动物及微生物活性物质——苝醌衍生物杀菌活性和机理的研究

动物及微生物活性物质——苝醌衍生物杀菌活性和机理的研究

张锡贞[1]2003年在《动物及微生物活性物质》文中研究说明苝醌衍生物是以4,9—二羟基—3,10苝醌为活性中心的一类化合物,它们广泛分布于动物及真菌体内。苝醌衍生物作为光敏剂是近年光敏作用研究的前沿和热点之一。它们具有许多优良的光敏性质,在光照条件下它们能产生单线态氧和超氧阴离子自由基,是一种理想的光疗药物,已应用于皮肤病、胃病及癌症等的治疗。本文拟将从生物体内提取的苝醌类活性物质应用于农业,利用苝醌物质杀灭植物病原真菌。本文主要通过试验测定苝醌衍生物的代表物质竹红菌甲素(Hypocrellin A,简称HA)、痂囊腔菌甲素(Elsinochrome A,简称EA)、痂囊腔菌乙素(Elsinochrome B,简称EB)和痂囊腔菌丙素(Elsinochrome C,简称EC)对不同病害的防治效果并研究其作用机理。 苝醌衍生物对多种植物病原真菌菌丝生长具有抑制作用,是一种广谱杀菌剂。试验结果表明:在离体情况下,浓度为50μg/ml的HA、EA、EB、EC对21种供试菌中的黄瓜枯萎病、花生褐斑病、苹果轮纹病、炭疽病等15种病原真菌的菌丝生长有明显的抑制作用,抑制率均为60%以上。其中对苹果轮纹病、油菜菌核病、黄瓜灰霉病、水稻纹枯病等的抑制作用均达85%以上。通过试验还可知以上四种结构类似的药物对各种病原真菌生长的抑制率相当,因此,选取HA作进一步的研究。 用浓度为50μg/ml的HA对马铃薯晚疫病(Phytophthora infestans)进行孢子萌发试验。由试验发现HA对马铃薯晚疫孢子萌发有显着的影响,可明显抑制其孢子囊的芽管伸长和游动孢子的释放。孢子囊的芽管萌发率和游动孢子释放率分别仅为30.2%和9.43%。 将HA与常用化学农药己唑醇、百菌清、Pecycuron进行药效对比试验,结果表明:在室内离体试验中,HA对5种试验病原菌的作用效果与己唑醇相当,显着优于百菌清。在对水稻纹枯病的防治中,其作用效果较Pecycuron差。 在试验得到HA有杀菌活性的基础上进一步研究了其作用机理。光毒性和暗动物及微生物活性物质一花醒衍生物杀菌活性和机理的研究毒性对比试验表明:光照条件下HA杀菌活性明显增强,说明HA可通过光敏作用抑制病原菌生长。黑暗条件下HA也具有较强的杀菌活性。 通过在HA含药平板中分别加入活性氧分子的增强剂和碎灭剂研究了其杀菌作用的机理和活性成分。试验分别添加超氧阴离子自由基和单线态氧的增强剂Cys和DZO以及碎灭剂SOD和DABCO。试验结果表明Cys和DZO能够增强HA的杀菌活性,而SOD能减弱其杀菌效果,而且随着添加剂加入量的增加或浓度的增大,这种增强或减弱作用逐渐增大。DABCO对HA活性的作用不太明显。由此得出HA在光照和黑暗两种条件下均可通过产生活性氧—超氧阴离子自由基和单线态氧发挥杀菌作用。 在黑暗条件下,天然培养基中存在的还原剂能促使HA产生活性氧,起到杀菌作用,TX一100胶束体系有利于HA产生活性氧。 总之,HA是以活性氧分子为活性成分发挥杀菌作用的广谱高效生物杀菌剂。

