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CecropinD是目前生产上已经通过基因工程应用的抗菌肽之一。为进一步探明CecropinD抗菌肽对细菌及真菌的抑制效果,本研究选择了革兰氏阴性菌大肠埃希氏菌(Escherichia coli K<,12>D<,31>)和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus),桑树青枯病原细菌(Pseudomonas solanacearum)以及真菌尖胞镰刀菌(Fusariun oxysporam)作为指示菌,研究其作用机理.
实验结果表明,CecropinD抗菌肽对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑制效果。通过扫描电镜观察,发现用CecropinD处理的桑树青枯病原细菌细胞有破裂,细胞不完整,细胞变形,细胞内容物丢失等观察现象。在透射电镜下,处理的桑树青枯病原细菌细胞被破坏,细胞质不均匀且明显减少,有大量的内容物溢出,溢出物质与细胞相连,从细胞膜破裂处溢出。在激光共焦显微镜下,可观察到大约10分钟后,CecropinD处理的桑树青枯病原细菌受到抗菌肽的作用,其结构受到破坏后,标记的荧光黄物质随着细胞内容物的溢出,迅速变暗,最后消失。
CecropinD抗菌肽对尖胞镰刀菌的实验结果表明,菌丝的净干重明显下降。在液体培养基中,处理的菌丝体积明显减小,孢子生产量也减少。当抗菌肽浓度大于30%,处理的菌丝基本上不生长,无孢子生成。在显微镜和扫描电镜下观察,10%的CecropinD处理,菌丝畸形、扭曲,当抗菌肽占培养基的浓度大于20%时,菌丝内有空泡形成,孢子萌发率开始下降,当抗菌肽浓度到30%时,孢子萌发极少,萌发形成的菌丝不正常。菌丝经抗菌肽处理后,呼吸速率明显下降,当抗菌肽浓度到50%时,菌丝在1小时左右停止呼吸运动。
CecropinD抗菌肽对细菌作用机理是破坏细菌的细胞膜,导致细胞内容物溢出。对真菌的作用机理是抑制呼吸,导致真菌衰退、死亡,能抑制真菌菌丝生长、孢子的生成和萌发。