灵菌红素的研究进展
灵茵红素研究进展
[ y w r s po i o is u l y a t a t a a t i ; ni m ra t i Ke o d ] rdg s ;q a t; ni c r l c v y a tu o ci t i n i b e it i t vy
ma y r s a c e s T e q ai , bo c ii n r d ci n sau f p o ii s r n r d c d i hs a e n n ee rh r. h u ly t ia t t a d p o u t tt s o rd g o i we e i t u e n t i vy o n o p p r a d
Re e r h Adv n e f Pr d g o i sa c a c s o o i i sn
LI Ho g- , D U W e, ZHA 0 i n Bo i Ka ,ZH OU n - Do g Po
L brtr o coi oy oee o i c ne,H inj n nvrt, ri 10 8 , hn aoao fMi b lg,C lg fL eS i cs eo g agU iesy Ha n 5 0 0 C i y r o l f e l i i I B OT HNOL R N I EC OGY V l 2 一 a . 01 o 1 ・ J n,2 l ・ N 1 2 t. ol ・ , l
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微生物发酵法生产灵菌红素的研究进展
文章编号:2096-0387 (2018) 04-0106-03第4卷第4期 生物化工Vol.4 No.42018 年 8 月Biological Chemical EngineeringAug. 2018微生物发酵法生产灵菌红素的研究进展王颖,赵凯+(黑龙江大学,黑龙江哈尔滨150010)摘要:灵菌红素(Prodigioslns ,PG )是一种生物碱类次级代谢产物,仅出现在细菌生长的后期阶段。
近年来,P G 及其 合成衍生物在治疗癌症方面具有一定的药用潜力,PG 能诱导多种癌细胞凋亡,同时对肿瘤细胞具有一定的特异性作用,而对 正常细胞敏感度低或无毒性,表明PG 具有靶向性抗肿瘤细胞增殖的作用,因此,PG 是真实的治疗药物。
文章归纳了关于PG 三 个方面的内容:微生物灵菌红素研究现状、灵菌红素产生菌发酵条件优化、生物合成途径,为构建高产灵菌红素菌株提供理论 指导。
关键词:灵菌红素;发酵;细胞凋亡;调节机制 中图分类号:T Q 920.6文献标志码:AProgress on Production of Prodigiosin by Microbial FermentationWang Ying , Zhao Kai *(Heilongjiang University , Heilongjiang Harbin 150010)Abstract : Prodigiosins (PG ) is an alkaloid secondary metabolite , occurs only in the later stages of bacterial growth . In recent years , PG and its synthetic derivatives have certain medicinal potential in the treatment of cancer , PG can induce apoptosis in a variety of cancer cells , and at the same time found that PG tumor cells have a certain specific role , while the sensitivity to normal cells is low Or no toxicity , indicating that PG has the effect of targeting anti-tumor cell proliferation . Therefore , PG is a real therapeutic drug . The article summarizes the three aspects of PG [should explain which three aspects ]: the status of microbial lycopene research , optimization of fermentation conditions of lycopene-producing bacteria , biosynthetic pathway , for the construction of high - yielding lycopene The strain provides theoretical guidance .Key words : Prodigiosin ; Fermentation ; Apoptosis ; Regulation mechanism灵菌红素(Prodigiosins , PG ) 式为 C 2〇H 25N 30,分子量为323.196 8 g /mol ,其骨架特征是含有一个甲 基的三吡咯环的大共轭体系,其中两个环直接连接, 第三个环是通过甲基相连的环状结构[1_2]。
高产灵菌红素菌株培养条件优化[开题报告]
毕业论文开题报告生物工程高产灵菌红素菌株培养条件优化1 选题的背景和意义随着社会的发展和人们生活水平的提高,合成色素对人体健康的危害越来越引人注目。
大量的研究报告指出,几乎所有的合成色素都不能向人体提供营养物质,某些色素还会危害人体健康。
其中的危害包括一般毒性、致泻性、致突性(基因突变)和致癌性。
因此合成色素作为食品添加剂的用量越来越少,甚至被众多国家禁止使。
而天然色素具有安全、无毒、色泽亮丽诱人,尤其是一些天然色素本身就是人们日常饮食的成分,有一定的营养价值和药理保健作用,因此倍受人们的瞩目。
现今,天然色素(prodigiosins)的种类并不多,灵菌红素就是天然色素之一,具有吡咯环结构。
灵菌红素有一定的免疫活性,如抑制真菌、细菌和霉菌等功效,且具有一定的抗肿瘤作用,因此具有很大的药用价值。
除此之外,灵菌红素在纺织染色方面也比其他染料有优势,受到科研工作者和企业家的极大关注,具有创造巨大经济价值的潜力。
目前,主要是通过微生物发酵来获得灵菌红素,能产生灵菌红素的微生物主要有链霉菌属(Streptomyces)、沙雷氏菌属(Serratia)和假单胞菌(pseudomonas)等种属。
其中又以沙雷氏菌属生产灵菌红素最受关注,报道也最多。
但是,利用微生物发酵的灵菌红素还存在很多问题,例如产灵菌红素的菌种不稳定,产量较低和成本偏高等。
因此,本实验便是以一株产红黏质沙雷氏菌为出发菌株,通过优化培养基组成及成分配比,使用低成本的农作物或工业废弃物来生产和提高灵菌红素的产量,降低生产成本。
2 相关研究的最新成果及动态近年来灵菌红素的在医学、环境治理,纺织染色以及食品上的应用越来越广泛,具有很高的利用价值。
根据灵菌红素的抗肿瘤、免疫抑制活性、抗菌、抗疟疾活性等作用,在医学上有巨大的发展潜力。
但是,灵菌红素的医学作用机理还不是很清楚,但大体上分为三个方面来作用细胞:第一、灵菌红素能引发铜离子诱导的双链DNA的裂解与其分子中A环的结构密切相关,完整的双吡咯环发色团结构灵菌红素显现铜介导的核酸酶活性的关键。
