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虫生菌主要指子囊菌亚门中虫草属真菌及其确知的无性型,由于其独特的杀虫作用,以及其和昆虫的长期协同进化的作用,使得它们不仅是重要的生物防治材料,同时还是宝贵的药用资源。为探讨虫生菌的代谢特点,本研究对虫生菌中白僵菌属、绿僵菌属、棒束孢属的部分菌株与常见的几种食用菌和植物病原真菌的固体发酵菌丝体的代谢物进行了系统性比较研究,具体内容包括:几种虫生菌、食用菌、植物病原真菌菌丝体甲醇和乙酸乙酯提取物的薄层色谱比较;几种虫生菌、食用菌、植物病原真菌菌丝体甲醇和乙酸乙酯提取物的清除自由基活性的定性定量比较;几种虫生菌、食用菌、植物病原真菌菌丝体甲醇和乙酸乙酯混合提取物中常见成分甘露醇、腺苷、虫草素、麦角甾醇的HPLC-MS分析比较;基于HPLC-MS的代谢组学对几种虫生菌、食用菌、植物病原真菌菌丝体甲醇和乙酸乙酯混合提取物的分析。
几种虫生菌、食用菌、植物病原真菌菌丝体甲醇提取物和乙酸乙酯提取物的TLC结果显示,在254nm紫外下,绿色绿僵菌、金龟子绿僵菌、双型绿僵菌、姬松茸、香菇、杏鲍菇、灰树花、平菇、金针菇、蝙蝠蛾拟青霉、蛹拟青霉、玫烟色棒束孢、淡紫棒束孢、斜链棒束孢、环链棒束孢、蝉棒束孢、布氏白僵菌、中国白僵菌、球孢白僵菌、粉红单端孢、青霉、辣椒灰霉都含有含量不同的腺昔;黄绿绿僵菌、金龟子绿僵菌、灰树花、平菇、蛹拟青霉、古拟拟青霉、环链棒束孢、球孢白僵菌、青霉都含有含量不同的虫草素。在Rf值为0.25处玫烟色棒束孢、粉棒束孢、细脚棒束孢、斜链棒束孢、蝉棒束孢、布氏白僵菌、苏格兰白僵菌、多形白僵菌、中国白僵菌、假球孢白僵菌、球孢白僵菌、粉红单端孢、青霉都有相似的条带。而15%硫酸试剂显色结果表明,供试的32个菌株在Rf为0.18、0.34(甘露醇)、0.54、0.93、0.96(麦角甾醇)处具有相同的物质,但是斑点颜色的深浅不同,这表明虫生菌、食用菌和植物病原菌之间具有相同的物质,另外,这些物质在不同菌株中含量也是不同的;供试的所有菌株的TLC图谱都存在明显的种间差异;不同种属的菌株没有相似的图谱。
几种虫生菌、食用菌、植物病原真菌菌丝体甲醇提取物和乙酸乙酯提取物的自由基清除活性的定性、定量比较发现,供试的32个菌株的菌丝体甲醇提取物和乙酸乙酯提取物都有一定的自由基清除活性,但是相比之下,甲醇提取物普遍具有自由基清除活性,且自由基清除活性的成分比较多。不同种属的样品自由基清除的活性成分以Rf值0.2以下的极性较大的化合物和Rf值0.84以及麦角甾醇为主,而Rf值0.84处的组分在虫生菌、食用菌、植物病原真菌中都存在。另外,清除DPPH自由基活性的定量比较结果表明,虫生菌中的自由基清除率明显高于食用菌和植物病原真菌。
采用HPLC-MS以及结合TLC方法对几种虫生菌、食用菌、植物病原真菌菌丝体的甲醇和乙酸乙酯混合提取物中甘露醇、腺苷、虫草素、麦角甾醇进行了分析,结果表明所有供试菌株都含有甘露醇(除灰树花)和麦角甾醇;苏格兰白僵菌、假球孢白僵菌、戴氏绿僵菌、粉棒束孢、细脚棒束孢的总离子流图谱中没有与腺苷的峰对应的物质;多形白僵菌、布氏白僵菌、苏格兰白僵菌、中国白僵菌、假球孢白僵菌、柱孢绿僵菌、戴氏绿僵菌、双型孢绿僵菌、斜链棒束孢、粉棒束孢、玫烟色棒束孢、细脚棒束孢、蝙蝠蛾拟青霉、麦轴梗孢、辣椒灰霉的总离子流图谱中没有与虫草素的峰对应的物质。本试验中发现常见的几种食用菌及植物病原真菌里的辣椒灰霉、青霉、粉红单端孢、麦轴梗孢也含有腺苷成分;灰树花、杏鲍菇、金针菇、平菇、姬松茸、青霉、粉红单端孢以及部分虫生菌含有虫草素,但是在食用菌中及青霉、粉红单端孢中尚属于首次发现。
利用基于HPLC-MS-鞠代谢组学方法对白僵菌、绿僵菌与棒束孢菌丝体的甲醇和乙酸乙酯混合提取物研究发现,白僵菌、绿僵菌与棒束孢在Dendrogram中绿僵菌与棒束孢先聚为一类,最后与白僵菌聚在一起,说明绿僵菌与棒束孢在代谢物组成上比较接近。对虫生菌(白僵菌、绿僵菌、棒束孢)、食用菌与植物病原真菌菌丝体的甲醇和乙酸乙酯混合提取物进行基于HPLC-MS代谢组学分析后,我们发现白僵菌、绿僵菌和棒柬孢中部分特有的化合物,这些化合物可能是虫菌长期协同进化所产生的特有产物,这对虫菌作用机理研究和推断虫生菌浸染昆虫有重要的研究参考价值。