1. 供试微生物
革兰氏阳性细菌3种:枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis ATCC 11562)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ATCC 6538)、溶血葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus ATCC 29970)。
革兰氏阴性细菌5种:根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens ATCC 11158)、大肠杆菌(Escherchia coli ATCC 29425)、黄瓜角斑病菌(Pseudomonas lachrymans ATCC 11921)、沙门氏寒菌(Salmoneua typhimurium ATCC 14028);番茄疮痂病菌(Xanthomonas vesicatoria ATCC 11633)。
供试真菌2种: 稻瘟病菌 (Magnaporthe oryzae strain P131)、白色念珠菌(Candida albicans ATCC 10321)。
2. 生长培养基
2.1 LB琼脂培养基(Luria-Bertani agar medium)用于单体化合物抗细菌活性测定,配方为:氯化钠5g,蛋白胨10g,酵母浸膏5g,琼脂20g,加去离子水定容至1000 mL,其中LB液体培养基不加琼脂。
2.2 马铃薯葡萄糖液体培养基(Potato dextrose broth, PDB)用于抗白色念珠菌活性测定。配方为:马铃薯200g,葡萄糖20g,琼脂20g,加去离子水定容至1000 mL。
2.3 燕麦西红柿培养基(Oat-tomato agar medium, OTA)用于稻瘟菌培养和产孢。配方为:燕麦30g,西红丝汁150mL,琼脂20g,加水定容至1000 mL。
3 多孔板-MTT显色法 (主要用于供试细菌和白色念珠菌的活性测定)
3.1 MTT反应原理
MTT,又名噻唑蓝,[3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide],采用MTT比色分析法可间接反映细胞的增殖和活力水平。基本原理是活细胞体内的线粒体脱氢酶能够将淡黄色的MTT还原成蓝紫色的化合物Formazane,该化合物可溶于酸性异丙醇、二甲基亚砜(DMSO)等有机溶剂中,通过多孔板分光光度计依颜色深浅可测定出各吸光值。生成Formazane的量与反应的活细胞数量成正比,而死亡的细胞不能将MTT转化以至没有颜色变化或颜色变化较小,因此吸光值的大小可以反映活细胞的数量和活性程度,间接反映化合物对供试菌细胞活力的抑制作用(边兴艳等,1998)。 3.2 MTT溶液的配制
准确称取MTT黄色粉末250mg,加入50 mL pH 7.2、0.2 mol/L的磷酸缓冲液,超声振荡混匀后,放置在4℃冰箱待用。
3.3 测试样品母液的配制
分别称取4 mg化合物溶于1.0 mL DMSO或无水乙醇或丙酮(30%=300+700)中,配成4mg/mL的母液,然后用30%DMSO或30%乙醇或30%丙酮将化合物稀释,浓度范围在31. 25 µg/mL到4000 µg/mL不等(初始浓度:4000,2000,1500,1000,500,250,125,62.5,31. 25 ug/mL),(终浓度:400,200,150,100,50,25,12.5,6.25,3.125 ug/mL)。
用于细菌活性测定的阳性对照为硫酸链霉素,配方如下:称取2 mg硫酸链霉素溶于1.0 mL乙醇(30%=300+700)中,配成2mg/mL的母液,然后用30%乙醇稀释,浓度范围在15.625µg/mL到2000µg/mL不等。初始浓度:(2000,1000,500,250,125,62.5,31.25,15.625 ug/mL),(终浓度:200,100,50,25,12.5,6.25,3.125,1.5625 ug/mL)。
用于白色念珠菌活性测定的阳性对照为两性霉素,配方如下:称取10 mg两性霉素溶于1.0mL DMSO(30%=300+700 µL)中,配成10 mg/mL的母液,然后用30% DMSO稀释,浓度范围在15.625µg/mL到2000µg/mL等。初始浓度:(2000,1000,500,250,125,62.5,31.25,15.625 ug/mL),(终浓度:200,100,50,25,12.5,6.25,3.125,1.5625 ug/mL)。 3.4 菌液制备
将供试细菌接种到LB琼脂培养基上,28°C培养24 h进行活化。然后将细菌接种到25 mL LB液体培养基中,28ºC摇培,转速为150-180 rpm,培养9~12 h。当澄清的LB培养基变混浊时,表明细菌增值明显,生长旺盛,然后将菌液转接到新的LB液体培养基中进行稀释,菌液浓度调至为106 cfu/mL (OD620=1.0)。
白色念珠菌的菌液制备与细菌的制备大致相同,只是将LB培养基换成PDB培养基。 3.5 单体化合物对供试菌MIC值测定
