从南非植物中分离出内生真菌，筛选其抗菌活性和胞外酶活性I型聚酮合成酶 的存在外文翻译资料

从南非植物中分离出内生真菌，筛选其抗菌活性和胞外酶活性I型聚酮合成酶

的存在

Muna Ali Abdalla^a,b , Abimbola O. Aro^a,c , Dorcas Gado^a , Ajit Kumar Passari^d, Vineet Kumar Mishra^d , Bhim Pratap Singh^d,e,*, Lyndy J McGaw^a,*

^a Phytomedicine Programme, Department of Paraclinical Sciences, Faculty of Veterinary Science, University of Pretoria, Private Bag X04, Onderstepoort 0110, South

Africa

^b Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, University of Khartoum, P.O Box 13314 Khartoum North, Sudan

^c Department of Agriculture and Animal Health, College of Agriculture and Environmental Science, University of South Africa, Florida campus, Private Bag X6, Flor

ida, Roodepoort 1710, South Africa

^d Department of Biotechnology, Mizoram University, Aizawl, Mizoram 796004, India

^e Department of Agriculture amp; Environmental Sciences (AES), National Institute of Food Technology Entrepreneurship amp; Management (NIFTEM), Kundli 131028,

Sonepat, Haryana, India

专业 生物科学（师范） 学生姓名 王清玥

指导老师姓名：石陆娥

摘要：内生真菌是指生活在寄主植物内部并参与许多生物过程，但不引起疾病或其他不良影响的细菌或真菌。内生植物被认为是次生代谢物的丰富来源，具有潜在的药理作用。 许多南非药用植物是潜在有用的内生微生物的高度未被研究的来源。本报告从南非药用植物的叶、茎和根中获得了六种内生真菌，这些真菌以其传统用途和药理特性而闻名。内生真菌主要来源于子叶旋花、小叶紫草、毛地锦、青苔，还有向日葵。对分离的内生真菌粗提物进行了抑菌活性、胞外酶活性和磷酸盐增溶作用的研究。此外，本研究还利用基因筛选来评估内生真菌合成生物活性化合物的能力，这表明聚酮合成酶1型(PKS1)基因的存在。在初步的微生物抑制筛选中，真菌提取物对新生隐球菌和白色念珠菌具有良好的抗真菌活性。此外，内生真菌马尾藻具有胞外酶活性，即木聚糖酶和纤维素酶。其中五铢真菌菌株显示了对磷酸盐的增溶能力，三个菌株显示了聚酮合酶1型(PKS1)基因的存在。它们的生物活性次级代谢产物值得进一步研究。

关键词：南非药用植物; 内生真菌; 抑菌活性; 酶活性PKS;

1.导言

南非具有丰富的药用植物多样性以及它们的用途知识(Abdalla and McGaw, 2018)。一项全面的综述讨论了南非植物的潜力及其传统用途，并发现了有前途的内生微生物及其次级代谢物方面的潜力(Abdalla and McGaw, 2018)。在南非进行了深入的研究，以调查南非植物的效力，并发现了一些生物活性，包括抗菌药物(Omokhua et al., 2018)，抗氧化和抗炎症(Motlhatlego et al., 2018)，抗病毒(Mehrbod et al., 2018)和杀螨效果(Adenubi et al., 2018)。

在这份报告中，由于内生真菌的传统用途和显著的生物活性，六种南非药用植物被选择用于分离内生真菌。这些植物是轮生子叶、松茸子叶、辣椒子叶、毛竹子叶和蜜莲子叶。圆叶菊是一种具有肉质叶子的小灌木，它广泛分布于非洲南部，用于治疗疼痛和炎症疾病(van Wyk et al., 1997; Watt and Breyer- Brandwijk, 1962)。先前的研究报道了抗疼痛和抗炎活性，并指出相对较高的LD₅₀表明圆孔梭菌对小鼠无毒(Amabeoku and Kabatende, 2012)。Psychotria zombamontana是一种灌木或小乔木，高度1.5-9米，属于茜草科，发现于常绿森林的下层，包括峡谷和森林(Coates-Palgrave, 2002)。茜草科的特征是产生具有巨大药理潜力的生物活性代谢物，包括抗炎、抗菌、抗衰老、抗焦虑、解热、镇痛活性(Nunez et al., 2009, Mor- aes et al., 2011; Martins and Nunez, 2015)。由Aro等人进行的研究表明Psychotria zombamontana具有良好的抗菌、抗氧化、抗炎和免疫调节作用。

辣椒是一种多茎灌木，花桔黄色管状(Otto, 2015)它被称为圣卢西亚宽尼贝拉半岛的一种植物(Corrigan et al., 2011)。在传统的医学实践中，斯威士兰人用辣椒叶治疗腹泻和肠炎(Watt and Breyer-Brandwijk, 1962)。此外，它还具有毒性 (Wright, 1963)。最近的一项研究报道了辣椒T.capensis具有显著的伤口愈合活性(Saini et al., 2012)。