克雷伯菌P3生产灵菌红素的工艺研究
克雷伯菌P3生产灵菌红素的工艺研究作者:王坤阳李梦温少红焦绪栋来源:《安徽农业科学》2024年第01期摘要[目的]为了提高灵菌红素产率,对实验室分离保存的一株产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)P3产灵菌红素的发酵条件进行优化。
[方法]利用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)分析提取物成分和相对分子质量,通过摇瓶培养对克雷伯菌P3的发酵条件(温度、pH、NaCl浓度、诱导糖)进行研究。
[结果]发酵培养产生的红色素经过LC-MS分析证明为灵菌红素,相对分子质量为324.27。
确定克雷伯菌P3产灵菌红素的最佳发酵条件为24 ℃、pH 7.2~8.0、NaCl浓度0.05%~0.10%,2%果糖诱导。
[结论]克雷伯菌P3的发酵产物为灵菌红素,优化后灵菌红素的产量为90~130 mg/L。
关键词产酸克雷伯菌;灵菌红素;工艺条件优化中图分类号 TQ920.6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)01-0168-04doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.01.037开放科学(资源服务)标识码(OSID):Process Study on the Production of Prodigiosin by Klebsiella P3WANG Kun-yang1,2,LI Meng1,2,WEN Shao-hong1 et al(1.School of Life Sciences, Yantai University, Yantai, Shandong 264005;2. Yantai Coastal Zone Institute, Chinese Academy of Sciences, Yantai, Shandong 264003)Abstract [Objective]In order to improve the yield of prodigiosin, the fermentation conditions of a strain of Klebsiella oxytoca P3 isolated and preserved in the laboratory to produce prodigiosin were optimized. [Method]The composition and molecular weight of the extract were analyzed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS), and the fermentation conditions (temperature, pH, NaCl concentration, inducing sugar) of P3 were studied by shaking flask culture. [Result]The red pigment produced by fermentation culture was proved to be prodigiosin by LC-MS analysis, with a molecular weight of 324.27.The optimum fermentation conditions for P3 production of prodigiosin were determined as follows:24 ℃, pH 7.2-8.0, NaCl concentration 0.05%-0.10%, 2% fructose induction. [Conclusion]The fermentation product of Klebsiella P3 was prodigiosin, and the optimized yield of prodigiosin was 90-130 mg/L.Key words Klebsiella oxytoca;Prodigiosin;Process condition optimization作者簡介王坤阳(1996—),男,山东临沂人,硕士研究生,研究方向:生物资源利用。
灵菌红素生物合成与分离纯化研究
small part was released to the fermentation
broth。Based
on
this characteristic,extraction of cell and both respectively was
as a
applied for separation of prodigiosin.The Silica Gel was uased
a
mutant by means of physical
mutant with high production
(UV,Microwave)and chemical(LiCI)mutation.The
of prodigiosin was obtained.named
YW・1.The
production of prodigiosin of this
果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外。论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果,也不包含为获得 金魍王些塞堂 或其他教育机构的学位或证
书而使用过的材料.与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明
确的说明并表示感谢。
学位论文作者签名:王嚣u佘签字日期:D1哆年/月眩日
磷酸脱氨酶g6pd的类型存在相关性不同表型菌株的g6pd同工酶在page上的迁移率是不同的原因是l临床上出现的serratia源于一个不产色素的亚种而在接受带有产色素基因的质粒后可以变成产色素的菌种这对该菌株的生存竞争是有利的51feitelson和hopood6j在利用天蓝色链霉菌streptomycescoelicolora3研究其产十一烷灵菌红素undecylprodi百osin时发现其产色素缺陷突变株red在与serratia的限制性产色素缺陷突变株进行补料互补发酵时能够正常产生十一烷灵菌红素说明这两个菌株有着共同或相似的生物合成路线
天然红色素抑菌活性研究[开题报告]
毕业论文开题报告生物工程天然红色素抑菌活性研究一、选题的背景、意义灵菌红素 ( Prodigiosins)是可是一类含有3个吡咯环组成的甲氧基吡咯骨架结构的化合物,由沙雷氏菌、放线菌及多种海洋细菌(包括Hahella chejuensis KCTC2396和假单胞菌)产生的一种天然色素[1] Microbiology,Dec2006:887-899.,其中以Serratia属微生物生物合成灵菌红素的报道居多。
由于具有抗细菌、抗疟疾、抗真菌、抗原生动物、抗癌[2]、免疫抑制活性[ 3,4 ]和快速杀死导致赤潮的大部分浮游生物[ 5 ]等重要生物活性,因此它在医药、食品添加剂、环境治理、纺织染料[ 6 ]和农业病虫害防治[ 7 ]等方面具有广阔的应用前景和巨大的研发价值。
用化学合成法大量制备PG一直未能实施,人们寄希望于微生物发酵生产。
