基本信息
- 项目名称：
- 斑蝥内生菌与斑蟊素合成（降解）的互作研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 为筛选斑蝥素的最佳提取方法，以及斑蝥素色谱检测条件。分离斑蝥内生真菌，通过斑蝥体内的真菌分离与发酵培养，实现内生真菌发酵斑蝥前后主要成分的分析。探究其是否合成斑蝥素，或是否具有降解斑蝥素的能力。终得酶法提取简便，工艺对环境污染小，提取目标物杂质含量少，作为斑蝥素提取的首选方法。高效液相色谱法可作为斑蝥素的分析方法。
- 详细介绍：
- 目的：筛选斑蝥素的最佳提取方法，以及斑蝥素色谱检测条件。分离斑蝥内生真菌，通过斑蝥体内的真菌分离与发酵培养，实现内生真菌发酵斑蝥前后主要成分的分析。探究其是否合成斑蝥素，或是否具有降解斑蝥素的能力。方法：首先自热水直接提取法，碱提法和酸提法和酶法提取斑蝥素中筛选斑蝥素的最佳提取方法。分别建立斑蝥素的气相及液相色谱分析方法。分离斑蝥内生真菌，并用内生真菌发酵斑蝥，探究内生真菌是否含有斑蝥素，或是否具有降解斑蝥素的能力。结果：本实验首次发现酶法提取优于热水直接提取法、酸提法、碱提法、混合提取法、药典提取法，在相同条件下酶法提出的斑蝥素的含量最高，可达2.727mg／ml，比药典提取法增加574.9%。斑蝥素色谱检测条件分析证明，高效液相色谱以色谱条件： 柱型：C18；流动相：乙腈 -水（40：60）；流速：1ml/min；检测波长：273nm；柱温：25℃，液相优于气相。斑蝥内分离到2种内生真菌。体生菌扩大培养后未能测出斑蝥素；在培养液中加入斑蝥药材发酵培养，发现内生真菌对斑蝥素的分解能力不同。结论：酶法提取简便，工艺对环境污染小，提取目标物杂质含量少，作为斑蝥素提取的首选方法。高效液相色谱法可作为斑蝥素的分析方法。分离斑蝥内生真菌的内生真菌可以降解斑蝥素。研究提示在斑蝥素的合成培养过程中若避免内生真菌的感染可提高斑蝥素的含量。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：筛选斑蝥素的最佳提取方法，以及斑蝥素色谱条件检测建立，通过斑蝥体内的真菌分离与发酵培养，实现内生真菌发酵斑蝥前后主要成分的分析。探究其与斑蝥素合成或降解的作用。 基本思路：1、本实验首先分别用热水直接提取法，碱提法和酸提法和酶法提取斑蝥素。2、分别建立斑蝥素的气相及液相色谱分析方法。3、分离斑蝥内生真菌，并用内生真菌发酵斑蝥，探究内生真菌是否含有斑蝥素，或是否具有合成或降解斑蝥素的能力。
科学性、先进性及独特之处
- 1研究首次应用酶法提取斑蝥素，可作为斑蝥素提取的首选方法。 2研究首次自斑蝥药材中分离到两种内生真菌；即米根霉和芽孢杆菌。目前缺乏关于斑蝥素生物合成（降解）的报道。 3研究首次发现斑蝥素内生真菌对斑蝥素的降解作用，属原创研究。 4分离斑蝥体内的内生真菌，研究其合成（降解）斑蝥素的能力，为进一步研究斑蝥内生菌与斑蝥的互作及其次生代谢之间的关系提供依据。
应用价值和现实意义
- 斑蝥素有明显的抑菌作用,因此作为重要的抗癌药物并广泛被学者关注。但目前缺乏关于斑蝥素生物合成（降解）的研究报道，探究斑蝥素能否被生物降解和何种生物可以降解斑蝥素成为研究斑蝥素生物循环的亮点。 分离斑蝥体内的内生真菌，这一研究具有极高的药用价值。 若内生真菌具有不同程度的降解斑蝥素的能力，将为下一步研究斑蝥与内生真菌的互作以及内生真菌与斑蝥素的合成途径提供理论基础。
学术论文摘要
- 目的：筛选斑蝥素的最佳提取方法，以及斑蝥素色谱检测条件。分离斑蝥内生真菌，通过斑蝥体内的真菌分离与发酵培养，实现内生真菌发酵斑蝥前后主要成分的分析。探究其是否合成斑蝥素，或是否具有降解斑蝥素的能力。方法：首先自热水直接提取法，碱提法和酸提法和酶法提取斑蝥素中筛选斑蝥素的最佳提取方法。分别建立斑蝥素的气相及液相色谱分析方法。分离斑蝥内生真菌，并用内生真菌发酵斑蝥，探究内生真菌是否含有斑蝥素，或是否具有降解斑蝥素的能力。结果：本实验首次发现酶法提取优于热水直接提取法、酸提法、碱提法、混合提取法、药典提取法，在相同条件下酶法提出的斑蝥素的含量最高，可达2.727mg／ml，比药典提取法增加574.9%。斑蝥素色谱检测条件分析证明，高效液相色谱以色谱条件： 柱型：C18；流动相：乙腈 -水（40：60）；流速：1ml/min；检测波长：273nm；柱温：25℃，液相优于气相。斑蝥体内分离到2种内生真菌。结论：酶法提取简便，工艺对环境污染小，提取目标物杂质含量少，作为斑蝥素提取的首选方法。高效液相色谱法可作为斑蝥素的分析方法。分离斑蝥内生真菌的内生真菌可以降解斑蝥素。
