技术领域
本发明涉及化合物的新用途,阐明药物化学结构与细菌的生物活性之间的关系,更具体的说,是探索化合物对草莓角斑病菌的抑菌和杀菌活性。
背景技术
草莓角斑病是草莓生产上危害极其严重的细菌病害,其病原菌草莓角斑病菌(XanthomonasfragariaeKennedyetKing)是我国进境植物检疫性有害生物。近年来,为了提高国内草莓的品质,满足市场日益扩大的需求,我国相继从国外引进大量优质草莓种苗。随着进口草莓苗的增加,草莓角斑病菌传入我国的危险性日益增大,对我国正在发展壮大的草莓产业的威胁也越来越大。
草莓角斑病1962年首次报道于美国明尼苏达州,1971年在新西兰发现该病,1973年意大利报道此病,认为是由美国的进口种苗传入,1975年希腊发现的该病被认为是由法国进口的种苗传入。目前该病害分布于:欧洲的法国、希腊、意大利、葡萄牙、罗马尼亚、西班牙;非洲的留尼汪;美洲的美国、阿根廷、巴西、委内瑞拉;大洋洲的澳大利亚和新西兰等。世界上许多国家将其列为检疫性细菌,我国也将该病菌列入进境植物检疫性有害生物名单中,在EPPO为A2类。
广泛种植的草莓是该病原菌的主要寄主。人工接种情况下,弗州草莓、野草莓、金露梅和委陵菜均可被草莓角斑病菌侵染。世界草莓约有50个种,我国有7个种,其中以森林草莓和东方草莓2种最多,分布在我国东北、西北和西南等地的山坡、草地或森林下,此外还有黄毛草莓、西南莓、五叶草莓、纤细草莓和西藏草莓。我国种植的这7种草莓均是草莓角斑病菌的感病寄主。
草莓角斑病菌主要为害草莓叶片,形成水浸状、红褐色不规则形病斑,病斑扩大时受细小叶脉所限呈角形叶斑。病斑逐渐扩大后融合成一体,逐渐变成淡红褐色而干枯;在适宜的条件下,花萼也能受侵染;另外,该细菌还可导致草莓维管束病变。草莓角斑病会引起产量下降,研究发现当田间该病菌发生面积为15%时,草莓产量缩减7.7%,当草莓被草莓角斑病菌系统侵染后其产量会下降75%~80%。
草莓在我国农业生产中占据了极其重要的地位。目前全国已有20多个省(区)、市栽培草莓,辽宁、河北、山东、江苏和陕西都有万余亩的种植面积。京、津、沪等地也有较大发展。现在北自黑龙江,南至广东,西从新疆,东到连云港都有草莓栽培。据不完全统计,目前全国草莓栽培面积已达8.7万hm2,总产量达150万t。近5年来我国出口草莓数量40万t(主要为冷冻草莓),中国已成为世界草莓生产及加工出口大国。
我国种植的草莓品种均是草莓角斑病菌的感病寄主。一旦此病原菌在我国发生流行,必将对我国快速发展的草莓产业带来毁灭性的打击。同时还会严重影响我国草莓的进出口贸易,从而造成巨大经济损失。病害一旦发生,为控制其蔓延而采取的封锁和检疫等手段会影响国内草莓种苗和果实的流通,增加相应的社会和经济成本。
发明内容
本发明选用二萜化合物为对象,采用体外抗菌试验,研究化合物对草莓角斑病菌的生物活性。
本发明的具体技术方案如下:
本发明的创新点是发现化合物对草莓角斑病菌有良好的抑菌和杀菌活性,并测量得到其最小抑菌浓度MIC值和最小杀菌浓度MBC值,属于首次公开。
所述化合物结构特征如下图式所示:
具体实施方式
下面结合具体实施实例,进一步详细地说明本发明。应理解下面实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明范围。
实施实例1
测量最小抑菌浓度MIC值。
(1)营养肉汤的配制:取营养肉汤30g加1000mL蒸馏水即得。使用前121℃高压蒸汽灭菌20min待用。
(2)营养琼脂固体培养基的配制:取营养琼脂45g加1000mL蒸馏水即得。使用前121℃高压蒸汽灭菌20min待用。
(3)菌株的培养:操作于超净工作台上进行。吸取已灭菌的液体培养基l0mL,放在已灭菌的试管中,然后用接菌环挑取一个菌落,加到液体培养基中,放于培养箱内培养,细菌培养24h,培养温度为28℃。