随着畜牧业规模化、商业化的发展,兽药及饲料添加剂在畜牧业生产中广泛运用,在促进了养殖业生产发展的同时,也带来很大的负面影响。
动物的高密度饲养带来的环境污染,饲料添加剂带给动物产品的体内残留量过高而导致人类疾病的危险性增大,特别是一些要求限制的促生长激素和有毒物质的添加更引起消费者的恐慌。
有些对人的健康产生直接危害,细菌的耐药性给抗生素及其他药品的现代化学疗法带来了极大的困难,还造成环境污染,对动物健康产生危害而影响畜牧业发展,因禽兽产品安全问题而影响出口贸易等。
开发高效、无残留、无公害的安全饲料添加剂是社会发展的要求和必然结果。
近年来,国内外广大学者对安全饲料添加剂的开发和应用进行了大量的研究,相继开发出了大量产品,如酶制剂、微生态制剂、功能性寡糖、酸化剂和中草药制剂等[8,9,10,11,]。
(1)茶皂素,其作为畜禽饲料添加剂,能明显提高机体的免疫功能,增强抗病能力;但糖萜素有明显的溶血毒性,不能添加到鱼类饲料和养殖池塘中。
(2)微生态制剂,以活体形式在动物消化道中与病原菌进行竞争抑制,增强动物机体的免疫功能,并直接参与胃肠道微生物的平衡,加快达到胃肠道功能的正常化,产品没有抗药性和药物残留。
灵菌红素产生菌鉴定与基础发酵条件的研究
第19卷 第4期广东轻工职业技术学院学报Vol 19No 42020年12月JOURNALOFGUANGDONGINDUSTRYPOLYTECHNICDec.2020 收稿日期:2020-10-19基金项目:珠江学者人才项目(KYRC2007-001);2016年特支计划人才项目(KYRC2007-003);广东轻工职业技术学院第十九届挑战杯项目(2020-A-27)。
作者简介:李颖(2000—),女,大专,研究方向:生物工程。
通信作者:邓毛程(1971—),男,教授,博士,研究方向:生物工程、食品科学与工程。
灵菌红素产生菌鉴定与基础发酵条件的研究李颖,邓毛程 ,李静,刘慧平,段迪,叶茂,李宇泉(广东轻工职业技术学院食品与生物技术学院,广东广州510300)摘 要:为了提高灵菌红素发酵产量水平,从土壤中筛选灵菌红素产生菌并研究其发酵条件。
通过摇瓶发酵、高效液相色谱分析以及质谱分析,筛选获得1株灵菌红素产生菌PG12,经16SrDNA序列鉴定为粘质沙雷菌(Serratiamarcescens)。
利用小型发酵罐进行发酵实验,确定菌种生长和合成灵菌红素的最适温度都为26℃、最适pH分别为7 0和7 5。
在最适的温度和pH条件下,灵菌红素产量在发酵14h可达到最大值1212 7mg/L。
结果表明,菌种PG12具有生产应用潜力,本研究结果可以为灵菌红素发酵研究及生产提供参考。
关键词:灵菌红素;粘质沙雷菌;鉴定;发酵条件中图分类号:TQ920 6文献标识码:A文章编号:1672-1950(2020)04-0001-06 灵菌红素(Prodigiosin)是一类以三吡咯环结构为主的红色色素[1],最早分离于粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)产生的次生代谢产物之中[2]。
灵菌红素具有抗菌、抗肿瘤、抗寄生虫等生物活性[3-6],尤其它能够触发恶性癌细胞的凋亡,被视为极具开发潜力的抗肿瘤药物[7-8]。
灵菌红素文档
高产灵菌红素的研究进展摘要:灵菌红素是一类含甲氧基吡咯骨架结构的天然色素,是一些放线菌、沙雷菌及其他细菌的次级代谢产物,具有免疫抑制、抗细菌、抗真菌和抗疟疾等多种生物活性。
最近研究表明灵菌红素有很强的抗肿瘤及免疫抑制活性,因而成为研究热点。
所以如何获得高产灵菌红素的菌株也成为了人们研究的目标。
现在我对如何筛选获得高产菌株方法,原理,生物活性、生产现状及发展趋势作一综述。
关键词:灵菌红素高产菌株筛选产量接种量摇瓶发酵工艺培养基组成装液量生物量一:1粘质沙雷氏菌(S.marcescens AB 90027)为出发菌株,采用传统物理化学[紫外诱变(LiCl)和微波诱变]诱变方法,筛选得到了遗传性状较稳定的高产菌株YW-1,生产灵菌红素的能力较原菌株有了很大的提高,摇瓶发酵产量为95±5 mg/L,比出发菌株(35±5 mg/L)提高了近1.7倍. 对YW-1发酵条件的研究发现,该菌株发酵产灵菌红素的机制不同于以往文献报道的其它灵菌红素产生菌.该菌合成灵菌红素是pH下降的过程,最适pH范围为5-7.而前人研究发现Serratia细胞合成灵菌红素是一个产酸即pH降低的过程,其变化一般在5.5~9.5,最适.pH范围为8.5-9.0.通过摇瓶发酵培养基和发酵条件的优化,提高了灵菌红素的产量、产率,缩短了发酵周期,40h发酵过程灵菌红素产量可达到近700mg/L,为灵菌红素工业大规模生产奠定基础. 利用硅胶柱层析分离方法,可大量处理样品并得到较高的纯度.分离得到的产物利用HPLC、UR、IR等方法进行了鉴定,确认产物为灵菌红素.对其不同存在状态下的稳定性研究发现,灵菌红素对温度稳定,对光敏感,且固态比液态稳定,固态避光条件下则稳定性最高.2通过紫外线—氯化锂复合处理灵菌红素生产菌沙雷氏菌( Serratia sp1) W 0206 , 用高浓度葡萄糖为碳源的选择性平板定向筛选抗葡萄糖分解代谢物阻遏的高产株 , 筛得高产突变株B220 , 相对于原始菌株 , B220 摇瓶发酵灵菌红素产量提高了3 倍 , 5 L 反应器上的产量提高了63 % 。
灵菌红素对人胰腺癌细胞增殖抑制的实验研究_沈亚领
2 结果
2. 1 灵菌红素对细胞形态学的影响 含灵菌红素 5 mg・ L 的培养液作用于细胞 8 h 后 , 细胞体积变
- 1
接种于 96 孔培养板 ,每孔 0. 2 ml ,分别加入 含不同浓度的灵菌红素培养液处理 , 每组浓度平行 4 孔 ,对照组加入正常的培养液 , 置 37 ℃,5 % CO2
灵菌红素分子结构式
1. 2 人胰腺癌细胞 8898 的培养 人胰腺癌细胞 8898 从中国科学院上海细胞生物学研究所获得 , 细
胞在 10 % 胎 牛 血 清 RPMI1640 培 养 液 中 培 养 , 用 0. 25 %胰蛋白酶消化传代 。细胞的培养条件为 5 % CO2 培养箱 ,37 ℃培养 。将细胞植入 24 孔培养板 , 待细胞生长成片后 , 加入含不同浓度的灵菌红素培 养液 ,经 5 % CO2 ,37 ℃培养 8 h 后 , 吸去含药培养 基 ,用 PBS 洗涤后 ,加入新鲜培养液 , 倒置显微镜观 察并摄影 。
・5 0 4 ・
中国临床药理学与治疗学 中国药理学会主办 CN 3421206Π R , ISSN 100922501 http :Π Π www. DrugChina. net 2004 May ;9 (5) :504 - 509
◇ 研究原著 ◇
灵菌红素对人胰腺癌细胞增殖抑制的实验研究
沈亚领 ,刘建文 ,魏东芝 ,陶金莉 ,李 柯 , 张 靖
含灵菌红素的培养液中 ,随着药物浓度的加大 ,8898 - 1 细胞的存活率受到明显抑制 , 在 20 ~100 mg・ L 间 与空白对照 ( 细胞活性作为 100) 有显著的统计学意 义 ( P < 0. 01 ) 。其 半 数 抑 制 浓 度 ( IC50 ) 为
灵菌红素的研究进展
hp o P co勺t s 等真菌的活性1, n P . 0 2 在临床测试中 , 表现 出对c ci y s 引起的一种地方性真菌传染病有 o d ci m o ,
良 的 愈 用 l 好 治 作 t。 l Z
万方数据
食品与药品
O dadD F o n rg u
2 )年第9 ( 07 卷第OA S期
