jì),每年農(nóng)作物因遭受病害造成的減產(chǎn)損失平均為總產(chǎn)量的10%~15%。其中,植物細(xì)菌病害帶來(lái)的問(wèn)題尤為嚴(yán)重,隨著農(nóng)用硫酸鏈霉素的停用,極為缺乏有效的防治藥劑,而銅制劑等防治效果一般,且屬于化學(xué)農(nóng)藥,易造成環(huán)境污染和食品安全問(wèn)題,同時(shí)還會(huì)造成病原菌抗藥性的出現(xiàn)。因此研發(fā)新型環(huán)境友好型高效低毒生物農(nóng)藥用來(lái)防治植物細(xì)菌病害成為迫在眉睫的課題。
海洋真菌由于能夠產(chǎn)生結(jié)構(gòu)新穎、生物活性顯著的次級(jí)代謝產(chǎn)物而引起了人們的關(guān)注。自2007年以來(lái),每年從海洋真菌中獲得的新化合物數(shù)目在100個(gè)以上,僅2015年,就報(bào)道了400多個(gè)新的海洋真菌次級(jí)代謝產(chǎn)物。這些化合物當(dāng)中很多都具有諸如抗菌、抗炎、抗癌、酶抑制等顯著地生物活性。
然而目前對(duì)于海洋真菌次級(jí)代謝產(chǎn)物的活性研究大多集中于人類(lèi)醫(yī)學(xué)方面,對(duì)于其在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用很少,特別是在防治植物病原細(xì)菌方面,文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前并沒(méi)有對(duì)于海洋真菌次級(jí)代謝產(chǎn)物防治植物細(xì)菌病害的報(bào)道。因此從海洋真菌中獲得具有抗植物病原細(xì)菌活性的化合物具有十分廣闊的發(fā)展前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種海洋真菌提取物、制備方法及應(yīng)用,該海洋真菌提取物具有抗植物病原細(xì)菌活性,作為殺菌劑應(yīng)用可用來(lái)預(yù)防和治療植物病原細(xì)菌引起的植物病害。
本發(fā)明一方面提供了一種海洋真菌提取物,該海洋真菌提取物提取自海洋真菌fusariumequisetigly27,所述海洋真菌fusariumequisetigly27的保藏號(hào)是cgmcc14348。
本發(fā)明另一方面提供了上述海洋真菌提取物的制備方法,包括以下步驟:
在菌種培養(yǎng)基中進(jìn)行對(duì)海洋真菌fusariumequisetigly27培養(yǎng),轉(zhuǎn)入發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵,將所得發(fā)酵物用乙酸乙酯浸泡后再用甲醇:二氯甲烷為1:1的溶液浸泡,減壓濃縮,過(guò)濾,將剩余水相用乙酸乙酯萃取,萃取物減壓濃縮、干燥后得海洋真菌提取物。
作為優(yōu)選技術(shù)方案,所述菌種培養(yǎng)基為馬鈴薯葡萄糖平板培養(yǎng)基,在菌種培養(yǎng)基中28℃培養(yǎng)5-7天。
作為優(yōu)選技術(shù)方案,所述馬鈴薯葡萄糖平板培養(yǎng)基配比為:馬鈴薯5-6g/l、葡萄糖15-20g/l、瓊脂18-20g/l,其余為去離子水。
作為優(yōu)選技術(shù)方案,所述發(fā)酵培養(yǎng)基為大米固體培養(yǎng)基,500ml錐形瓶中加入大米40g,水30ml,接種真菌后,28℃發(fā)酵培養(yǎng)30-40天。
作為優(yōu)選技術(shù)方案,將所得發(fā)酵物用乙酸乙酯浸泡2次,隨后用甲醇:二氯甲烷體積比為1:1的溶液浸泡2次。
本發(fā)明的再一方面提供了上述海洋真菌提取物的應(yīng)用,所述海洋真菌提取物用于預(yù)防和治療由植物病原細(xì)菌引起的植物病害。
作為優(yōu)選技術(shù)方案,所述植物病原細(xì)菌為丁香假單胞桿菌p.syringae、燕麥?zhǔn)乘峋鷄.avenae、胡蘿卜軟腐歐文氏菌e.carotovora和密執(zhí)安棍狀桿菌c.michiganensis。
本發(fā)明的又一方面提供了一種植物病原細(xì)菌殺菌劑,其有效成分為上述海洋真菌提取物,還包括溶劑或助劑。
