Distribution des bact\u00e9ries endophytes et criblage pr\u00e9liminaire des souches productrices de saponines st\u00e9ro\u00efdiennes dans le Xiangmaidong \u00e0 diff\u00e9rents stades de croissance
\nLe Xiangmaidong, \u00e9galement connu sous le nom de Hubei maidong Liriope spicata var. prolifera Y.T. Ma, est l'une des plantes sources du Shanmaidong dans la Pharmacop\u00e9e de la R\u00e9publique populaire de Chine (\u00e9dition 2010). Les saponines st\u00e9ro\u00efdiennes constituent son principal ingr\u00e9dient actif, et son squelette de base sapog\u00e9nine appartient au d\u00e9riv\u00e9 du spirostane (compos\u00e9 de 27 atomes de carbone). Selon la configuration C25 de la structure du spirostane et l'\u00e9tat cyclique de l'anneau F, il peut \u00eatre divis\u00e9 en quatre types principaux : le spirostanol (C25 de configuration S), l'isostanol (C25 de configuration R) et le furostanol (l'anneau F est un d\u00e9riv\u00e9 \u00e0 cha\u00eene ouverte), les alcools de spirostanol modifi\u00e9s (l'anneau F est un anneau t\u00e9trahydrofurane \u00e0 cinq membres). Quatorze types de saponines st\u00e9ro\u00efdiennes ont \u00e9t\u00e9 isol\u00e9s \u00e0 partir d'Ophiopogon japonicus, les principaux glycosides \u00e9tant la diosg\u00e9nine et la ruscog\u00e9nine, qui sont tous deux des isom\u00e8res C25 (S). La teneur en saponines C (Ls-S3) d'Ophiopogon japonicus est relativement \u00e9lev\u00e9e. Les saponines st\u00e9ro\u00efdiennes ont de multiples activit\u00e9s pharmacologiques et, \u00e0 l'exception de quelques-unes qui peuvent \u00eatre synth\u00e9tis\u00e9es chimiquement, elles sont principalement obtenues directement \u00e0 partir de mati\u00e8res m\u00e9dicinales traditionnelles chinoises par extraction chimique. Les saponines st\u00e9ro\u00efdes de Xiangmaidong ne font pas exception. Toutefois, en raison de probl\u00e8mes tels que les longs cycles de production, les obstacles \u00e0 la culture continue dans les champs, la faible teneur en saponines, les co\u00fbts d'extraction \u00e9lev\u00e9s et la pollution environnementale importante, la production et l'approvisionnement durables en saponines st\u00e9ro\u00efdiennes de Xiangmaidong sont limit\u00e9s. Il est donc n\u00e9cessaire de rechercher de nouveaux moyens de pr\u00e9parer les saponines en grandes quantit\u00e9s.<\/p>\n
Des \u00e9tudes ant\u00e9rieures ont fait \u00e9tat de l'isolement de bact\u00e9ries endophytes capables de produire des saponines st\u00e9ro\u00efdiennes dans les b\u00e2timents de Dianzhong et de Huazhong. Inspir\u00e9e par ces \u00e9tudes, notre \u00e9quipe de recherche a tent\u00e9 d'isoler et de d\u00e9couvrir des souches bact\u00e9riennes endophytes qui m\u00e9tabolisent et produisent des saponines st\u00e9ro\u00efdiennes \u00e0 partir de Xiangmaidong. En utilisant des m\u00e9thodes de culture pure et la technologie 16SrDNA-PCRDGGE, nous avons analys\u00e9 et identifi\u00e9 la distribution des bact\u00e9ries endophytes dans des \u00e9chantillons (tubercules ou racines) de Xiangmaidong au cours de son apparition initiale, de son expansion rapide et des p\u00e9riodes de r\u00e9colte \u00e0 maturit\u00e9. Parall\u00e8lement, des m\u00e9thodes de r\u00e9action color\u00e9e, de TLC et de HPLC ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es pour \u00e9valuer de mani\u00e8re pr\u00e9liminaire la capacit\u00e9 de production de saponines des souches cultiv\u00e9es pures obtenues, afin d'obtenir les souches cibles et de fournir un soutien th\u00e9orique \u00e0 la production \"en usine, \u00e0 grande \u00e9chelle et rapide\" de saponines st\u00e9ro\u00efdiennes.<\/p>\n
En utilisant des m\u00e9thodes traditionnelles de culture microbienne pure, cette \u00e9tude a permis d'isoler 15 genres et 22 esp\u00e8ces de bact\u00e9ries endophytes \u00e0 partir des tubercules et des racines fibreuses de Xiangmaidong \u00e0 diff\u00e9rents stades de croissance. Parmi eux, il y avait 4 esp\u00e8ces de Bacillus et 4 esp\u00e8ces de Staphylococcus, 2 esp\u00e8ces de Pseudomonas, et les 12 genres restants, y compris Salmonella, Enterobacter, Pseudoxanthomonas, Morganella, Agrobacterium, Microbacterium, Porphyromobacter, Acinetobacter, Lysinibacter, et Sphingosine. Il n'existe qu'une seule esp\u00e8ce de bact\u00e9rie dans les genres Sphingomonas, Sphingomonas et Curtobacterium.<\/p>\n