药物 F 5 6 rP m c ,cc soi K 0 , aa yi yl p r n o nA ( s I CA CA y )是当前器官移植和治疗自 体免疫性疾病常用 的药物1 , ’ 这些药物具有很大的毒性。P 1 4 G的免疫抑 Ym m 。 7 等t G aa o 1 t 将P 的抗肿瘤作用归因于能促使 制活性与上述药物有完全不同的作用机制,竞争性 H 和C一 ‘ l 的同向跨膜转移, 引起空泡型H一 T 酶 ( - 对抗研究表明,它与受体细胞的结合位点既不同于 + P V A A P s )解离,使胞液酸化引起凋亡。C si o c A T ae at l- y ,也不同于与F 56 aa yi的通常结合 l K o 及r m c p n A l等1 i 1 v 8 a 研究了P 对结肠癌细胞溶酶体内p G H值及 位点 F K结合蛋白。P G不抑制白介素 2( 一)的 I 2 L 细胞繁殖周期的影响,结果表明,P G促使溶酶体内 分泌,但通过抑制 I一 L2的信号转换而阻断其生物活 G色素抑制磷酸化并激活细胞质酪 p 升高, H 结肠癌细胞株H 2的繁殖被阻滞在G期, 性。研究表明,P T 9 , 支持了Y ma oo a m 等胞液酸化从而引起凋亡的观点。 氨酸激酶J K3 与细胞表面受体cm o 一 a t A 一, o m nyc i hn 但此观点备受争论, 其焦点是胞液酸化在细胞凋亡中 结合, 阻断c m n 一 a 的 o o yci 信号转换功能从而 m h n 表 能起到多大作用。 现出特效的免疫抑制活性r。因而, G是一种潜在的 ] s l P Me n 1 9 l 等「 i v 认为,P G对肿瘤细胞的杀灭作用与 新型免疫抑制药物。 其核酸酶特性相关。由于P G富含电子而被氧化并还 P G能显著抑制由多克隆丝裂原P A和P H WM刺 原 C Z,引发铜离子诱导的双链 D u+ NA裂解 ,表现 激的人源T淋巴细胞及 B淋巴细胞的增殖 ,还能促 出细胞毒活性。 并用显微荧光技术研究了P 对D A 使 C nA ( G N o 伴刀豆球蛋白)刺激的脾细胞凋亡,但 的结合作用, 用琼脂糖凝胶电泳研究了P G对铜离子 对脂多糖刺激的脾细胞增殖无抑制作用 ( 只有浓度 诱导的D A裂解的作用。Sb m n n ’ N ur ai 等【从微球 较高时对脂多糖刺激的鼠源 B淋 巴细胞有抑制作 a a 0 , 菌 ( i 口o “ s. 分离出P M c cc : ) r P G结构类似物具有 用) 。表明此化合物能选择性地抑制 T淋巴细胞增 核酸酶特性及抗肿瘤活性 ,实验表明,此化合物能 殖,同时可诱导 人源T淋巴细胞株J k cn 发生 rt u ae s 有效地与 D A结合,并促进铜离子介导的 D A裂 凋 N N 亡, 及 制 离 迁 1, 以 抑 氢 子 移 ,。 67 , 解及膜脂质过氧化, 对鼠源淋巴瘤细胞株E 和人源 4 L P 淋巴细胞介导免疫反应的有效剂量为 G抑制T 慢性骨髓瘤细胞株 K 6 有显著的细胞毒活性 , 5 2 抑制 1 一 0 g g 此剂量对淋巴 0 3 m/ , k 器官没有毒性。临床 瘤细胞的增殖。 上将P G与C A结合用于解除器官移植急性排斥反 y z ag 川 hn 等‘ 研究了P G对胰腺恶性肿瘤细胞株 应,作用效果好£, ’,对其潜伏期和临床应用有待进 9 H 88 89 的抑制作用, T法及细胞增殖实验表明, 一步的研究。 MT
灵菌红素及其染色后抗菌性能的研究现状[文献综述]
毕业论文文献综述生物工程灵菌红素及其染色后抗菌性能的研究现状一、前言:1.1 灵菌红素的简介灵菌红素(prodigiosins,PG)是一类天然红色素的总称,呈暗红色,具有绿色反光,熔点151~152℃[1]。
是由一些放线菌、沙雷氏菌及其它细菌产生的次级代谢产物,具有抗细菌、抗真菌、抗疟疾、抗原生动物、抗肿瘤等免疫抑制活性,通常都有3个吡咯环组成的甲氧基吡咯骨架结构,1929年由Amak等研究Serratia生长时发现,包括prodigiosin,prodigiosin 25-C,metacycloprodigiosin(MP) desmethoxyprodigiosin 和uncedylprodigiosin(UP)等[2,3]。
PG属于脂溶性色素,易溶于甲醇和丙酮,几乎不溶于水,在极性较强的酸性和碱性水溶液中微溶,在极性较弱的有机溶剂如乙醚或石油醚中微溶或不溶。
在碱性或中性溶液中呈橙黄色,在酸性溶液中呈红色。
以乙醇为溶剂,酸性条件下灵菌红素在537nm处有特征吸收;碱性条件下在466nm 处有特征吸收[4]。
PG对温度稳定,但受pH的影响较大,酸性环境中能保持较长的时间,碱性条件下则损失较大;A13+,Ca2+,K+,Ba2+等金属离子对PG的稳定性影响不大,Zn2+有使PG增色的作用,M92+和Mn2+对PG有一定的破坏作用,Pb2+可以络合PG,使之成为沉淀[5]。
白光和蓝光使PG 发生光解,在红光和远红光下PG则不会降解[6]。
1.2 选题背景及研究意义:近年来,由于环境和能源等问题,人们趋于追求健康可持续的方法制取染料。
开发天然染料是世界应用染料发展的总趋势。
天然染料是指从植物、动物或矿产资源中获得的、很少或没有经过化学加工的染料,很多天然染料具有安全可靠、色调自然、接近天然物质等优点,天然、多功能是染料发展的趋势。
随着生物技术的发展,利用生物技术生产天然染料为人们开辟了广阔的领域。
天然灵菌红素类化合物结构与生物活性的研究进展
( De p t . o f Bi o l o g y a n d En v i r o n me n t a l En g i n e e r i n g , Z h e n g j i a n g Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , Ha n g z h o u 3 1 0 0 1 6 , C h i n a )
摘
要: 灵 菌红素类化合 物 ( P r o d i g i o n i n e s ) 是一类 由革兰 氏阴细菌和革 兰氏阳细菌产生 的具有生物活
性 的次生代谢产 物 。其分子结构 都具有一个 <n -t  ̄ 咯环母核 , 由于具有 良好 的抗肿瘤及 免疫抑制活性 ,
近年来越来越受到科研工作者 的关注 。本文对几种灵菌红素 的结构及生物 活性进行综述 , 以期 为此类
Ab s t r a c t : Th e r e d — — pi g me n t e d p r o d i g i ni ne s a r e b i o a c t i v i t y s e c o n da r y me t a b o l i t e s p r o d u c e d b y b o t h Gr a m— —
灵 菌红素产 生菌的种类 较多 , 主要 为沙雷 氏菌属 、
环 状灵 菌红素包 括 : 间环 灵 菌红素 ( m e t a c y l o p r o — d i g i o s i n ) , 甲基环 丁基灵 菌红 素 ( c y c l o p r o d i g i o . s i n ) , N 一 烷基化 灵菌 红素 ( M A M P D M) , 环壬基 灵 菌 红素 ( c y c l o — n o n y l p r o d i g i o s i n ) , 链 玉红菌 素 B ( s t r e p t o r — u b i n B ) 等 。还有 一些 天然产生 的类灵 菌红 素物 质 , 如t a m b j a m i n e 类 化合 物 , 蓝色 四吡
灵菌红素的研究进展
灵菌红素的研究进展
刘同军;杨海龙;唐华