往洁净无菌的96孔培养板中加入浓度为106 cfu / mL的供试菌液90 μL,然后加入不同浓度梯度的测试样品母液10 μL,阳性对照为不同浓度的硫酸链霉素10 μL(当供试菌为白色念珠菌时,阳性对照为两性霉素10 μL)。同时设空白对照和溶剂对照(30%乙醇或30%DMSO或30%丙酮),每个处理4个重复。化合物在菌液中的浓度均为母液浓度的十分之一。将96孔板于28 ºC下在TS-8转移脱色摇床上振荡(15 rpm),黑暗条件下培养24 h,然后向每孔中加入5mg/mL MTT溶液10 μL,共培养4 h后,在1500 g下离心20 min,去上清,每孔加入二甲基亚砜(DMSO) 150 μL,再振荡30 min充分溶解Formazane。通过肉眼观察,多孔板中无蓝色物质生成的药剂浓度即为MIC(minimum inhibitory concentration value)值。
3.6 单体化合物对供试菌的抑制中浓度测定
采用多孔板-MTT-分光光度法测定化合物对供试菌的半抑制浓度(IC50)值。用移液枪吸取步骤(3.5)中一系列浓度梯度的显色菌液100 μL,相应转移至另一干净的96孔板中,利用多孔板分光光度计在510nm下测定光吸收值,按下式计算供化合物对供试菌的抑制率(%):
抑制率=
无药对照孔OD510nm − 药液孔OD510nm
×100%
无药对照孔OD510nm
试验结果采用Microsoft Excel软件进行数据整理,在分析中,供试样品浓度取对数(X),抑制率换算成生物统计机率值(Y),求得抑制活性回归方程(Y = aX + b),从而可以求得抑制中浓度IC50。
3.7 单体化合物对供试菌的MBC值测定
为进一步验证MIC值的准确性,在已确定MIC值的浓度梯度下,将化合物的浓度梯度再调节成如下三个浓度梯度:10MIC+0.5mg/mL,10MIC+1mg/mL,10MIC+1.5mg/mL。然后参照步骤(3.5)在多孔板中培养供试菌,每个浓度梯度设5个重复,其中两个重复加入MTT溶液验证其是否显色,剩下的三个重复菌液转接到LB固体培养基上,并用灭菌棉签涂抹均匀(白色念珠菌转接到PDA培养基上),培养24h后观察是否有菌落生成,没有菌落生成的浓度梯度即为MBC(minimum inhibitory concentration value)值。
4 稻瘟菌孢子萌发抑制法
4.1培养基的配制
制备燕麦西红柿培养基。 4.2 稻瘟菌产孢 4.2.1 稻瘟菌活化
将长期保存在-20°C下的稻瘟菌菌株,用灭菌的接种针挑取少量菌丝,接种到OTA培养基平板上,用封口膜封好,25°C下黑暗培养7天。 4.2.2 稻瘟菌继代培养
将西红柿燕麦培养基倒入培养皿(Ф=60 mm)中,每皿约20mL,制备成较厚的OTA培养基平板。在已活化好的稻瘟菌菌落中央用移液枪滴加无菌水1mL,再用灭菌棉签轻轻擦洗菌落表面。待无菌水变浑浊后,用移液枪吸取100 µL滴加到倒好的OTA培养基平板表面,然后用玻璃涂棒将其涂摸均匀。待培养基表面干燥后,盖上皿盖,用封口膜封好,倒置25 °C下培养48h。 4.2.3 机械刺激诱导产孢
将继代培养后的稻瘟菌菌落表面滴加无菌水约3mL,用灭菌棉签轻轻擦洗菌丝,将菌丝机械擦断,待灰色菌落变为黑色后,将表面无菌水吸去,晾干水分,用灭菌的纱布将皿口封住,置于干燥有光的条件下培养24 h,再转移室外培养24~48h至即可得到稻瘟菌孢子。 4.3 配制孢子悬浮液
在已产孢的稻瘟菌平板上滴加无菌水3mL,用灭菌棉签擦洗菌落表面,洗下孢子并用纱布过滤,将孢子洗液装到1.5 mL的离心管中,离心3次(离心力8000 g,每次离心15 min)。然后将孢子液稀释,在血球记数板上滴加孢子液,调节孢子悬浮液浓度至2×106个/mL。 4.4 配制抗菌活性物质溶液
称取分离得到的单体化合物各4 mg到Eppendorf管中,根据样品溶解性分别用乙醇或DMSO溶解,配成4000 µg/mL母液,然后稀释成含10%乙醇或10%丙酮的不同浓度梯度的母液,浓度范围在250~4000 µg/mL。初始浓度:800,400,300,200,100,50,25,12.5,6.25,3.125µg/mL。终浓度:400,200,150,100,50,25,12.5,6.25,3.125,1.5625µg/mL。
稻瘟菌孢子萌发实验阳性对照为多菌灵,称取多菌灵1.0 mg 到Eppendorf管中,向其中加入无水乙醇溶液1.0 mL,振荡溶解,得到1000 µg/mL的多菌灵母液。然后用10%乙醇溶液将多菌灵母液稀释为初始浓度:200,100,50,25,12.5,6.25,3.125,1.5625µg/mL用作活性测定。终浓度:100,50,25,12.5,6.25,3.125,1.5625,0.78125 µg/mL。 4.5 活性测定
准备洁净培养皿,在每个培养皿中放两层吸水纸和凹玻片,进行灭菌。灭菌后,往每皿中加无菌水3 mL进行保湿。然后在每个凹孔加入25µL配制好的稻瘟菌孢子悬浮液(2×106 个/mL)和系列浓度梯度的化合物溶液25µL,用移液枪吸吐几遍,混合均匀。同时设空白对照和溶剂对照(5% 乙醇或丙酮),每个处理3个重复。将凹玻片放在保湿的培养皿中,室温下光照培养8 h后观察孢子萌发情况。在显微镜10×10(目镜×物镜)倍下观测每一凹玻片上的孢子萌发情况,选择3个不同的视野,每个视野中约100个孢子,用计数器记下萌发和未萌发的孢子数,然后计算孢子萌发率(%)。
孢子萌发抑制率=
4.6 数据处理和半抑制浓度的计算
试验结果采用Microsoft Excel软件进行数据整理,在分析中,供试样品浓度取对数(X),抑制率换算成生物统计机率值(Y),求得抑制活性回归方程(Y = aX + b),从而可以求得半抑制浓度IC50。实验设空白对照和溶剂对照(5% 乙醇,v/v),每个处理3个重复。
溶剂对照萌发率-处理萌发率
溶剂对照萌发率
×100%
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