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长木蜂蜂粮防腐机理研究

作　者: 贺春玲
导　师: 嵇保中
学　校: 南京林业大学
专　业: 森林保护学
关键词: 长木蜂 蜂粮 防腐机理
分类号: S896.9
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
下　载: 89次
引　用: 1次
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内容摘要


本文以长木蜂Xylocopa tranquebarorum (Swederus)为研究对象,在对长木蜂筑巢和酿贮蜂粮行为研究的基础上,对长木蜂蜂粮酿贮过程中pH和花粉活力的变化、蜂粮粗提液的抑菌活性测定、蜂粮中10-羟基-2-癸烯酸(简称10-HDA)来源及其功能、蜂粮中功能微生物及其代谢产物等方面进行了系统研究,初步揭示了长木蜂蜂粮的防腐机理,并从长木蜂蜂粮中发现了具有高效抑菌活性的菌株,为进一步开发新的高活性天然防腐物质奠定了基础。主要结论如下:长木蜂属于独栖性、多访花性昆虫,在南京地区1年发生1代,主要在竹子上筑巢,偶尔在芦苇上筑巢。酿贮蜂粮盛期在5月上旬,采集蜂粮最佳时期为5月上中旬。长木蜂蜂粮主要由花粉和花蜜组成,在酿贮过程中添加雌蜂唾腺分泌物和体表微生物。雌蜂咽下腺分泌的10-HDA添加入蜂粮中,对花粉萌发有抑制作用。在长木蜂蜂粮中共分离微生物菌株68株,其中细菌43株,酵母17株,放线菌8株。在雌蜂体表分离到细菌、酵母菌和放线菌等微生物。蜂粮酿制过程中在细菌和酵母菌的作用下,蜂粮的pH值不断降低,从芍药花粉到3日龄蜂粮,pH值从6.19降至4.82,在此pH值下,很多细菌和霉菌均不能正常生长。分离的68株菌株中有12株有较强抑菌活性,尤其是放线菌NF-34菌株对真菌和细菌均有抑菌活性;通过形态观察、生理生化特征以及16S rDNA序列分析方法,确定NF-34属于桑氏链霉菌Streptomyces sampsonii(Millaed and Burr)。采用活性追踪法对NF-34菌株的抑菌活性物质进行研究,明确该菌株代谢的抑菌物质主要是非水溶性Ⅰ型抗生素类。