【期刊名称】《食品与药品》
【年(卷),期】2007(009)08A
【摘要】灵菌红素是一类含甲氧基吡咯骨架结构的天然色素,是一些放线菌、沙雷菌及其他细菌的次级代谢产物,具有免疫抑制、抗细菌、抗真菌和抗疟疾等多种生物活性。
最近研究表明灵菌红素有很强的抗肿瘤及免疫抑制活性,因而成为研究热点。
现对灵菌红素的结构、生物活性、生产现状及发展趋势作一综述。
【总页数】5页(P47-51)
【作者】刘同军;杨海龙;唐华
【作者单位】温州大学生命与环境科学学院,浙江温州325027
【正文语种】中文
【中图分类】Q93
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3.灵菌红素研究进展 [J], 李洪波;杜巍;赵凯;周东坡
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5.天然灵菌红素类化合物结构与生物活性的研究进展 [J], 何天豪;裘娟萍;张正波
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灵菌红素对羊毛纤维的染色动力学与热力学研究
ZHONG i n g o,ZHAO o M a -u Ta
A b t a t Pr d go i s a n t r lp g n s r c : o ii sn i a u a i me twhih i o r m e me t I hi a r i t did t c s g tfo f r n . n t s p pe , t u e he s kie i a d h r o y a c o p o ii sn y i g n n tc n t e m d n mi s f r d go i d en o wo l a rc o fb is,fo r m whih i n w t e y ig c t k e h d en pef r a c fprdii sn. e r s hs o he k n t s r v a e h tdi u i n c e c e twa ii ro m n e o o g o i Th e u ft i e i e e ld t a f so o f in s rsng whi c f i l e t e tmp r t r fd eng wa e d n p. e p o g o i y i g wo lh d a betr d fu in t a c d h e e au e o y i s h a i g u Th r dii sn d en o a te if so h n a i
灵菌红素对有害藻类的除藻活性研究
中国环境科学 2010,30(4):477~482 China Environmental Science 灵菌红素对有害藻类的除藻活性研究刘伯雅1,魏东芝1,鲁思然3,周文瑜1,沈亚领1*,徐韧2,王金辉2(1.华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海 200237;2.国家海洋局东海环境监测中心,上海 200137;3.武汉大学生命科学学院,湖北武汉430072)摘要:研究了沙雷氏菌的天然产物灵菌红素对引起海洋赤潮和淡水水华的有害藻类的除藻活性和光解性质.结果表明,5.0μg/mL灵菌红素能够在24h内将新月菱形藻、中肋骨条藻、水华鱼腥藻和微小平列藻培养液中的藻类全部杀死,除藻活性高达100%.5.0μg/mL灵菌红素在30000lx光强下36h完全分解,不会给自然环境带来二次污染.关键词:灵菌红素;除藻;赤潮;水华;光解中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1000-6923(2010)04-0477-06Algicidal activity of prodigiosin against harmful algae. LIU Bo-ya1, WEI Dong-zhi1, LU Si-ran3, ZHOU Wen-yu1, SHEN Ya-ling1*, XU Ren2, WANG Jin-hui2 (1.State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China;2.East China Sea Environmental Monitoring Center, State Oceanic Administration, Shanghai 200137, China;3.College of Life Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China). China Environmental Science, 2010,30(4):477~482Abstract:Prodigiosin (PG), a secondary metabolite (red pigment) produced by Serratia marcescens and other bacteria, possesses a lot of bioactivity. However, its algicidal effect was not researched in detail. The algicidal activity of prodigiosin against harmful algae, causing red tide and fresh water bloom, and its light decomposition were studied. The algicidal concentration of prodigiosin for completely killing harmful algae in 24 hours including Nitzschia closterium, Skeletonema costatum, Anabena flosaquae and Merismopedia spp. were 5.0 μg/mL. When 5.0 μg/mL prodigiosin was exposed under the light of 30000lx for 36 h, all prodigiosin was photodecomposed. The light sensistivity of prodigiosin will not bring secondary pollution to the natural environment.Key words:prodigiosin;algicidal effect;red tide;water blooms;photodecomposition由于海洋、湖泊、水库等水体的富营养化, 各种藻类大量繁殖导致赤潮和水华的暴发.黏土[1]、硫酸铜[2]、有机农药[3-4]、溶藻病毒[5]、溶藻细菌[6]、滤食性鱼类[7]、水生植物[8]以及植物化感作用[9]等各种物理、化学、生物方法被应用于赤潮和水华的治理.但物理、化学方法均不可避免地将造成环境二次污染.生物方法总体上尚处于初期研究阶段,仍有不少问题需要解决.因此,开发一种见效快、用量少、对环境友好、储存和运输方便的除藻剂成为解决赤潮和水华问题的迫切需要.灵菌红素(prodigiosin)是一类天然红色素家族的总称, 是由多种放线菌(Streptomyces)和细菌(Serratia, Pseudomonas)产生的一类次级代谢产物[10-11].