蟲生線蟲（Steinernema abbasi）共生菌（Xenorhabdus indica）培養液之殺蟲及抑菌物質

Insecticidal and Antimicrobial Substances in Cultured Filtrates of the Symbiotic Bacterium, Xenorhabdus Indica, From the Entomopathogenic Nematode, Steinernema Abbasi

蔡米皓(Mi-Hau Tsai) ； 唐立正(Li-Cheng Tang) ； 侯豐男(Roger F. Hou)

《台灣昆蟲》 32卷1期 (2012/03) Pp. 1-24

https://doi.org/10.6661/TESFE.2012001

摘要

台灣產蟲生線蟲（Steinernema abbasi）之共生菌（Xenorhabdus indica）在體外培養72h後，可造成大蠟蛾（Galleria mellonella）幼蟲95％的死亡率，至96h仍可維持93.33％死亡率，顯示共生菌在此生長期可產生殺蟲物質。將培養濾液濃縮至25倍時能造成大蠟蛾幼蟲85％死亡率，而50倍能造成100％死亡率，但對斜紋夜蛾幼蟲濃縮300倍時，其死亡率僅為75％。濾液中所含之抗菌物質，對四種人體病原：金黃葡萄球菌（Staphylococcus aureus）CCRC12652品系、大腸桿菌（Escherichia coli）JM109品系、克雷伯氏菌（Klebsiella pneumonia）CCRC10694、腸炎弧菌（Vibrio parahaemolyticus）CCRC10806及枯草桿菌（Bacillus subtilis）等細菌及植物病原真菌，即Peronophythora litchi、Botrytis cinerea、Rhizoctonia solani（Cabbage）和Collectotrichum sp.（Strawberry）等菌株具抑制性。濾液經不同孔徑分子篩萃取後，對B. subtilis及B. cinerea具有抗生活性之物質，主要分佈在100及10kDa分子篩中，但3kDa分子篩萃取所得之物質只對B. subtilis有抑制效果；而對昆蟲SF21細胞株，主要在10及3kDa。以孔徑10 kDa者所處理之細胞，經12及24h分別引起85.63及98.93％之細胞壞死率；3 kDa者亦可造成80.20及92.77％細胞壞死率，但統計分析兩部份之壞死率則無顯著性。殺蟲物質之生物檢定結果，僅10 kDa者具殺蟲性，於注入血腔後6、12及24h對大蠟蛾之幼蟲死亡率分別為23.33、75及96.67％，顯示10 kDa所篩之物質兼具抑菌及殺蟲性。濾液萃取物之蛋白質電泳分析，發現100 kDa分子篩物質在native gel上有一大分子，經SDS-PAGE分析結果，可見一濃縮物之條帶，分子量約為85 kDa；而10 kDa分子篩之萃取物，在電泳膠片上則有兩個條帶，其分子量約為22及25 kDa；但3 kDa萃取物在膠體則無條帶。經蛋白質之呈色反應結果，不同分子篩之篩出物均屬於蛋白質或胜肽之結構。在不同孔徑分子篩中萃取之濾液，50～10 kDa範圍中可測得exo及endo兩型幾丁質分解酵素。由共生菌所純化之脂多醣體（LPS）濃度約3×10^5 EU/mL，於12、24及36h後造成大蠟蛾幼蟲死亡率分別約為23、43及93％。經測試結果發現X. indica之LPS對B. subtilis及B. cinerea均可引起約7.67 mm之抑制圈；而X. nematophila 約為8.00與5.33 mm，但同為腸內菌科之E. coli，其LPS 對B. subtilis之抑制圈僅約1.33 mm，顯示X. indica之LPS對細菌生長及真菌孢子發芽具有抑制作用。

關鍵字

蟲生線蟲 ； 共生菌 ； 殺蟲與抑菌物質 ； 蛋白質 ； 脂多醣體

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Steinernema abbasi ； Xenorhabdus indica ； insecticidal and antimicrobial substance ； protein ； lipopolysaccharide