全文目录


致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-13
前言  13-14
第一章 文献综述  14-32
  1 长木蜂研究概况  14-16
    1.1 分类地位与分布范围  14
    1.2 形态特征  14-15
    1.3 生物学特性  15-16
      1.3.1 生活史  15
      1.3.2 生活方式  15
      1.3.3 筑巢方式  15-16
      1.3.4 采访植物  16
      1.3.5 人工驯化和授粉效果  16
  2 蜂粮研究进展  16-23
    2.1 蜂粮的定义  16-17
    2.2 蜂粮的酿制过程  17
    2.3 不同花粉蜂酿制蜂粮习性  17-19
    2.4 蜂粮营养价值  19-20
      2.4.1 营养成分变化  19-20
      2.4.2 营养价值  20
    2.5 蜂粮防腐机理  20-23
      2.5.1 蜂粮酿制过程中pH 和水活度降低可抑制微生物生长  21
      2.5.2 10-羟基-2-癸稀酸存在可以抑制花粉的萌发  21-22
      2.5.3 微生物及其代谢产物抑制杂菌的生长  22
      2.5.4 蜂粮中存在抗菌肽  22-23
  3. 蜜蜂头部咽下腺和上颚腺的研究概况  23-25
    3.1 蜜蜂的上颚腺  23-24
    3.2 蜜蜂的咽下腺  24-25
  4 10-羟基-2-癸稀酸研究进展  25-30
    4.1 10-HDA 的来源  25
    4.2 10-HDA 的作用  25-27
    4.3 10-HDA 的测定方法  27-29
    4.4 生产工艺  29-30
  5 本课题研究的主要内容和技术路线  30
    5.1 研究内容  30
    5.2 技术路线  30
  6 研究的意义  30-32
第二章 长木蜂形态和生物学研究  32-49
  1 材料与方法  32-35
    1.1 研究地点与样地  32-33
    1.2 野外观察的内容和方法  33-34
      1.2.1 生活史的观察  33
      1.2.2 巢址选择行为  33
      1.2.3 筑巢习性  33-34
      1.2.4 酿贮蜂粮习性  34
    1.3 室内观察的内容与方法  34-35
      1.3.1 巢口位置和大小的测量  34
      1.3.2 巢室解剖  34
      1.3.3 雌雄比的观察  34
      1.3.4 雌成虫产卵量的观察  34
      1.3.5 越冬成虫寿命的观察  34-35
    1.4 观测指标定义和数据统计方法  35
    1.5 形态描述和数据分析  35
  2 结果与分析  35-45
    2.1 形态特征  35-37
      2.1.1 成虫  35-36
      2.1.2 卵  36
      2.1.3 幼虫  36
      2.1.4 蛹  36-37
    2.2 生物学习性  37-45
      2.2.1 生活史  37
      2.2.2 生活习性  37-38
      2.2.3 筑巢场所选择  38-39
      2.2.4 巢的结构  39-40
      2.2.5 筑巢行为  40-42
      2.2.6 访花和酿贮蜂粮行为  42-44
      2.2.7 巢室隔板的制作过程  44-45
  3 讨论  45-49
    3.1 长木蜂的生物学  45
    3.2 长木蜂的访花习性  45-46
    3.3 雌雄成蜂的角色分配  46
    3.4 筑巢习性  46-47
    3.5 酿贮蜂粮习性  47-49
第三章 长木蜂蜂粮酿制过程中pH 和花粉活力的测定  49-59
  1 材料与方法  49-51
    1.1 采集地点  49
    1.2 样品的采集  49-50
      1.2.1 不同植物花粉的采集  49-50
      1.2.2 长木蜂花粉的采集  50
      1.2.3 不同酿制时期蜂粮样品的采集  50
    1.3 样品中芍药花粉和紫藤花粉纯度检测  50
    1.4 pH 测定  50-51
    1.5 花粉活力测定的培养液选择  51
    1.6 长木蜂蜂粮酿制过程中花粉活力的测定  51
    1.7 数据采集和数据分析  51
  2 结果与分析  51-57
    2.1 样品中芍药花粉和紫藤花粉纯度检测结果  51-52
    2.2 pH 测定结果  52-54
      2.2.1 不同样品的蜂粮pH 测定结果  52-53
      2.2.2 不同酿制时间的蜂粮样品中pH 测定结果  53-54
    2.3 花粉粒活力测定结果  54-57
      2.3.1 不同植物花粉的花粉活力测定结果  54-55
      2.3.2 芍药花粉、芍药长木蜂花粉和不同日龄的蜂粮中花粉活力..  55-56
      2.3.3 紫藤花粉、紫藤长木蜂花粉和不同日龄的蜂粮中花粉活力..  56-57
  3 结论与讨论  57-59
    3.1 花粉的纯度对蜂粮样品的影响  57-58
    3.2 蜂粮的pH 值对蜂粮防腐保鲜的作用  58
    3.3 花粉活力对蜂粮防腐作用的影响  58-59
第四章 长木蜂蜂粮粗提液抑菌活性的研究  59-66
  1 材料与方法  60-61
    1.1 供试蜂粮及菌种  60
    1.2 蜂粮粗提液的制备  60-61
    1.3 抑菌活性的测定及数据分析  61
  2 结果与分析  61-64
    2.1 不同溶剂蜂粮粗提液的提取结果  61-62
    2.2 不同溶剂蜂粮粗提液的抑菌效果  62-63
    2.3 不同浓度的70%乙醇提取液对细菌的抑菌效果  63-64
    2.4 不同浓度的70%乙醇提取液对真菌的抑菌效果  64
  3 讨论  64-66
    3.1 长木蜂蜂粮的抑菌成分  64-65
    3.2 长木蜂蜂粮的抑菌谱  65
    3.3 长木蜂蜂粮的抗菌活性物质的应用前景  65-66
第五章 长木蜂蜂粮中10-HDA 的来源及功能活性研究  66-78
  1 材料与方法  66-69
    1.1 试验材料  66-67
      1.1.1 试验长木蜂和蜂粮样品  66
      1.1.2 试验手采花粉样品  66-67
      1.1.3 试剂和仪器  67
    1.2 方法  67-69
      1.2.1 长木蜂头部腺体解剖  67
      1.2.2 检测10-羟基-2-癸稀酸样品的处理  67-68
      1.2.3 10-HDA 对花粉萌发的抑制作用  68
      1.2.4 10-HDA 对真菌、细菌的抑制作用  68-69