韩国科学家在海边土壤里筛选到一株能生产灵菌红素的海洋细菌,并将其命名为Hahella chejuensis KCTC2396,该细菌生产的抗生素具有强烈的细胞溶解酶活性,对海洋赤潮藻C. polykrikoides具有较好的除藻活性[12].日本科学家在海边筛选到一株能生产灵菌红素类似物PG-L-1的海洋细菌MS-02-063,通过实验发现, 该灵菌红素类似物对H. akashiwo、H. circularisquama、C. polykrikoides、Gyrodinium impudicum和Alexandrium tamarense具有一定的收稿日期:2009-08-19基金项目:国家“863”项目(2007AA092004);上海市重点学科建设项目(B505)* 责任作者, 教授, ylshen@478 中国环境科学 30卷除藻活性[13].本实验通过黏质沙雷氏菌发酵生产灵菌红素,并对其进行分离纯化及鉴定,进而研究灵菌红素对新月菱形藻、中肋骨条藻、水华鱼腥藻和微小平列藻的除藻活性以及光解特性.1材料与方法1.1材料实验所用黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)为本实验室保藏.新月菱形藻(Nitzschia closterium)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)由中国海洋大学微藻种质库提供.水华鱼腥藻(Anabena flos-aquae)和微小平列藻(Merismopedia spp.)由中国科学院水生生物研究所淡水藻种库提供.NLF 22 30L生物反应器(瑞士比欧生物工程公司);752型紫外光栅分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);高速冷冻离心机(Eppendorf 公司);高效液相色谱仪(Agilent Technologies, Inc.); Agilent orbax SB-C18色谱柱; Micromass LCT TOF质谱仪;水冲式真空泵(郑州长城科工贸有限公司); SPX-300B-G光照培养箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂);XB-K-25血球计数板(浙江省玉环县求精医用仪器厂); CoolPIX 4500显微镜(Nikon).葡萄糖为工业级,酵母粉和蛋白胨购自OXOID公司,其余试剂均为分析纯.黏质沙雷氏菌种子培养基(g/L):酵母粉1,蛋白胨2,甘油12.6,(NH4)2SO4 6, K2HPO4 10, NaCl 0.5, MgSO4 0.5.以NaOH调pH值至7.2.发酵培养基(g/L):蛋白胨30,葡萄糖5,K2HPO4 0.2, ZnSO4 0.5, MnSO4 0.04, NaCl 0.5.以NaOH调pH值至7.2.1.2实验方法1.2.1发酵培养参数控制通过流加氨水闭环控制pH在7.0,通过调节通气量及增大转速来维持菌体生长所需的氧气,维持DO大于20%.1.2.2海洋赤潮微藻的培养新月菱形藻和中肋骨条藻采用改良的f/2培养液在光照培养箱中培养,培养箱内温度23℃,光强为3000lx,采用12h 光暗循环培养模式.每天定时摇晃4~5次. 1.2.3淡水水华微藻的培养水华鱼腥藻和微小平列藻采用BG11培养液在光照培养箱中培养,其他条件同海洋赤潮微藻.1.2.4灵菌红素的分离纯化在黏质沙雷氏菌发酵液中添加硫酸铵使其浓度为200g/L,充分搅匀后置于4℃冰箱内隔夜存放,第2d7000r/min离心15min,收集菌体和蛋白沉淀物,按体积比1:10将离心沉淀物混匀于酸性甲醇溶液中进行灵菌红素萃取,旋转蒸发浓缩去溶剂,浓缩液用乙酸乙酯溶解,低温静置,除去不溶物杂质,得到灵菌红素的乙酸乙酯溶液,以氯仿与乙酸乙酯混合液(体积比2:1)为流动相, 经过第1次硅胶柱层析,灵菌红素洗脱液浓缩去溶剂,再经过第2次硅胶柱层析梯度洗脱,流动相为正己烷与乙酸乙酯混合溶液(体积比 5:1),除去黄色素等杂质;再以正己烷与乙酸乙酯混合溶液(体积比 1:1)为流动相洗脱灵菌红素,洗脱液经过蒸发浓缩得到灵菌红素样品.将得到的样品进行紫外全波长扫描、高效液相色谱分析和TOF-MS质谱鉴定.高效液相色谱检测条件:仪器为高效液相色谱仪;流动相为10%的50mmol/L三乙胺+90%乙腈,用磷酸调节pH值至6.0;检测波长为535nm;色谱柱为Agilent orbax SB-C18(250 mm×4.6mm, 5μm);柱温40℃;流速1mL/min;进样量10μL. 1.2.5灵菌红素除藻实验将分离纯化得到的灵菌红素样品用极少量甲醇溶解,再用纯水稀释至不同的浓度梯度, 添加0.6mL灵菌红素稀释液至达到对数生长期的藻液29.4mL中,摇匀,各藻的初始藻细胞密度均为1.0×105个/mL.因为灵菌红素具有光解的特性,为了最大限度的发挥灵菌红素的除藻作用效果,本实验将添加灵菌红素的藻液首先置于培养箱中黑暗条件下培养12h,然后继续按照光暗循环模式培养,定时取样,显微镜下计数,只计数没有发生裂解的完整的藻细胞,确定灵菌红素的除藻活性.将不添加灵菌红素的藻液作为对照.1.2.6灵菌红素光解实验将装有5.0μg/mL灵菌红素溶液的试管分别暴露于3000lx和30000lx 灯光下, 观察灵菌红素水溶液的颜色变化,测定4期 刘伯雅等:灵菌红素对有害藻类的除藻活性研究 479水溶液里灵菌红素含量.1.3 分析方法1.3.1 藻细胞的计数和形态观察 将培养容器内的藻液混匀,取一滴至血球计数板的计数室内计数.将血球计数板置于Nikon 显微镜下观察,放大倍数为400倍.除藻活性(%)=[(初始培养液中活藻细胞密度-灵菌红素作用后培养液中活藻细胞密度)/初始培养液中活藻细胞密度]×100 1.3.2 灵菌红素的测定 采用分光光度法测定灵菌红素浓度.1mL 发酵液加入9mL 酸性甲醇(pH 3)中, 振荡后离心,测上清的OD 535值,由标准曲线得灵菌红素的浓度.标准曲线:Y =3.939X + 0.0265(R 2=0.9996),其中Y 为灵菌红素浓度;X 为灵菌红素溶液OD 535测定值.光解率(%)=[(初始灵菌红素浓度–残留灵菌红素浓度)/初始灵菌红素浓度]×100.2 结果2.1 灵菌红素的分离及鉴定将样品经过分离纯化后进行高效液相色谱分析,见图 1.与空白进样结果对比可知,6.2min, 535nm 处的峰值为样品溶质峰.由此可判断硅胶柱二次层析后的样品纯度较高,>95%.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5时间(min)10 2030 40 50 m A U4.6627.5019.2016.200图1 灵菌红素HPLC 分离图谱 Fig.1 The HPLC analysis of prodigiosin最终分离得样品通过紫外全波长扫描仪(图2),质谱仪测定确为灵菌红素.样品在碱性和酸性条件下的最大吸收波长分别为466nm 和535nm.样品的质谱分析结果表明m /z =324(图3),其分子量323恰好是灵菌红素分子对应的分子量,进一步证实样品为灵菌红素.紫外全波长扫描和质谱分析结果与文献[14-15]报道一致.600500 400 30000.10.20.30.4O D466a 碱性200300400 500 600波长(nm)0.10.20.3O D262.5534.5b. 