本發(fā)明涉及一種生物提取方法,尤其涉及一種印楝素的發(fā)酵提取方法。
背景技術(shù):
植物內(nèi)生菌更容易產(chǎn)生抗菌物質(zhì)或新型生物活性物質(zhì)。植物內(nèi)生菌是指在某一時(shí)期生活在植物體內(nèi),但對(duì)寄主植物組織并不引起明顯病害癥狀的細(xì)菌。包括那些在其生活史中的某一階段營表面生活的腐生菌,以及對(duì)宿主暫時(shí)沒有傷害的潛伏性病原菌和菌根菌。內(nèi)生菌能夠產(chǎn)生活性很強(qiáng)的次生代謝產(chǎn)物,包括抗生素、殺昆蟲物質(zhì)、植物生長調(diào)節(jié)劑、抗腫瘤活性物質(zhì)等,而這些化合物包括生物堿、甾醇、萜類、大環(huán)內(nèi)酯等多種類型并具有新穎的化學(xué)結(jié)構(gòu),近年來已成為國內(nèi)外研究的焦點(diǎn)。
印楝屬楝科植物,為熱帶樹種,具有很高的生物農(nóng)藥和醫(yī)藥價(jià)值。印楝殺蟲劑是當(dāng)今世界公認(rèn)的最優(yōu)秀的生物農(nóng)藥之一,對(duì)200多種昆蟲有作用,具有很強(qiáng)的殺蟲、拒食、抑制生長發(fā)育、胃毒、忌避、抑制呼吸、抑制昆蟲激素分泌、抑制昆蟲生育能力等作用。它的殺蟲效果具有廣譜、高效、低毒、無殘留、對(duì)人畜無毒副作用、對(duì)害蟲天敵安全及持效期長、不易產(chǎn)生抗藥性等特點(diǎn)。印楝素是目前世界上公認(rèn)的活性最強(qiáng)的拒食劑,因而被認(rèn)為是最適合于商品化開發(fā)的植物源殺蟲劑。但目前由于氣候原因,國內(nèi)只有海南、云南、廣東可以引種栽培,印楝素制劑因價(jià)格居高不下無法廣泛應(yīng)用。
目前,全球有近20個(gè)國家對(duì)印楝素進(jìn)行研究、開發(fā)和利用,國際上定期召開全球印楝科學(xué)與應(yīng)用會(huì)議。1985年Grace在美國注冊(cè)的印楝制劑“Margosano”是世界上第一個(gè)真正商品化的植物殺蟲劑,而印楝素田間使用具有明顯的局限性,最為突出的是其持效期短。目前,對(duì)印楝素的研究大部分停留在:(1)制劑穩(wěn)定性能的研究:Sundram在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一種紫外光吸收劑能增強(qiáng)印楝素的穩(wěn)定性;Szeto發(fā)現(xiàn)在PH1-7的緩沖液中其分解率不大,而在PH10的緩沖液中其分解則很快;Andrew發(fā)現(xiàn)印楝素在弱酸環(huán)境(PH4-6)很穩(wěn)定。(2)印楝素分子結(jié)構(gòu)與作用強(qiáng)度關(guān)系的研究:Enris等研究克羅登烷雙萜結(jié)構(gòu)的拒食活性,Deota等研究各種印楝素成分對(duì)拒食活性和昆蟲毒性的大小等。(3)印楝細(xì)胞的培養(yǎng)條件的優(yōu)化;(4)國內(nèi)的研究集中在印楝素與其他農(nóng)藥混配制劑的開發(fā)的研究。華南農(nóng)大是我國最早開始研究印楝素應(yīng)用開發(fā)的單位。
關(guān)于印楝植物內(nèi)生菌的研究,國外曾報(bào)道過生長在印度的印楝植物內(nèi)生真菌的分離和鑒定;國內(nèi)曾報(bào)道對(duì)云南元江印楝植物內(nèi)生真菌進(jìn)行分離并進(jìn)行種類鑒定,邵士成等對(duì)印楝內(nèi)生真菌的多樣性及抗菌活性進(jìn)行研究。但目前未見從印楝植物提取到含印楝素的內(nèi)生菌,并從該內(nèi)生菌發(fā)酵液提取印楝素的技術(shù)研究報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種印楝素的發(fā)酵提取方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
本發(fā)明包括以下步驟:
(1)內(nèi)生菌分離:采用自來水將所采集的印楝植物組織表面沖洗干凈→晾干水分后分別切取不同組織部位,采用下述方法進(jìn)行表面消毒:0.1%升汞漂洗10—30S→無菌水沖洗數(shù)次75%酒精漂洗30-60S→無菌水沖洗數(shù)次;在無菌操作條件下取組織塊切成0.2cmx0.2cm長段,每個(gè)種源地的植株組織塊植于加青霉素的PDA(馬鈴薯蔗糖瓊脂糖)培養(yǎng)基中,在28±1℃條件下置于溫箱靜止培養(yǎng);
(2)菌株純化:將上述經(jīng)表面滅菌的材料不做任何處理直接種植于加青霉素的PDA培養(yǎng)基中,在28±1℃條件下置于溫箱培養(yǎng),檢查表面消毒是否徹底;將種植樣品的PDA平板置于28±1℃溫箱培養(yǎng)3-15d待各植物組織切面長出菌絲后挑取邊緣部分移至新的PDA培養(yǎng)基上,劃線法純化;設(shè)兩類空白對(duì)照,一類采用漂洗液檢驗(yàn)法,另一類采用組織印跡法以上兩種對(duì)照處理的分離培養(yǎng)基平板上無菌落出現(xiàn),表明植物材料表面消毒徹底,分離到的是內(nèi)生菌;
(3)菌種鑒定:采用P DA培養(yǎng)基和促孢培養(yǎng)基進(jìn)行插片培養(yǎng),對(duì)分離所得菌進(jìn)行菌落特征和顯微形態(tài)特征觀察,并通過分子生物學(xué)方法做rDNA ITS(Internal Transcribed Spacer,內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū))序列分析進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定;
(4)菌液發(fā)酵:將內(nèi)生菌分別接種到250ml裝有相對(duì)應(yīng)培養(yǎng)基的三角瓶中,進(jìn)行搖床培養(yǎng),細(xì)菌在370C,150r/min培養(yǎng)2d,真菌在300C,150r/min培養(yǎng)3d.
(5)抗蟲活性菌株篩選:選取有報(bào)道對(duì)印楝敏感的農(nóng)業(yè)害蟲(如斜紋夜蛾、草地貪夜蛾、蚜蟲、家蠶、菜青蟲等),采用蟲體浸漬法:將實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的試蟲用毛筆挑入漏勺中,在已發(fā)酵好的內(nèi)生菌菌液中浸30s取出,自然晾干后,挑入直徑12cm的培養(yǎng)皿中,并放入新鮮苞菜葉;設(shè)無菌水與對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)基為對(duì)照,每個(gè)處理20頭,重復(fù)3次"于溫度280C,光周期L:D=16:8,相對(duì)濕度75%-85%的恒溫生化培養(yǎng)箱中飼養(yǎng),24,48,72,96,120h后觀察其死亡蟲數(shù),并計(jì)算死亡率;或采用食葉浸漬法:取新鮮、幼嫩、沒有施過藥的甘藍(lán)葉片,浸入已發(fā)酵好的內(nèi)生菌菌液中10s取出,自然晾干,置于直徑12cm的培養(yǎng)皿中(在葉柄部包裹沾有保濕劑的脫脂棉,以保證葉片新鮮),用毛筆輕輕挑入饑餓12h的試蟲,設(shè)無菌水和相應(yīng)的發(fā)酵培養(yǎng)基為對(duì)照,每個(gè)處理20頭,重復(fù)3次于溫度280C,光周期L:D=16:8,相對(duì)濕度75%-85%的恒溫生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24,48,72,96,120h后觀察其死亡蟲數(shù),并計(jì)算死亡率;
(6)發(fā)酵產(chǎn)物提取:收集菌絲體,分別用乙醇、氯仿、石油醚、乙酸乙酯、甲醇等進(jìn)行抽提,得到最佳提取工藝。
本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明是一種印楝素的發(fā)酵提取方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過內(nèi)生菌分離,發(fā)酵,提取發(fā)酵液中印楝活性物質(zhì)獲得抗蟲活性較高的次生代謝產(chǎn)物是目前適合國內(nèi)開發(fā)印楝農(nóng)藥的一條有效途徑,具有非常大的市場(chǎng)開發(fā)潛力。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