获奖情况
- 1斑蝥素复合酶法提取工艺已申报专利。（见附件） 2在2010年北京市大学生化学竞赛中本项目获优胜奖。（见附件奖状） 3斑蝥内生真菌的分离准备申报专利。
鉴定结果
- 无
参考文献
- 谭娟杰,章有为,王书永,等.中国药用甲虫---芫菁科的资源考察与利用[J].昆虫学报,1995,38(3):324-331. Carrel JE,Doom JP,McCormick JP.Quantitative determination of cantharidin in biologicalmaterials using capillary gas chromatography with flame ionization detection[J].J.Chromatography,1985,342:411-415. Carrel J.E.and Eisner T.Cantharidin:Potent feeding deterrent to insects[J].Science,1974,183:755-757. Carrel JE,McCairel MH,Slagle AJ,et al.Cantharidin production in a blister beetle[J].Experientia,1993,49:171-174. Ray AC,Tamulinas SH,Reagor JC.High pressure liquid chromatographic determination ofcantharidin,using a dervatization method in specimens from animals acutely,poisoned byingestion of blister beetles[J],Epicauta lemniscata.Am.J.Vet.Res.,1979,40(4):498-504.
同类课题研究水平概述
- 斑蝥的研究概述：临床应用除抗癌外,尚有抗病毒、抑真菌、升高白细胞等多种活性。斑蝥体内主要药用成份是斑蝥素, 斑蝥素是应用价值极高的抗癌药。斑蝥素的提取方法主要有酸法、碱法、混合提取法等，提取不彻底，含量较低。斑蝥体内斑蝥素的测定方法有重量法、酸碱滴定法、甲醇锂法、甲醇钠法，斑蝥素的检测主要有薄层扫描法、紫外分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法等进行含量测定，但缺乏简单实用的可操作方法。内生真菌指生活在虫体组织体内的一类并不引起明显病害症状的真菌，它对次生代谢的合成与分解起着至关重要的作用，且部分内生真菌本身可以产生活性物质，国内外未见斑蝥内生真菌生产斑蝥素的报道。分离斑蝥体内的内生真菌，研究其具有不同程度的合成（降解）斑蝥素的能力，为进一步研究斑蝥内生菌与斑蝥的互作及其次生代谢之间的关系提供依据。 本研究目的：筛选斑蝥素的最佳提取方法，以及斑蝥素色谱检测条件。分离斑蝥内生真菌，通过斑蝥体内的真菌分离与发酵培养，实现内生真菌发酵斑蝥前后主要成分的分析。探究其是否合成斑蝥素，或是否具有降解斑蝥素的能力。方法：自热水直接提取法，碱提法和酸提法和酶法提取斑蝥素中筛选斑蝥素的最佳提取方法。分别建立斑蝥素的气相及液相色谱分析方法。分离斑蝥内生真菌，并用内生真菌发酵斑蝥，探究内生真菌是否含有斑蝥素，或是否具有降解斑蝥素的能力。结果：本实验首次发现酶法提取优于热水直接提取法、酸提法、碱提法、混合提取法、药典提取法，在相同条件下酶法提出的斑蝥素的含量最高，斑蝥素色谱检测条件分析证明，高效液相色谱以色谱条件： 柱型：C18；流动相：乙腈 -水（40：60）；流速：1ml/min；检测波长：273nm；柱温：25℃，液相优于气相。斑蝥内分离到2种内生真菌。体生菌扩大培养后未能测出斑蝥素；在培养液中加入斑蝥药材发酵培养，发现内生真菌对斑蝥素的分解能力不同。结论：酶法提取简便，作为斑蝥素提取的首选方法。高效液相色谱法可作为斑蝥素的分析方法。分离斑蝥内生真菌的内生真菌可以降解斑蝥素。 创新性： 1研究首次应用酶法提取斑蝥素，效果最优可作为斑蝥素提取的首选方法。 2研究首次自斑蝥药材中分离到两种内生真菌；即米根霉和芽孢杆菌。目前缺乏关于斑蝥素生物合成（降解）的报道。 3研究首次发现斑蝥素内生真菌对斑蝥素的降解作用，属原创研究。