作為優(yōu)選技術(shù)方案,所述植物病原細(xì)菌殺菌劑為所述海洋真菌提取物溶解于二甲基亞砜制得,海洋真菌提取物的濃度為0.1-1.0mg/ml。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所具有的優(yōu)勢(shì)及有益效果在于:
1、本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)了海洋真菌fusariumequisetigly27發(fā)酵粗提物的抗植物病原細(xì)菌活性,殺菌活性高、效果好,低濃度下可發(fā)揮優(yōu)異的殺菌性能;
2、本發(fā)明的海洋真菌提取物,可作為農(nóng)用殺菌劑主要成分用來(lái)預(yù)防和治療植物病原細(xì)菌引起的病害,并且對(duì)由丁香假單胞桿菌p.syringae、燕麥?zhǔn)乘峋鷄.avenae、胡蘿卜軟腐歐文氏菌e.carotovora和密執(zhí)安棍狀桿菌c.michiganensis引起的植物細(xì)菌病害防治效果顯著;
3、本發(fā)明的海洋真菌提取物可以通過(guò)真菌發(fā)酵進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),成本低,制備效率高,不受資源限制,應(yīng)用前景廣闊。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的海洋真菌提取物(1.0mg/ml)、陽(yáng)性對(duì)照藥劑、陰性對(duì)照藥劑對(duì)4種植物病原細(xì)菌的抗菌效果圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的海洋真菌提取物(0.1mg/ml)和陽(yáng)性對(duì)照藥劑對(duì)2種植物病原細(xì)菌的抗菌效果圖。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種海洋真菌提取物,該海洋真菌提取物提取自海洋真菌fusariumequisetigly27,所述海洋真菌fusariumequisetigly27的保藏號(hào)是cgmcc14348。該海洋真菌為木賊鐮刀菌,已在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心保藏,保藏日期為2017年7月3日,保藏地址為北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)中國(guó)科學(xué)院微生物研究所。
本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了海洋真菌提取物的制備方法,包括以下步驟:在菌種培養(yǎng)基中進(jìn)行對(duì)海洋真菌fusariumequisetigly27培養(yǎng),轉(zhuǎn)入發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵,將所得發(fā)酵物用乙酸乙酯浸泡后再用甲醇:二氯甲烷體積比為1:1的溶液浸泡,減壓濃縮,過(guò)濾,將剩余水相用乙酸乙酯萃取,萃取物減壓濃縮、干燥后得海洋真菌提取物。本步驟中,海洋真菌經(jīng)過(guò)菌種活化和發(fā)酵擴(kuò)大培養(yǎng)后能夠產(chǎn)生代謝產(chǎn)物,利于提取物的制備,發(fā)酵后的發(fā)酵產(chǎn)物經(jīng)過(guò)乙酸乙酯浸泡,再經(jīng)過(guò)甲醇:二氯甲烷體積比為1:1的溶液浸泡,能夠充分提取其中的次級(jí)代謝產(chǎn)物。乙酸乙酯的萃取能夠保證提取物活性的基礎(chǔ)上進(jìn)行濃縮和提純。