Gr\u00e2ce \u00e0 l'identification par PCR DGGE de l'ADNr16, cette \u00e9tude a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que la structure de la communaut\u00e9 bact\u00e9rienne endophyte de Xiangmaidong \u00e9tait fondamentalement la m\u00eame au cours de la p\u00e9riode d'apparition initiale, de la p\u00e9riode d'expansion rapide et de la p\u00e9riode de r\u00e9colte \u00e0 maturit\u00e9 de ses tubercules, avec peu de diff\u00e9rences dans les groupes de souches. L'alignement des s\u00e9quences a permis d'identifier 15 genres et 21 esp\u00e8ces de bact\u00e9ries \u00e0 partir des s\u00e9quences isol\u00e9es, dont 3 esp\u00e8ces de Bacillus et 3 esp\u00e8ces de Staphylococcus, 2 esp\u00e8ces de Serratia et 2 esp\u00e8ces de Pseudomonas, et les 11 genres restants, dont Pseudomonas, Pectobacterium, Bordetella, Stenotrophomonas, Porphyromobacter, Curtobacterium, Enterobacter, Methylobacterium, fixateur d'azote. Il n'y a qu'une seule souche d'Azotobacter, de Microbacterium et de Pseudoclavibacter. Par rapport aux 22 souches de bact\u00e9ries endophytes pures mentionn\u00e9es ci-dessus, la DGGE a permis d'identifier 7 nouveaux genres : Serratia, Pectobacterium, Bordetella, Stenotrophomonas, Methylobacterium, Azotobacter et Pseudomonas.<\/p>\n
Cette \u00e9tude a \u00e9valu\u00e9 la capacit\u00e9 de production de saponines de souches endophytiques cultivables pures et a identifi\u00e9 de mani\u00e8re pr\u00e9liminaire trois souches de bact\u00e9ries, Pseudoxanthomonas mexicana, Staphylococcus caprae et Microbacterium testaceum, pr\u00e9sentant des caract\u00e9ristiques significatives de production de saponines st\u00e9ro\u00efdiennes. D'apr\u00e8s les r\u00e9sultats de la d\u00e9tection CLHP, ces trois bact\u00e9ries endophytes ont toutes pr\u00e9sent\u00e9 des pics caract\u00e9ristiques aux points temporels de 15,98, 57,64 et 75,19 minutes, ce qui indique qu'au moins trois saponines dans leurs produits de fermentation peuvent avoir la m\u00eame structure, ce qui n\u00e9cessite une v\u00e9rification exp\u00e9rimentale plus pouss\u00e9e. \u00c0 l'heure actuelle, il existe deux strat\u00e9gies principales pour d\u00e9tecter les saponines st\u00e9ro\u00efdiennes : la premi\u00e8re est la d\u00e9tection directe et la seconde est la d\u00e9tection indirecte par l'analyse qualitative et quantitative des saponines cliv\u00e9es. Des chercheurs ont utilis\u00e9 la m\u00e9thode HPLC pour d\u00e9terminer la teneur en dioscine de Dioscorea nipponica, de l'arrowroot, du sisal et des bourgeons de lys. En raison de l'absence d'\u00e9chantillons purs standard et isol\u00e9s de saponines st\u00e9ro\u00efdiennes de Xiangmaidong dans cette exp\u00e9rience, les saponines st\u00e9ro\u00efdiennes pr\u00e9par\u00e9es de la racine de Xiangmaidong (m\u00e9lange) ont \u00e9t\u00e9 temporairement utilis\u00e9es comme contr\u00f4les positifs. En comparant si des pics caract\u00e9ristiques au m\u00eame moment pouvaient appara\u00eetre dans les m\u00eames conditions de d\u00e9tection, les caract\u00e9ristiques de production de glycosides des bact\u00e9ries endophytes ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9es de mani\u00e8re pr\u00e9liminaire. \u00c0 l'avenir, notre laboratoire s\u00e9parera et purifiera davantage l'extrait de saponine produit par la fermentation et utilisera la spectrom\u00e9trie de masse, la r\u00e9sonance magn\u00e9tique nucl\u00e9aire et d'autres m\u00e9thodes pour une caract\u00e9risation plus pr\u00e9cise.<\/p>\n
Sur la base de l'analyse DGGE de la r\u00e9gion hautement variable de l'ADNr 16 V6 \uff5e V8, et en combinaison avec les r\u00e9sultats du criblage de bact\u00e9ries endophytes cultiv\u00e9es pures capables de produire des saponines st\u00e9ro\u00efdiennes, cette exp\u00e9rience a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 un ph\u00e9nom\u00e8ne : pendant la p\u00e9riode d'expansion rapide et la p\u00e9riode de r\u00e9colte \u00e0 maturit\u00e9 des tubercules racinaires de Xiangmaidong, on peut d\u00e9tecter la pr\u00e9sence de Pseudomonas mexicana P. dans ses tubercules racinaires. Il a \u00e9t\u00e9 confirm\u00e9 que la biomasse et la teneur en saponines st\u00e9ro\u00efdiennes des tubercules de Xiangmaidong augmentent progressivement \u00e0 partir du stade initial et atteignent leur maximum au cours des phases d'expansion rapide et de maturit\u00e9 de la r\u00e9colte. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne implique-t-il que Pseudomonas aeruginosa au Mexique joue un r\u00f4le positivement corr\u00e9l\u00e9 dans l'accumulation de saponines st\u00e9ro\u00efdiennes dans les tubercules d'Ophiopogon japonicus ? Cette question doit \u00e9galement faire l'objet d'une v\u00e9rification exp\u00e9rimentale plus pouss\u00e9e.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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