Catha edulis(俗称Khat)通常生长在非洲之角。通过咀嚼细嫩的叶子和幼芽，以产生刺激和兴奋的感觉(Wabe, 2011)。据南非传统医学报道，它可以治疗和管理高血压(Balogun and Ashafa, 2019)。除了家具，木柴，栏杆和作为一种驱虫剂的用途外，C.edulis还具有治疗呼吸道疾病和失眠以及缓解疲劳的药用价值。此外，它还用于刺激心脏(Hutchings et al., 1996)，并作为哮喘、咳嗽和其他胸部疾病的解毒剂(Van Wyk et al., 1997). Ondua et al. (2019)Ondua等人报告说C.orbiculata 和C. edulis 对一氧化氮的产生有很好的抑制作用（抑制活性分别为99.37%和97.88）。

Melianthus comosus是一种直立的灌木，多分枝，覆盖星状毛 (Weber, 2017) 在布雷达斯多普/埃利姆地区（南非西开普省）接受采访的大多数人都推荐使用M.昏迷症来治疗伤口和溃疡(Thring and Weitz, 2006)。此外，Comosus的叶汁或糊状物用于治疗伤口(Mabona and Van Vuuren, 2013)。Comosus的乙醇提取物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌有中等活性，在0.5mg/ml时抑制金黄色葡萄球菌的生长(Heyman et al., 2009)。

已知内生菌是多种次生代谢产物的重要来源(Jumpathong et al., 2010; Abdalla and Matasyoh, 2014; Abdalla, 2017)。我们对南非植物的内生植物知之甚少，本研究对分离自南非药用植物的内生真菌进行了抗菌活性、胞外酶活性、磷酸盐增溶和PKS 1基因的筛选。预计内生真菌可能对所选植物的抗菌活性有一定的作用。此外，还对胞外酶纤维素和木聚糖酶的存在等有用性质进行了研究。许多真菌酶被用于食品加工。并已知它们比其他来源的酶更稳定(Raveendran et al., 2018)。真菌酶被用于食品制备中，以提高食品的良好性能，如口感、质地和风味。此外，这些酶因其高特异性和低水平的副产品而受到青睐(Saxena et al., 2001)。除了半乳糖酶在食品加工中的重要作用，它们在饮料、糖果、纺织和皮革工业中也有大量用途，以促进原材料的转化(Abdel-Azeem et al., 2014)。

磷在植物的生长和发展中起着至关重要的作用，因此，缺乏这种矿物质可能会抑制该植物的生长和发育(Kalayu, 2019)。磷酸盐溶解微生物是促进植物生长的重要方法 (Adhikari and Pandey, 2019)。许多微生物显示出磷酸盐溶解活性，如细菌、真菌和藻类 (Sharma et al., 2013)。不同微生物对无机不溶性磷酸盐的溶解作用可由不同的机制介导，其中一种机制是各自环境中矿物溶解化合物如有机酸的释放(Adhikari and Pandey, 2019)。这些有机酸降低了培养基的pH，以促进不溶性磷酸盐的金属部分交换为钾或钠，以形成可溶性磷酸盐(Adhikari and Pandey, 2019)。

众所周知，磷化微生物可以通过减少植酸酶引起的问题来提高土壤肥力，植酸酶可以水解植物的植酸，并以结合形式释放无机磷酸盐(Sharma et al., 2013)。

聚酮是一组由许多植物、细菌、真菌和海洋生物产生的天然产物(Risdian et al., 2019)。它们是由聚酮合成酶（PKS）生物合成的，PKS是一种大型、多功能和多模式的酶复合物，催化酰基辅酶A硫酯构建块的聚合(Miller et al., 2012)。聚酮类化合物具有广泛的生物活性，包括抗菌、抗癌、免疫抑制、抗病毒、抗炎和抗胆固醇活性(Risdian et al., 2019)。确定PKS（1型）的存在或南非植物内生植物产生PKS的能力可以为研究这些有趣的代谢物提供有用的线索。

2.材料和方法

2.1植物材料的收集与内生真菌的分离

2017年3月，我们从比勒陀利亚大学兽医学院采集了圆孔线虫C. orbiculata的根和茎、科莫索线虫M. comosus的叶和capensis的根。2017年4月，从比勒陀利亚国家植物园采集到了松竹的叶子。2017年2月，在南非米德兰德(Gauteng，南非)的总统公园(President Park)沃纳谷(Vorna Valley)的Countryview采集到毛豆叶。凭证标本保存在比勒陀利亚大学(PRU) HGWJ Schweickerdt植物标本室。

新鲜植物叶片，根和茎立即在自来水下冲洗5min，以清除土壤。然后将植物部分切成 0.5 pound; 0.5 cm² 段。表面以下步骤是不育系自下而上，用70%乙醇处理不同的植物片段（根、茎和叶）1min，然后用强表面消毒（3.5%次氯酸钠）5min。 该材料再次用70%乙醇洗涤30s，然后在无菌的二磨水中多次冲洗1min，以去除残留的消毒剂(Abdalla and McGaw 2018)。灭菌后的片段接种

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