抽象的
近年來,尋找新的抗菌化合物(包括擔子菌的次級代謝產(chǎn)物)變得越來越重要。這類高等真菌的代表菌具有很強的生物合成能力,這有助于它們作為生產(chǎn)菌的應用。本文研究了代表三個不同目的擔子菌的18個菌株的培養(yǎng)液和深層菌絲體的提取物。為此,我們進行了菌株的深層培養(yǎng)、生物材料的提取,并使用瓊脂擴散法評估了提取物的抗菌活性。確定了活性強的提取物的最低抑菌濃度。并使用高效液相色譜-質(zhì)譜法對最有前景的提取物進行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),16個菌株含有抗菌代謝產(chǎn)物。因此,選定用于進一步研究的菌株為:猴頭菇4號(Hericium corraloides 4),其培養(yǎng)液和浸沒菌絲體提取物不僅表現(xiàn)出抗菌活性,還表現(xiàn)出抗真菌活性;以及白樺層孔菌3號(Fomitopsis betulina 3)、松層孔菌2號(Fomitopsis pinicola 2)、猴頭菇1號(Hericium erinaceus 1)和硫磺乳孔菌4號(Laetiporus sulphureus 4),其培養(yǎng)液提取物對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均表現(xiàn)出較高的抗菌活性。采用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS)法測定了這些菌株的代謝譜。利用該方法,初步鑒定了兩種代謝物:猴頭菇1號中的猴頭菇素(hericerin)和硫磺乳孔菌4號中的硫磺乳孔菌素H(sulfureuine H)。
關(guān)鍵詞:
擔子菌;深層培養(yǎng);提取物;抗菌活性;抗真菌活性; HPLC-MS
1. 簡介
病原微生物耐藥菌株的出現(xiàn)每年都在增加 [ 1 ]。造成這種情況的原因有很多,例如抗生素的無節(jié)制使用、化學廢物排入環(huán)境等 [ 2,3 ]。另一個原因是可用抗生素的種類較少。因此,鑒定和分離新的抗菌分子,特別是從天然來源中分離,是一項重要任務。這種方法在 20 世紀抗生素時代初期也曾被使用,當時人們積極尋找新的抗菌分子生產(chǎn)者。放線菌和子囊菌經(jīng)常被用作此類生產(chǎn)者,它們?nèi)匀皇侵饕纳a(chǎn)者群體 [ 4,5 ]。在我們的工作中,我們重點研究了一類研究較少的生產(chǎn)者群體——擔子菌。
擔子菌是高等真菌中最重要的門類之一。根據(jù)最新數(shù)據(jù),該門類包含70萬至100萬種,約占真菌總多樣性的28%至40% [ 6 , 7 ]。它們廣泛分布于所有地理區(qū)域,生長于各種基質(zhì)上。擔子菌主要為腐生菌:它們在有機化合物的礦化過程中發(fā)揮重要作用,向環(huán)境中釋放酶,并吸收有機化合物的分解產(chǎn)物。此外,其中一些擔子菌也可能是各種生物的共生體或寄生蟲 [ 6 ]。
擔子菌具有豐富多樣的次級代謝產(chǎn)物。其次級代謝物組既有其獨特的特征,又與其他真菌和植物的代謝物組有相似之處,主要體現(xiàn)在多肽、炔類化合物和倍半萜類化合物方面[ 8 ]。擔子菌的次級代謝產(chǎn)物在生物起源、生理作用、結(jié)構(gòu)和應用方面存在顯著差異。這些物質(zhì)目前已成為許多真菌研究的主題??茖W家在代謝物的組成中發(fā)現(xiàn)了抗氧化劑、抗菌化合物以及抗腫瘤、抗炎等分子[ 9,10 ]。
盡管藥用真菌已被各種文化使用了數(shù)百年,但直到最近才開始研究其在現(xiàn)代醫(yī)學中的應用。例如,藥用真菌產(chǎn)品被用作癌癥治療的輔助手段,減輕化療和放療的副作用,如惡心、貧血和免疫力下降[ 11 ]。
許多藥用真菌均可食用——除了具有有益特性的生物活性代謝物外,它們還含有所有必需氨基酸以及維生素:硫胺素、核黃素、煙酸和抗壞血酸。藥用和食用真菌富含鈣、磷、鐵、鈉和鉀等礦物質(zhì)。因此,真菌既可以被視為合理的膳食補充劑,也可以作為預防(和治療)疾病的手段[ 12 ]。
自 20 世紀 40 年代以來,人們就開始研究擔子菌的抗菌特性 [ 13 ]。這些研究現(xiàn)在正變得越來越深入 [ 10 ]。關(guān)于該主題的大多數(shù)篩選研究都致力于研究自然界中采集的子實體的抗菌活性,而涉及深層培養(yǎng)的研究則少得多 [ 10 ]。大多數(shù)具有目標特性的代謝物都是從培養(yǎng)液中檢測和分離出來的 [ 14,15 ]。因此,首先利用測試菌株的深層培養(yǎng)進行研究是合理的。
從擔子菌中分離的抗菌代謝物屬于各種化學類別的化合物——萜類化合物、倍半萜、內(nèi)酯、羧酸、肽和其他各種化合物。它們對各種微生物均有活性。這些微生物可以是革蘭氏陽性菌[ 16、17、18 ]和革蘭氏陰性菌[ 19、20 ] ,包括臨床菌株和耐藥菌株[ 21、22 ]、真菌[ 15、23 ]和植物病原菌[ 24 ]。值得注意的是,與革蘭氏陽性菌相比,它們對革蘭氏陰性菌的活性要低得多[ 10 ]。
由于許多擔子菌種類的抗菌特性信息不足,因此有必要進一步仔細研究,首先測試其提取物。為了確保結(jié)果的可重復性,我們在實驗中采用了深層培養(yǎng)法。
該研究的目的是評估屬于傘菌目、多孔菌目和紅菇目 18 種擔子菌深層培養(yǎng)物的抗菌活性,選出最有希望產(chǎn)生抗菌代謝物的菌株,并對其代謝特征進行初步評估。
來源: MDPI, 鏈接: https://www.mdpi.com/1422-0067/26/19/9802
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