肠膜明串珠菌WZ-44发酵体系优化及抗菌活性物质的初探

作     者：董靓靓 

作者单位：安徽农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：方庆奎;刘凤权

授予年度：2023年

学科分类：090403[农学-农药学(可授农学、理学学位）] 081703[工学-生物化工] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 09[农学] 0904[农学-植物保护] 

主      题：肠膜明串珠菌WZ-44 梨火疫病菌 发酵体系 培养基 次生抗菌物质 

摘      要：梨火疫病是梨、苹果等蔷薇科植物上的毁灭性细菌病害,病原物是解淀粉欧文氏菌（Erwinia amylovora）。目前梨火疫病的防治主要依赖化学农药,但是化学农药的长期使用,导致防治成本上升、病原菌抗药性产生、梨园生态环境失调、农药残留风险增加、梨果品质提升受限等问题。近年来,生物防治凭借其安全性高、环境友好、无残留、不易诱发病原菌抗药性等优点,成为绿色农药产业的重要发展方向之一。乳酸菌是一类公认的食品级微生物,一些菌株具有抗细菌和真菌活性,能够产生多种抗菌物质。本研究以实验室获得的肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）WZ-44为研究对象,以梨火疫病菌为指示菌株。开展了发酵体系的优化及抗菌活性物质初探,主要结果如下:1、肠膜明串珠菌发酵营养成分的最佳因子组合本研究以发酵菌体密度和拮抗圈直径为评价指标,MRS培养基作为基础培养基,通过单因素试验和正交设计试验获得WZ-44高密度发酵的培养基配方:葡萄糖25.0g/L、酵母粉25.0 g/L、Ca Cl 0.25 g/L、Mn SO·HO 0.15 g/L、Mg SO·7HO 0.18 g/L、NaHPO 2.0 g/L、KHPO 2.0 g/L、乙酸钠5.0 g/L、吐温-80 1.0 m L/L。在24 h发酵液中的菌体密度达3.47ⅹ10～9 CFU/m L,相对于MRS培养基提高了67.63%,而拮抗圈直径优化前后无明显差别,说明优化后的培养基更有利于肠膜明串珠菌WZ-44的生长。2、肠膜明串珠菌发酵参数的最佳因子组合在获得WZ-44最佳的发酵培养基组份后,通过单因素试验和正交设计试验对接种量、装液量、温度和p H等不同发酵参数进行了优化,获得了WZ-44的最佳发酵条件:接种量4%（v/v）、装液量40%（v/v）、温度20℃、p H值7.0。在36 h发酵液中的菌体密度达4.03ⅹ10～9 CFU/m L,相对于MRS培养基提高了94.68%,而拮抗直径优化前后无明显差别,说明优化后的培养基更有利于肠膜明串珠菌WZ-44的生长。3、肠膜明串珠菌的抗菌活性物质为了探究抑菌机制,利用有机溶剂萃取、硫酸铵沉淀、大孔树脂吸附、超滤等方法对抗菌活性物质进行初步分离提取,然后利用HPLC对粗分离物进一步分离纯化,根据初步分离纯化的结果推测,WZ-44产生的抗菌活性物质可能是水溶性物质,分子量小于3 kDa。