    1.3 数据采集与分析  69
  2 结果与分析  69-76
    2.1 长木蜂头部上颚腺和营养腺的构造  69
      2.1.1 咽下腺的构造  69
      2.1.2 上颚腺的构造  69
    2.2 10-HDA 的测定  69-73
      2.2.1 长木蜂雌蜂头部10-HDA 的测定  69-70
      2.2.2 长木蜂雌蜂头部腺体中10-HDA 来源的测定  70-71
      2.2.3 长木蜂不同虫态的10-HDA 的检测  71-72
      2.2.4 蜂粮中10-HDA 的测定  72-73
    2.3 10-HDA 对花粉萌发的抑制作用  73-76
      2.3.1 10-HDA 对二月兰花粉的抑制作用  73-74
      2.3.2 10-HDA 对紫藤花粉的抑制作用  74
      2.3.3 10-HDA 对芍药花粉的抑制作用  74-75
      2.3.4 10-HDA 对不同花粉的花粉管生长的影响  75-76
    2.4 10-HDA 对真菌、细菌的抑制作用  76
  3 讨论  76-78
    3.1 10-HDA 的检测  76
    3.2 10-HDA 的来源  76-77
    3.3 长木蜂蜂粮中10-HDA 的功能  77-78
第六章 长木蜂蜂粮中微生物分离及抑菌活性菌株的筛选  78-90
  1 材料与方法  78-81
    1.1 试验材料  78-80
      1.1.1 供试长木蜂  78
      1.1.2 样品的采集  78-79
      1.1.3 试验仪器与试剂  79
      1.1.4 培养基  79-80
      1.1.5 指示菌  80
    1.2 方法  80-81
      1.2.1 长木蜂体表微生物的分离  80
      1.2.2 长木蜂幼虫虫粪和巢室隔板的微生物分离  80-81
      1.2.3 芍药花粉、芍药长木蜂花粉和不同日龄的蜂粮样品中微生物分离  81
      1.2.4 乳酸菌的初步鉴定  81
      1.2.5 抑菌活性菌株的初筛  81
    1.3 数据采集与分析  81
  2 结果与分析  81-87
    2.1 长木蜂体表微生物分离结果  81-82
    2.2 长木蜂蜂粮酿制过程中微生物菌落测定结果  82-83
    2.3 长木蜂蜂粮中分离到的微生物菌株  83-84
    2.4 长木蜂蜂粮中放线菌的来源  84
    2.5 蜂粮酿制过程中细菌的变化规律  84-85
    2.6 蜂粮酿制过程中酵母菌的变化规律  85
    2.7 抑菌活性菌株初筛  85-87
      2.7.1 对指示细菌的抑菌活性  85-87
      2.7.2 对指示真菌的抑菌活性  87
  3 讨论  87-90
    3.1 培养基种类的选择  87-88
    3.2 长木蜂蜂粮中微生物的变化规律  88
    3.3 长木蜂蜂粮中微生物来源  88-89
    3.4 长木蜂蜂粮在酿制过程中微生物的功能  89-90
第七章 长木蜂蜂粮中分离的NF-34 菌株的鉴定  90-101
  1 材料与方法  90-94
    1.1 试验材料  90-92
      1.1.1 供试菌株  90
      1.1.2 培养基  90-92
    1.2 NF-34 菌株的初步鉴定方法  92-93
      1.2.1 形态观察  92
      1.2.2 培养特征和生理生化特性  92-93
    1.3 NF-34 菌株165 rDNA 系统发育地位分析  93-94
      1.3.1 NF-34 菌株总DNA 的提取  93
      1.3.2 165 rDNA 的PCR 扩增与纯化  93-94
      1.3.3 序列比对和分子进化树的构建  94
  2 结果与分析  94-99
    2.1 NF-34 菌株的初步鉴定  94-97
      2.1.1 形态特征  94-95
      2.1.2 培养特征  95-96
      2.1.3 生理生化特性  96-97
    2.2 菌株NF-34 的165 rDNA 序列测定及其系统发育分析  97-99
    2.3 菌株NF-34 的鉴定结果  99
  3 讨论  99-101
    3.1 NF-34 菌株的鉴定  99
    3.2 桑氏链霉菌的来源  99-100
    3.3 NF-34 菌株的功能活性  100-101
第八章 NF-34 菌株抑菌活性代谢产物研究  101-113
  1 材料与方法  101-104
    1.1 试验材料  101-102
      1.1.1 供试菌株  101
      1.1.2 指示菌株  101
      1.1.3 试剂与仪器  101
      1.1.4 培养基  101-102
      1.1.5 纸层析  102
      1.1.6 薄层层析溶剂系统的选择  102
    1.2 方法  102-104
      1.2.1 抗菌活性跟踪方法  102
      1.2.1 发酵液的制备  102
      1.2.3 有机溶剂萃取  102-103
      1.2.4 纸层析方法  103
      1.2.5 薄层层析  103
      1.2.6 抑菌活性物质的分离纯化  103-104
  2 结果与分析  104-110
    2.1 NF-34 菌株发酵液的抑菌活性  104-105
    2.2 不同溶剂萃取的萃取效果  105-106
    2.3 纸层析  106-107
    2.4 薄层层析  107-108
    2.5 柱层层析  108-109
    2.6 高效液相色谱检测  109
    2.7 质谱分析结果  109-110
  3 讨论  110-113
    3.1 NF-34 菌株的代谢产物  110-111
    3.2 NF-34 菌株的研究前景  111-113
第九章 全文结论  113-117
参考文献  117-129
攻读博士期间发表的科研论文  129-130
图版2-1 长木蜂的生活史  130-131
图版2-2 长木蜂卵的发育过程  131-132
图版2-3 长木蜂筑巢和酿贮蜂粮行为  132-133
图版5-1 长木蜂头部腺体的形态  133-134
图版6-1 NF-34 菌株的抑菌活性  134-135
图版7-1 NF-34 菌株的培养特征（1）  135-136
图版7-1 NF-34 菌株的培养特征（2）  136-137
图版8-1 NF-34 菌株柱层析分离组分全波长扫描图谱  137-138
详细摘要  138-143

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