酸性图2 碱性与酸性条件下的紫外全波长扫描图谱 Fig.2 The scan map of alkaline and acidic prodigisoin inall-wavelengh200400 600 800m /z50100324.2467.4352.3 301.2图3 灵菌红素的TOF MS 图谱 Fig.3 The TOF MS analysis of prodigiosin2.2 灵菌红素对新月菱形藻的除藻活性 由图4可见,添加5.0μg/mL 灵菌红素12h 后,除藻活性接近80%,添加10.0μg/mL 灵菌红素12h 后,除藻活性达到100%,藻类几乎全部裂解死亡.将除藻活性达到100%的藻液重新接种到新鲜培养基中培养5d,镜检观察未发现形态完好的新月菱形藻细480 中 国 环 境 科 学 30卷胞,由此可进一步确证,裂解的藻细胞已经死亡. 未添加灵菌红素的新月菱形藻经过3d 的培养, 藻细胞密度由初始的1.0×105个/mL 增殖到5.35×105个/mL,藻液中未发现裂解的藻细胞. 0 10 20 30时间(h) 除藻活性(%)图4 灵菌红素对新月菱形藻的除藻活性Fig.4 Algicidal effects of prodigiosin against Nitzschiaclosterium2.3 灵菌红素对中肋骨条藻的除藻活性0 5 1015 20时间(h)除藻活性(%)图5 灵菌红素对中肋骨条藻的除藻活性Fig.5 Algicidal effects of prodigiosin against Skeletonemacostatum由图5可见,添加7.0μg/mL 灵菌红素0.5h后,除藻活性接近100%,添加1.0μg/mL 灵菌红素18h 后, 除藻活性达到100%,中肋骨条藻几乎全部裂解死亡.将除藻活性达到100%的藻液重新接种到新鲜培养基中培养5d,镜检观察未发现形态完好的中肋骨条藻细胞.与图4对比,低浓度灵菌红素在短时间内可将中肋骨条藻全部杀死,这表明中肋骨条藻对灵菌红素的敏感性比新月菱形藻强.未添加灵菌红素的中肋骨条藻经过3d 的培养, 藻细胞密度由初始的1.0×105个/mL 增殖到2.0×105个/mL,藻液中未发现形态遭到破坏的中肋骨条藻细胞.受灵菌红素作用前与作用后2h 的中肋骨条藻藻细胞的形态学观察表明,正常的中肋骨条藻细胞透镜形或圆柱形,壳面圆而鼓起,轮廓圆滑,而受灵菌红素作用后的藻细胞质浓缩,细胞破裂, 轮廓不清晰,形态上发生了很大变化.2.4 灵菌红素对水华鱼腥藻的除藻活性 由图6可见,添加5.0μg/mL 灵菌红素6h 后,除藻活性超过75%,24h 后, 除藻活性可达100%.而添加1.5μg/mL 灵菌红素12h 后,除藻活性也达到90%.将除藻活性达到100%的水华鱼腥藻培养液重新接种到新鲜培养基中培养5d,未发现细胞增殖. 未添加灵菌红素的水华鱼腥藻经过3d 的培养,藻细胞密度由初始的 1.0×105个/mL 增殖到2.95×105个/mL.10 20 30时间(h)除藻活性(%)图6 灵菌红素对水华鱼腥藻的除藻活性 Fig.6 Algicidal effects of prodigiosin against Anabenaflos-aquae2.5 灵菌红素对微小平列藻的除藻活性由图7可见,添加5.0μg/mL 灵菌红素24h 后,除藻活性达到100%,添加1.5μg/mL 灵菌红素24h 后,除藻活性接近80%.将除藻活性达到100%的微小平列藻培养液重新接种到新鲜培养基中培养5d,未发现形态完好的藻细胞.而未添加灵菌红素的微小平列藻经过3d 的培养, 藻细胞密度由初始的1.0×105个/mL 增殖4期 刘伯雅等:灵菌红素对有害藻类的除藻活性研究 481到2.74×105个/mL.0 20 40 60时间(h)除藻活性(%)图7 灵菌红素对微小平列藻的除藻活性 Fig.7 Algicidal effects of prodigiosin againstMerismopedia spp .受灵菌红素作用前与作用后12h 的微小平列藻藻细胞的形态学观察表明,正常的微小平列藻呈圆形或椭圆形,两两排在一起, 轮廓圆滑,呈深绿色;而受灵菌红素作用后的藻细胞破裂,胞质外泄, 轮廓不清晰,藻体颜色变浅, 细胞开始凋亡. 2.6 灵菌红素的光解性质灵菌红素水溶液在光的照射下,红色逐渐变浅,最终褪去.由图8所示,在光强为30000lx 的强光照射36h 后,5.0μg/mL 灵菌红素几乎完全分解,随着照射光强度减小,灵菌红素分解速率变慢,在光强为3000lx 的灯光照射48h 后,超过60%的灵菌红素被光解.0 20 40 60时间(h) 灵菌红素光解率(%)图8 灵菌红素的光解率变化Fig.8 Photodecomposition of prodigiosin2.7 讨论 本研究发现,由陆生细菌黏质沙雷氏菌所生产的次级代谢物灵菌红素不仅对引起我国东海赤潮的有害藻类新月菱形藻和中肋骨条藻有很好的除藻效果,而且对引起淡水水华的有害藻类水华鱼腥藻和微小平列藻也具有较好的除藻效果.其中灵菌红素对引起淡水水华的藻类的除藻研究在国内尚属首次.由于灵菌红素的光解特性,经过灵菌红素处理的藻液首先置于培养箱中在黑暗条件下培养12h,然后再进行光暗循环模式培养.5.0μg/mL 灵菌红素能够在24h 内将新月菱形藻、中肋骨条藻、水华鱼腥藻和微小平列藻培养液中的藻类全部杀死,除藻活性高达100%.随着灵菌红素浓度的降低,其除藻活性也在降低.另外,从图4、图5、图6和图7中可以看到,灵菌红素对各种藻类作用12h 后,其除藻活性与时间的比值减小,在24h 之后继续减小,说明灵菌红素除藻活性随时间延长有所降低,这是由于经过灵菌红素处理的藻液在12h 黑暗模式培养之后,进入光照模式培养,藻液中的灵菌红素在12h 之后逐步光解,浓度下降所致.而未添加灵菌红素的藻液经过3d 培养,藻细胞均大量增殖.Landsberg [16]和Yamasaki 等[17]分别发现了多环旋沟藻和米氏凯伦藻能够分泌活性氧(ROS),可以推测,大多数海洋藻类可能都能够分泌活性氧.活性氧对于某些海洋藻类来说,可能是重要的生长因子或有丝分裂刺激物[18].Kim 等[19]认为活性氧合成酶类似于NADPH 氧化酶. NADPH 氧化酶能够被灵菌红素类似物抑制[20].因此, 灵菌红素也可能对NADPH 氧化酶和ROS 合成酶起到抑制作用, 进而抑制藻细胞分泌活性氧,最终导致藻类细胞的裂解死亡.灵菌红素除藻机理有待深入研究. 3 结论3.1 由黏质沙雷氏菌发酵生产的天然红色素经分离、纯化,鉴定为灵菌红素.3.2 灵菌红素具有高效的除藻活性.5.0μg/mL 灵菌红素能够在24h 内将新月菱形藻、中肋骨条藻、水华鱼腥藻和微小平列藻培养液中的藻类全部杀死,除藻活性高达100%.随着灵菌红素浓度的降低,其除藻活性也在降低.482 中国环境科学 30卷3.3灵菌红素具有光解特性.在光强为30000lx 灯光照射下,5.0μg/mL灵菌红素能够在36h内完全分解.而在光强为3000lx的灯光照射下,灵菌红素在14h内可分解大约50%.参考文献:[1] Choi H G, Kim P J, Lee W C, et al. Removal efficiency ofCochlodinium polykrikoides by yellow loess [J]. Korean Fish.Soc., 1998,31:109-113.[2] 李建宏,郜子厚.铜离子对蓝藻Spimhnamaxinla光合作用的抑制机理 [J]. 植物生理学报, 1997,23(1):77-82.[3] 秦文第,强继业,夏更寿.氨基甲酸酯类农药对水华鱼腥藻的毒性效应 [J]. 安徽农业科学, 2005,33(3):391-392.[4] 王翠红,徐建红,辛晓芸,等.六种有机磷农药及三种重金属离子对小球藻的毒性研究 [J]. 河南科学, 1999,17(A06):l08-110. [5] Garry R T, Hearing P, Cosper E M. Characterization of a lyticvirus infectious to the bloom-forming microalga Aureococus anophagefferens (Pelagophyceae) [J]. Phycol., 1998,24:616-621.[6] Iwata Y, Sugahara I, Kimura T, et al. 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粘质沙雷氏菌合成灵菌红素新型调控因子的挖掘及其功能分析