在一優(yōu)選的實(shí)施例中,所述菌種培養(yǎng)基為馬鈴薯葡萄糖平板培養(yǎng)基,在菌種培養(yǎng)基中28℃培養(yǎng)5-7天;其中,馬鈴薯葡萄糖平板培養(yǎng)基配比為:馬鈴薯5-6g/l、葡萄糖15-20g/l、瓊脂18-20g/l,其余為去離子水。本實(shí)施例中,可以理解的是,菌種的培養(yǎng)溫度可以在28℃左右,培養(yǎng)的時(shí)間可以根據(jù)培養(yǎng)的情況進(jìn)行略微調(diào)整。培養(yǎng)基中馬鈴薯和葡萄糖的配比是針對(duì)fusariumequiseti進(jìn)行了優(yōu)化和選擇的,能夠有效的促進(jìn)fusariumequiseti的生長(zhǎng)。
在一優(yōu)選的實(shí)施例中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基為大米固體培養(yǎng)基,500ml錐形瓶中加入大米40g,水30ml,接種真菌后,28℃發(fā)酵培養(yǎng)30-40天。本實(shí)施例中,可以理解的是,菌種的發(fā)酵溫度可以在28℃左右,具體發(fā)酵的時(shí)間可以根據(jù)發(fā)酵的情況進(jìn)行縮短或延長(zhǎng)。發(fā)酵培養(yǎng)基中大米的濃度是針對(duì)fusariumequisetigly27進(jìn)行了優(yōu)化和選擇的,能夠有效的促進(jìn)fusariumequisetigly27的菌絲生長(zhǎng)和次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。
在一優(yōu)選的實(shí)施例中,將所得發(fā)酵物用乙酸乙酯浸泡2次,隨后用甲醇:二氯甲烷為1:1的溶液浸泡2次。本實(shí)施例中,浸泡2次能夠充分提取,可以理解的是,浸泡多次也可以充分提取,但是比較費(fèi)時(shí)。
本發(fā)明的再一實(shí)施例為上述海洋真菌提取物的應(yīng)用,上述海洋真菌提取物用于預(yù)防和治療由植物病原細(xì)菌引起的植物病害。本實(shí)施例中,上述海洋真菌提取物對(duì)于植物病原細(xì)菌引起的植物細(xì)菌病害療效顯著。其中,針對(duì)丁香假單胞桿菌p.syringae、燕麥?zhǔn)乘峋鷄.avenae、胡蘿卜軟腐歐文氏菌e.carotovora和密執(zhí)安棍狀桿菌c.michiganensis引起的植物病害防治療效特別顯著。具體的,本發(fā)明的上述海洋真菌提取物可主要用來(lái)預(yù)防和治療由丁香假單胞桿菌p.syringae引起的角斑病,燕麥?zhǔn)乘峋鷄.avenae引起的果斑病,胡蘿卜軟腐歐文氏菌e.carotovora引起的軟腐病和密執(zhí)安棍狀桿菌c.michiganensis引起的潰瘍病。
本發(fā)明的又一實(shí)施例提供了一種植物病原細(xì)菌殺菌劑,其有效成分為上述海洋真菌提取物,還包括溶劑或助劑。本實(shí)施例中,以上述海洋真菌提取物為有效成分,可配合其他的溶劑或助劑配制成為具有優(yōu)異殺菌效果的殺菌劑。其中溶劑可以為能夠有效溶解上述海洋真菌提取物的任意溶劑,助劑包括能夠促進(jìn)該海洋真菌提取物發(fā)揮殺菌作用的有效助劑以及在具體施用殺菌劑過(guò)程中促進(jìn)施用效果的有效助劑,另外,本領(lǐng)域常見(jiàn)的殺菌劑配合助劑也可用于本發(fā)明的植物病原殺菌劑中,例如表面活性劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑、消泡劑、填料等。
在一優(yōu)選的實(shí)施例中,所述植物病原細(xì)菌殺菌劑為所述海洋真菌提取物溶解于二甲基亞砜制得,海洋真菌提取物的濃度為0.1-1.0mg/ml。本實(shí)施例中,所述植物病原細(xì)菌殺菌劑的濃度可以為上述濃度范圍內(nèi)的任意取值,具體應(yīng)用過(guò)程中可以根據(jù)病原細(xì)菌引起的病害程度以及實(shí)施方式具體選擇上述的濃度,例如,可以選擇的濃度可以為0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9mg/ml。
為了更清楚詳細(xì)地介紹本發(fā)明實(shí)施例所提供的海洋真菌提取物、制備方法及應(yīng)用,以下將結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例1海洋真菌fusariumequisetigly27的培養(yǎng)和發(fā)酵
