Bacillus subtilis所產抗菌物質之抗菌活性探討

學生姓名: 蔡宛真
指導教授: 潘崇良
學  號: 10432030
學期: 104上
摘  要: 本篇報告主旨為探討三種不同來源篩得之 Bacillus subtilis 所產抗菌物質應用於抗細菌和抗真菌之效果。自土壤中分離出之 Bacillus subtilis KKU213以不同條件培養後,離心過膜所得之上清液,以濾紙環片擴散法 (Paper disc diffusion assay) 測試對金黃葡萄球菌與仙人掌桿菌之抗菌活性,結果顯示以37OC 與 LB 培養 18 小時後所得之上清液具最佳的抗菌效果,抑菌環直徑分別約為 15 mm、10 mm,以 40% 硫酸銨純化上清液所得之細菌素對上述指標菌分別可產生直徑27 mm 及 19 mm 之抑菌環,將初步純化的細菌素進行 HPLC 與 LC-MS 組成分析,得知此細菌素屬於分子量 3403.58 Da 並具有環狀胺基酸結構之 Subtilosin A。從雙孢蘑菇堆肥中分離出致病菌 Neurospora sitophila ,同時也篩出具有抗上述致病菌生長效果之 Bacillus subtilis B154。結果顯示B. subtilis B154 以 TSB 培養 28 小時後之上清液可對 N. sitophila 產生直徑 14.33 mm 之抑菌環,純化後可測得其分子量為 1.4 kDa。此細菌素於濃度 30 g/mL 時可抑制 N. sitophila 孢子萌芽達 83.4%,使上述致病菌菌絲外表變得粗糙且扭曲、孢子變形萎縮。 B. subtilis B154 與受 N. sitophila 感染的雙孢蘑菇堆肥共同培養時,發現此細菌素能使雙孢蘑菇繼續生長並在 72 小時後有最佳的產率。純化之細菌素以 HPLC 與 ESI/MS/MS 進行組成分析後之其分子量為 1498.7633 Da ,為具有環狀結構及 -OH 脂肪酸結構之Fengycin。培養 Bacillus subtilis fmbj萃得可抗致病菌 Aspergillus flavus 之細菌素,經 HPLC 分析後,測得萃出之細菌素分子量分別為 1030 Da、1044 Da、1058 Da、1072 Da,對照文獻及以 ESI/CID-MS 分析其組成,推測此四種細菌素皆屬於 Bacillomycin D。四種細菌素混合液於濃度 200 g/mL 時對 A. flavus 菌絲生長、孢子形成及萌芽之抑制率分別為 85.72%、98.10% 及 96.63%,造成上述致病菌菌絲斷裂破損並進入孢子內部破壞。將受 A. flavus 感染的玉米浸泡於細菌素混合液中,於濃度 200 g/mL 以上時可 100% 抑制 A. flavus 之生長。