如圖1所示:本發(fā)明包括以下步驟:
(1)內(nèi)生菌分離:采用自來水將所采集的印楝植物組織表面沖洗干凈→晾干水分后分別切取不同組織部位,采用下述方法進(jìn)行表面消毒:0.1%升汞漂洗10—30S→無菌水沖洗數(shù)次75%酒精漂洗30-60S→無菌水沖洗數(shù)次;在無菌操作條件下取組織塊切成0.2cmx0.2cm長段,每個(gè)種源地的植株組織塊植于加青霉素的PDA(馬鈴薯蔗糖瓊脂糖)培養(yǎng)基中,在28±1℃條件下置于溫箱靜止培養(yǎng);
(2)菌株純化:將上述經(jīng)表面滅菌的材料不做任何處理直接種植于加青霉素的PDA培養(yǎng)基中,在28±1℃條件下置于溫箱培養(yǎng),檢查表面消毒是否徹底;將種植樣品的PDA平板置于28±1℃溫箱培養(yǎng)3-15d待各植物組織切面長出菌絲后挑取邊緣部分移至新的PDA培養(yǎng)基上,劃線法純化;設(shè)兩類空白對(duì)照,一類采用漂洗液檢驗(yàn)法,另一類采用組織印跡法以上兩種對(duì)照處理的分離培養(yǎng)基平板上無菌落出現(xiàn),表明植物材料表面消毒徹底,分離到的是內(nèi)生菌;
(3)菌種鑒定:采用P DA培養(yǎng)基和促孢培養(yǎng)基進(jìn)行插片培養(yǎng),對(duì)分離所得菌進(jìn)行菌落特征和顯微形態(tài)特征觀察,并通過分子生物學(xué)方法做rDNA ITS(Internal Transcribed Spacer,內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū))序列分析進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定;
(4)菌液發(fā)酵:將內(nèi)生菌分別接種到250ml裝有相對(duì)應(yīng)培養(yǎng)基的三角瓶中,進(jìn)行搖床培養(yǎng),細(xì)菌在370C,150r/min培養(yǎng)2d,真菌在300C,150r/min培養(yǎng)3d.
(5)抗蟲活性菌株篩選:選取有報(bào)道對(duì)印楝敏感的農(nóng)業(yè)害蟲(如斜紋夜蛾、草地貪夜蛾、蚜蟲、家蠶、菜青蟲等),采用蟲體浸漬法:將實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的試蟲用毛筆挑入漏勺中,在已發(fā)酵好的內(nèi)生菌菌液中浸30s取出,自然晾干后,挑入直徑12cm的培養(yǎng)皿中,并放入新鮮苞菜葉;設(shè)無菌水與對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)基為對(duì)照,每個(gè)處理20頭,重復(fù)3次"于溫度280C,光周期L:D=16:8,相對(duì)濕度75%-85%的恒溫生化培養(yǎng)箱中飼養(yǎng),24,48,72,96,120h后觀察其死亡蟲數(shù),并計(jì)算死亡率;或采用食葉浸漬法:取新鮮、幼嫩、沒有施過藥的甘藍(lán)葉片,浸入已發(fā)酵好的內(nèi)生菌菌液中10s取出,自然晾干,置于直徑12cm的培養(yǎng)皿中(在葉柄部包裹沾有保濕劑的脫脂棉,以保證葉片新鮮),用毛筆輕輕挑入饑餓12h的試蟲,設(shè)無菌水和相應(yīng)的發(fā)酵培養(yǎng)基為對(duì)照,每個(gè)處理20頭,重復(fù)3次于溫度280C,光周期L:D=16:8,相對(duì)濕度75%-85%的恒溫生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24,48,72,96,120h后觀察其死亡蟲數(shù),并計(jì)算死亡率;
(6)發(fā)酵產(chǎn)物提取:收集菌絲體,分別用乙醇、氯仿、石油醚、乙酸乙酯、甲醇等進(jìn)行抽提,得到最佳提取工藝。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。