海洋真菌fusariumequisetigly27的菌種培養(yǎng)采用馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基,含有馬鈴薯5-6g/l、葡萄糖15-20g/l、瓊脂18-20g/l,其余為水,使用時(shí)制成平板培養(yǎng)基,菌株在28℃下培養(yǎng)5-7天;
(2)海洋真菌fusariumequisetigly27的發(fā)酵培養(yǎng)采用大米固體培養(yǎng)基,每500ml錐形瓶中加入大米40g,水30ml,發(fā)酵3瓶,真菌菌株于28℃下培養(yǎng)30-40天。
實(shí)施例2海洋真菌提取物的制備
將所得發(fā)酵物用乙酸乙酯浸泡2遍,再用甲醇:二氯甲烷體積比為1:1的溶液浸泡,減壓濃縮,過(guò)濾,將剩余水相用乙酸乙酯萃取,萃取物減壓濃縮、干燥后得海洋真菌提取物。
實(shí)施例3海洋真菌提取物抗菌活性測(cè)定
測(cè)試對(duì)6株植物病原細(xì)菌:丁香假單胞桿菌p.syringae、燕麥?zhǔn)乘峋鷄.avenae、稻生黃單胞菌xanthomonasoryzae、胡蘿卜軟腐歐文氏菌e.carotovora、密執(zhí)安棍狀桿菌c.michiganensis和青枯雷爾氏菌ralstoniasolanacearum的抗菌活性。
上述6株植物病原細(xì)菌經(jīng)lb培養(yǎng)基120rpm/min震蕩培養(yǎng)24h。取細(xì)菌培養(yǎng)液制備菌懸液,調(diào)整菌液濃至2-5×105cfu/ml,分別取菌懸液各0.1ml于平板培養(yǎng)基上,涂布均勻。
菌懸液稍干后,用無(wú)菌打孔器在離培養(yǎng)基邊緣3cm處打取3個(gè)直徑為3mm的小孔,3個(gè)小孔呈等邊三角形排列。
將實(shí)施例2的海洋真菌提取物用二甲基亞砜(dmso)溶解,配制成1.0和0.1mg/ml的溶液,在小孔中加入15μl的上述溶液,37℃培養(yǎng)24h,測(cè)量抑菌圈大小,并與陽(yáng)性對(duì)照藥劑(同等濃度的硫酸鏈霉素)和陰性空白藥劑(dmso)對(duì)比。
結(jié)果表明,參見(jiàn)圖1,從左至右,分別為對(duì)p.syringae;a.avenae;e.carotovora;c.michiganensis的抑菌效果圖。圖(a)說(shuō)明在1.0mg/ml的濃度下,本發(fā)明的海洋真菌提取物對(duì)4種植物病原細(xì)菌丁香假單胞桿菌p.syringae、燕麥?zhǔn)乘峋鷄.avenae、胡蘿卜軟腐歐文氏菌e.carotovora和密執(zhí)安棍狀桿菌c.michiganensis具有明顯的抑菌活性。圖(b)為陽(yáng)性對(duì)照藥劑,1.0mg/ml硫酸鏈霉素對(duì)p.syringae;a.avenae;e.carotovora;c.michiganensis的抑菌效果圖,同等濃度下陽(yáng)性藥劑也具有殺菌效果;圖(c)為陰性對(duì)照藥劑(dmso)處理效果,同等條件下不存在抑菌圈。
參見(jiàn)圖2,從左至右依次為:本發(fā)明的海洋真菌提取物對(duì)p.syringae的抗菌效果;硫酸鏈霉素對(duì)p.syringae的抗菌效果;本發(fā)明的海洋真菌提取物對(duì)a.avenae的抗菌效果;硫酸鏈霉素對(duì)a.avenae的抗菌效果。本發(fā)明的海洋真菌提取物對(duì)e.carotovora的抗菌效果;硫酸鏈霉素對(duì)e.carotovora的抗菌效果。圖2的結(jié)果表明,當(dāng)濃度在0.1mg/ml時(shí),本發(fā)明的海洋真菌提取物對(duì)p.syringae和a.avenae的抑菌活性強(qiáng)于陽(yáng)性藥硫酸鏈霉素,對(duì)e.carotovora的抑菌活性與陽(yáng)性藥硫酸鏈霉素相當(dāng)。上述試驗(yàn)充分說(shuō)明本發(fā)明的海洋真菌提取物對(duì)于上述細(xì)菌抗菌活性優(yōu)異,相比現(xiàn)有的抗細(xì)菌藥劑,低濃度下能夠取得顯著的抗菌效果。