苏宇杰[2]2011年在《竹红菌素的特性及应用研究》文中指出竹红菌素是一类天然脂溶性苝醌色素,是我国传统中药竹黄子座中的主要活性成分,其色泽鲜红、着色力好,具有作为食用天然色素应用于食品领域的巨大潜力。本文系统研究了竹红菌素的稳定性和抑菌活性,提出了利用羟丙基-β-环糊精包埋来增强竹红菌素水溶性的新方法,并探讨了竹红菌素对蛋黄的着色性能,以期通过本论文的研究为今后竹红菌素在食品中的应用提供基础依据。论文通过单因素实验确定竹黄子座中竹红菌素的提取工艺为1g竹黄子座粉末加入30mL无水乙醇,60℃冷凝回流浸提2h,在此工艺下竹红菌素的提取量为4.45mg/g。提取物中共含有3种色素成分,其中含量最大的是竹红菌乙素,含量约67%,其次是竹红菌甲素(约25%)和竹红菌丙素(约8%)。竹红菌素对体系pH值较为敏感,pH<8.0时竹红菌素呈亮红色,具有优良的热稳定性和光稳定性,pH>10.0时竹红菌素呈亮绿色,热稳定性和光稳定性均降低;Mg~(2+),Pb~(2+),Mn~(2+),Ca~(2+)对竹红菌素的稳定性没有明显影响,Zn~(2+)和Na+对竹红菌素具有一定的增色作用,Fe~(2+),Fe~(3+),Cu~(2+)和Al~(3+)对竹红菌素的稳定性影响较大,会导致竹红菌素颜色的明显变化;竹红菌素对氧化剂过氧化氢和还原剂焦亚硫酸钠有很好的耐受性,对常见食品添加剂抗坏血酸、山梨酸钾、苯甲酸钠、葡萄糖、蔗糖和柠檬酸均具有较好的稳定性,但对还原剂亚硫酸钠非常敏感;竹红菌素在避光条件下对油脂的氧化稳定性没有明显影响,但高浓度的竹红菌素在光照条件下会造成油脂氧化稳定性下降,因此竹红菌素用作油脂着色剂时需避光保藏或控制添加浓度。竹红菌素对革兰氏阳性菌具有良好的光敏抑菌活性,对革兰氏阴性菌抑菌作用不明显;光照时间和氧气对竹红菌素的光敏抑菌活性有重要影响,热处理对抑菌活性无明显影响;酸性环境或者加入Ca~(2+)、Mg~(2+)可使竹红菌素对革兰氏阴性菌也产生较好的抑菌作用;竹红菌素与菌体呈松散结合,竹红菌素的光敏抑菌反应同时包括Type I和Type II两类机制;研究认为竹红菌素的抑菌机理是其光敏产生的活性氧对菌体的细胞壁和细胞膜造成损伤,膜通透性增强,胞内物质泄漏,最终导致菌体死亡。在蛋鸡日粮中添加竹红菌素粗提物后,竹红菌素可以有效沉积在蛋黄中,明显加深蛋黄颜色;随着添加量增大和饲喂时间延长,蛋黄中竹红菌素沉积量增大,对蛋黄着色效果增强;停止添加后蛋黄中竹红菌素沉积量迅速降低,失去对蛋黄的着色效果;添加竹红菌素在加深蛋黄颜色的同时不会对鸡蛋的其它品质指标、功能性质和储藏性能产生不利影响,不会影响蛋鸡的生产性能;竹红菌素在蛋鸡的卵巢和肝脏中沉积量较高,并且随着添加量增大沉积量逐渐增大,在心、肺、胃和肌肉组织中沉积量较低,且不受添加量变化影响。竹红菌素与羟丙基-β-环糊精可以以1:1的摩尔比形成可溶性包合物,包合反应为放热反应,主要由焓驱动,包合反应过程中体系的焓值、熵值和自由能均降低;通过吸收光谱、荧光光谱、红外光谱和热分析结果的相互印证证实了包合物的形成,并推测是竹红菌素的芳香环结构进入了羟丙基-β-环糊精的空腔;包合物的形成可以明显提高竹红菌素的水溶性和热分解起始温度。

参考文献:

[1]. 动物及微生物活性物质[D]. 张锡贞. 山东师范大学. 2003

[2]. 竹红菌素的特性及应用研究[D]. 苏宇杰. 江南大学. 2011

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