荠菜和桂竹香种子抗菌肽的纯化及其性质研究

• 作 者: 闫娟
• 出 处: 福建农林大学
• 发表日期: 2015年01期
• 关键词: 抗菌肽 荠菜 桂竹香 抗菌活性

抗菌肽是一类普遍存在于生物体内、具备抗菌活性的小分子多肽。它具有相对分子量小、结构复杂、生物活性相对稳定、抗菌谱广、作用方式特殊、不容易产生耐药性等优点。通过研究植物抗菌肽,为肽类抗菌药物和转基因植物抗病品种的培育开辟广阔的前景。本文对45种植物种子进行初步筛选,最终选取抗菌活性强、抗菌谱较广的荠菜种子和桂竹香种子作为实验材料,进行抗菌肽的分离纯化,并对其性质和抗菌机理进行了研究。通过SP-Sepharose阳离子交换层析、Mono STM 5/50GL强阳离子交换层析和SuperdexTM75 10/300GL凝胶过滤层析技术,分别从荠菜种子和桂竹香种子中分离纯化出具有抗菌活性的单分子多肽,分别命名为ASU2和BSU3。通过Tricine-SDS-PAGE电泳初步推断ASU2分子量分别约为10 kDa,BSU3约为8 k Da,确切的分子量有待于进一步实验证实。ASU2和BSU3经胰蛋白酶酶解,AB SCIEX 4700 TOF/TOF质谱分析显示,ASU2酶解肽段与来源于山萮菜的hypothetical protein EUTSA__v10028983mg 具有较高的同源性,而 BSU3 酶解肽段与来源于印度水牛(Bubalus bubalis)的血清蛋白(serum albumin)具有很高的同源性。同时,利用琼脂扩散的原理,通过滤纸片法和牛津杯法分别测定了两种抗菌肽对真菌和细菌的抗菌谱,结果表明二者对植物病原真菌具有广泛的抑制作用,而对8种供试细菌均无抑制作用。通过滤纸片法检测抗菌肽的物质性质表明,二者均具有较好的热稳定性,还可耐受极端的pH和较高的阳离子浓度,对有机溶剂和表面活性剂也有较强的稳定性。测定抗菌肽对6种主要植物病原真菌的抑制活性发现,ASU2对茄病镰刀菌的抑制作用最明显,IC50为4.32 μg/mL;BSU3对尖孢镰刀菌的抑制作用最明显,IC50为1.93μg/mL。通过荧光染色、激光共聚焦扫描显微镜观察的方法发现,ASU2和BSU3均能引起菌丝顶端几丁质的积累和菌丝通透性的增加,由此断定,二者可能是通过其中一种或两种机理起到抑菌作用的,也可能是通过其它作用方式起作用的,但还需进一步的实验验证。