培菌白蚁黄翅大白蚁真菌多样性及其生物活性物质的鉴定

科技工作者之家 2021-06-22

昆虫是自然界最大的生物种群,从昆虫共生微生物发现新的次生代谢产物,近年来引起了研究者的兴趣。白蚁主要分布在世界的热带和亚热带地区,在地球有机碳循环过程中发挥着重要作用。培菌白蚁隶属于白蚁科大白蚁亚科(Macrotermitinae),是一类特殊的高等白蚁,其在体内与细菌、古菌、真菌等多种微生物共生,在白蚁巢中与特定的蚁巢伞属真菌(担子菌门Termitomyces属)共生。培菌白蚁独特的生活习性和生存环境可能孕育各种具有独特代谢机制的微生物,为发现新的微生物药物提供重要的资源。黄翅大白蚁是我国特有、南方地区广泛分布、且对林木业危害严重的一种培菌白蚁,其相关微生物及其次级代谢产物方面研究还未展开。本研究旨在通过可培养方法分析黄翅大白蚁肠道和菌圃的真菌多样性和抑菌活性,并探索潜在的次生代谢产物。


本研究从广东省采集培菌白蚁,通过兵蚁形态和线粒体细胞色素氧化酶II基因序列分析,确定白蚁种类为黄翅大白蚁。以PDA为培养基,从黄翅大白蚁工蚁肠道和菌圃中分离到18种不同的真菌,其中8种真菌来源于菌圃,2种来源于肠道,另外8种从肠道和菌圃中都可以分离到。从分离培养的结果看,菌圃具有较高的真菌多样性。以分离纯化的单一菌落为基础进行真菌鉴定,根据形态学、显微观察和ITS基因序列,分离到的真菌隶属于9个目:Agaricales, Capnodiales, Hypocreales,Eurotiales,Ophiostomatales, Pleosporales, Sordarials, Mucorales and Xylarials。共培养法抑菌活性分析表明9个菌株有抗病原菌活性,其中炭角菌Xylaria escharoidea 活性最高。通过实验室规模培养,用硅胶柱层析法纯化,然后用反相高效液相色谱法,根据生物活性追踪代谢物的方法,从炭角菌X. escharoidia中分离纯化活性化合物,通过紫外光谱、红外光谱、质谱、核磁共振等分析确定化合物的结构特征,最后得到化合物为:4,8-二羟基-3,4-二氢萘-1(2H)-酮 (4,8-dihydroxy-3,4-dihydronaphthalen-1(2H)-one)。该化合物对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和白色念珠菌等有抑菌活性。进一步通过分子对接研究(Molecular docking studies),分析了化合物可能的抑制模式及对细菌病原体的结合位点


综上所述,通过可培养法,从培菌白蚁黄翅大白蚁的肠道和菌圃中分离到隶属于9个目的18种真菌。其中9种真菌表现出对病原菌的抑制活性。炭角菌X. escharoidia呈现较高的抗菌活性。基于活性分离化合物法, 从炭角菌中分离表征了一种具有抑菌活性的化合物。该化合物具有抗革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和白色念珠菌的活性。分子对接研究支持分离化合物的抗菌活性。本研究结果为进一步探索培菌白蚁共生菌及其次生代谢产物奠定了基础。


原文信息:

Nagam, V., Aluru, R., Shoaib, M., Dong, G. R., Li, Z., Pallaval, V. B. and Ni, J. F. (2021) Diversity of fungal isolates from fungus growing termite Macrotermes barneyi and characterization of bioactive compounds from Xylaria escharoidea. Insect Science, 28(2), 392–402.






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来源:InsectScience 昆虫科学

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwOTAxMDE2OQ==&mid=2650930013&idx=1&sn=c0a87369b393c1e52e8ce766b8585946

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