(4)菌液配制及计数:将培养后的菌液,釆用10倍稀释法用液体培养基稀释,并用血球计数板在显微镜上初步观察计数,然后将菌液用液体培养基稀释,作为加入供试品中的菌液。细菌采用平板计数法进行计数,将以上菌液用无菌生理盐水再稀释100倍,取50μL,均匀涂于已铺有固体培养基的平皿中,培养24h,培养温度为28℃。培养后,单个活细菌生长形成一个菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
计算公式为:菌液浓度=n×20×100cfu/mL
(5)药品溶液的配制:称取化合物,加入灭菌生理盐水,摇勾,得均匀溶液,备用。存放于4℃冰箱保存待用。
(6)最小抑菌浓度(MIC)与最小杀菌浓度(MBC)的测定:采用微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度MIC(MinimalInhibitoryConcentration)。MIC为最小抑菌浓度,即药物与一定浓度的菌液作用后,能够抑制可见菌生长的最低浓度。
采用二倍稀释法将药液用无菌生理盐水将药液稀释系列浓度,0.5、1、2、4、8、16、32、64、128和256μg/mL,在96孔板上1~10行,每孔加100μL不同浓度的药液和100μL菌液,使最终菌液浓度为1~5×105cfu/mL,第11行以无菌生理盐水加菌液作为阳性对照,第12行以不加菌液的无菌生理盐水为阴性对照,混匀后于28℃培养24h,以肉眼观察药物最低浓度管中无细菌生长者为该试验药物的MIC,每个实验重复三次。
测得最小抑菌浓度MIC值为8μg/mL。
实施实例2
测量最小杀菌浓度MBC值。
(1)营养肉汤的配制:取营养肉汤30g加1000mL蒸馏水即得。使用前121℃高压蒸汽灭菌20min待用。
(2)营养琼脂固体培养基的配制:取营养琼脂45g加1000mL蒸馏水即得。使用前121℃高压蒸汽灭菌20min待用。
(3)菌株的培养:操作于超净工作台上进行。吸取已灭菌的液体培养基l0mL,放在已灭菌的试管中,然后用接菌环挑取一个菌落,加到液体培养基中,放于培养箱内培养,细菌培养24h,培养温度为28℃。
(4)菌液配制及计数:将培养后的菌液,釆用10倍稀释法用液体培养基稀释,并用血球计数板在显微镜上初步观察计数,然后将菌液用液体培养基稀释,作为加入供试品中的菌液。细菌采用平板计数法进行计数,将以上菌液用无菌生理盐水再稀释100倍,取50μL,均匀涂于已铺有固体培养基的平皿中,培养24h,培养温度为28℃。培养后,单个活细菌生长形成一个菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数;计算公式为:菌液浓度=n×20×100cfu/mL。
(5)药品溶液的配制:称取化合物,加入灭菌生理盐水,摇勾,得均匀溶液,备用。存放于4℃冰箱保存待用。
(6)最小抑菌浓度(MIC)与最小杀菌浓度(MBC)的测定:采用微量肉汤稀释法测定最小杀菌浓度MBC(MinimalBactericidalConcentration)。在MIC基础上,从每管吸取10μL溶液,点于固体培养基上,继续按MIC培养条件下培养,以完全杀灭细菌的最低浓度为最小杀菌浓度(菌落数小于等于5)。
采用二倍稀释法将药液用无菌生理盐水将药液稀释系列浓度,0.5、1、2、4、8、16、32、64、128和256μg/mL,在96孔板上1~10行,每孔加100μL不同浓度的药液和100μL菌液,使最终菌液浓度为1~5×105cfu/mL,第11行以无菌生理盐水加菌液作为阳性对照,第12行以不加菌液的无菌生理盐水为阴性对照,混匀后于28℃培养24h,以肉眼观察药物最低浓度管中无细菌生长者为该试验药物的MIC。将上述未见生长细菌的各孔中的肉汤取10μL接种于营养琼脂平板上,做好标记,于28℃培养24h,以仍无细菌生长的管内药物浓度记为该药的MBC,每个实验重复三次。
测得最小杀菌浓度MBC值为32μg/mL。