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四种香料植物内生及根际菌中产香功能菌株的筛选及鉴定

储晓  
【摘要】:金盏菊、迷迭香、薰衣草及香叶天竺葵是四种重要的经济作物,在我国境内有广泛的种植栽培。该四种植株具有抗氧化、抗菌消炎、抗癌抗肿瘤等功效,由于其芳香性,也被广泛用于香精香料、香水及化妆品中。植物生化生理研究显示,这些植物中蕴藏着丰富的挥发油,挥发油中含有的活性成分也表现出芳香、抗氧化、抗菌、抗癌等等功效,因此,以上四种香料植物主要用于提取挥发油,并在食品、医药及化妆品等领域有较广泛运用。本研究以这四种香料植物为研究对象,对其内生微生物及根际微生物资源进行探索,获得纯培养菌株后,从中筛选产生挥发性代谢产物并具有怡人香气的菌株,之后对其代谢产物进行进一步鉴定研究。从云南省石林市云烟印象庄园采摘整株成熟的金盏菊、迷迭香、薰衣草、香叶天竺葵植株及其根际土壤作为研究样品,运用含有不同碳氮源的分离培养基。从中共分离得到植物内生菌株208株,分布于43个属;根际菌株355株,分布于48个属;共计563株纯培养菌株。其中,自根际土中分离得到一株滨田放线菌属的菌株YIM C0533T,多相分类研究确定了其为滨田放线菌属的一个新种,并命名为黄色滨田菌。以分离获得的大批纯培养菌株为基础,筛选在含有简单碳氮源培养基上可产香的菌株。首先采用固体培养,一次筛选后,再用液体培养,以筛除大批异味、臭味及气味清淡的菌株,发酵培养后,用GC-MS检测其可能的挥发性代谢物质。经筛选后,本研究成功检测了两株菌株YIM C0262及YIM X0007的挥发性代谢产物;这两株菌株均属于链霉菌属,但代谢产物却有很大的区别。从菌株YIM C0262中检测到苯甲醛及土味素;从菌株YIM X0007中检测到榄香烯、榄香醇、β-桉叶醇、α-桉叶醇及土味素,且响应值较高;菌株YIM X0007中的检出物鲜少报道其能在微生物中产生,特别是榄香烯,是目前已得到临床运用的抗癌药物。该化合物一般从植物中直接提取,目前尚无查到类似菌株代谢产生。为了进一步确定菌株YIM X0007的代谢产物,采用了大规模发酵后萃取其代谢产物并分离鉴定的方法。薄层层析初步检测该菌株代谢产物发现其代谢产物丰富多样,对后期分离目标化合物造成了影响。目前,已从该菌株中分离得到目前共得出4个组分,5个化合物,鉴定工作还在进行中。研究结果表明,植物内生环境及根际环境中蕴藏着丰富的菌株资源,在菌株筛选及微生物代谢研究方面有着潜在应用价值。一株具有优良性状的菌株被筛选出,并对其挥发性代谢产物做了初步检测及鉴定,发现该菌株代谢产物中,存在具有研究价值及应用潜力的化合物。


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