究提供了新的思路。
揭示了X因子的功能
03
研究表明,X因子可以影响灵菌红素的合成途径中的多个关键
酶的活性,从而调控灵菌红素的产量和纯度。
研究不足与展望
实验条件限制
本研究的实验条件仅限于实验室环境,对于X因子的功能和作用机制仍需进一步深入研究。
缺乏对比研究
本研究未与其他已知的灵菌红素调控因子进行对比研究,未来可以开展此类对比研究以更全面地了解X因子的独特性和优势 。
抑制灵菌红素的合成
新型调控因子可能降低灵菌红素的合成量,对灵菌红素 的产量产生负面影响。
对粘质沙雷氏菌生长的影响
促进粘质沙雷氏菌的生长
新型调控因子可以加快粘质沙雷氏菌的生长 速度,提高细菌的数量。
抑制粘质沙雷氏菌的生长
新型调控因子可能会降低粘质沙雷氏菌的生 长速度,甚至导致细菌数量的减少。
对其他生物学特性的影响
灵菌红素的合成受到多个调控因子的影响,这些因子包括编码酶的基因、转录因子以及小分子调节物 等。
灵菌红素合成调控因子的种类和作用
编码酶的基因
这些基因编码一系列参与灵菌红素生物合成的酶。通过 对这些基因的表达调控,可以影响灵菌红素的产量。
转录因子
转录因子是调控基因表达的重要因子,它们可以结合到 目标基因的启动子区域,促进或抑制该基因的表达。
粘质沙雷氏菌合成灵菌红素 新型调控因子的挖掘及其功
能分析 2023-11-02
目 录
• 引言 • 粘质沙雷氏菌概述 • 灵菌红素合成调控机制研究 • 新型调控因子的挖掘 • 新型调控因子的功能分析 • 结论与展望 • 参考文献
01
引言
研究背景与意义
01
02
03
粘质沙雷氏菌是一种重要的工业微生 物,具有合成多种生物活性物质的潜 力,如灵菌红素。
灵菌红素对人胰腺癌肿瘤细胞增殖抑制的实验研究_田中云
分离温度 ,筛选最佳工艺条件 。经高效液相色谱法测定丹参 酮 ⅡA 含量 ,最高得率仅为 01116 % ,与有关文献的 0111 % 相符[4 ] 。因此实验选用乙醇回流法提取丹参脂溶性成分 。 参考文献 [ 1 ]刘祥兰 ,刘重芳 ,张英 ,等 1 金银花中绿原酸提取工艺的比较和优
化研究 1 中成药 ,2000 ,22 (6) :402~4041 [ 2 ]王曙 ,孙毅毅 ,贾运涛 1 丹参脂溶性成分提取工艺初探 1 华西医
Tian Zhong2yun
(Lu’ nan Pharmaceutical Share Limited Corporation ,Linyi ,276005) Abstract :Objective To investigate t he act of proliferation inhibitor of human pancreatic carcinoma cell of Prodigiosin1Methods Living cells can deoxidise t he external M TT to undissolve reddish2blue crystal and laid down1DMSO can dissolve reddish2blue crystal in living cells ,using enzyme immunoassay measuring instrument measure OD cost at 490 nm wavelengt h can infulection quantity of living cells1 Results Prodigiosin IC50 cost is 28mg·ml - 1 ,obvious effect rate at the dose of 5~ 40mg·ml - 1 1Conlusion The results indicated t hat Prodigiosin possesses significant proliferating inhibition of human pancreatic carcinoma cell1 Key words : Prodigiosin ;human pancreatic carcinoma cell ;proliferation inhibitor
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hp o P co勺t s 等真菌的活性1, n P . 0 2 在临床测试中 , 表现 出对c ci y s 引起的一种地方性真菌传染病有 o d ci m o ,
良 的 愈 用 l 好 治 作 t。 l Z
3 p G对H 88 C。 5林 o。 89 的IS 为7 m l 经流式细胞分析, L 杭 菌作用 P 色素可抑制肿瘤细胞的有丝分裂并促进其D A G N 裂 解。进一步研究表明,P G可进人细胞内产生活性氧 从而呈现对肿瘤细胞的细胞毒活性并促使其凋亡。 不同结构的P 细胞毒特性不同。 G引发铜离子 G P 诱导的双链 D A的裂解与其分子中A环的结构密切 N 相关, 完整的双毗咯环发色团结构是P G显现铜介导 的核酸酶活性的关键。当用芳烃类物质代替母体结 构中的A环或B环,将导致 P G类物质诱导D A断 N
收稿 日 期: 070一6 2 0一42 基金项目:温州市科技计划项目 (2 0 0 4 5 0 研究生,微生物遗传学专业 9 1 卜)
‘ 通讯作者: 杨海龙 Tl 57 871 , 一a:h wu d4 e 07一 331 Em l l z・ un : 8 4 i y@ e c
万方数据
食品与药品
O dadD F o n rg u
2 )年第9 ( 07 卷第OA S期
药物 F 5 6 rP m c ,cc soi K 0 , aa yi yl p r n o nA ( s I CA CA y )是当前器官移植和治疗自 体免疫性疾病常用 的药物1 , ’ 这些药物具有很大的毒性。P 1 4 G的免疫抑 Ym m 。 7 等t G aa o 1 t 将P 的抗肿瘤作用归因于能促使 制活性与上述药物有完全不同的作用机制,竞争性 H 和C一 ‘ l 的同向跨膜转移, 引起空泡型H一 T 酶 ( - 对抗研究表明,它与受体细胞的结合位点既不同于 + P V A A P s )解离,使胞液酸化引起凋亡。C si o c A T ae at l- y ,也不同于与F 56 aa yi的通常结合 l K o 及r m c p n A l等1 i 1 v 8 a 研究了P 对结肠癌细胞溶酶体内p G H值及 位点 F K结合蛋白。P G不抑制白介素 2( 一)的 I 2 L 细胞繁殖周期的影响,结果表明,P G促使溶酶体内 分泌,但通过抑制 I一 L2的信号转换而阻断其生物活 G色素抑制磷酸化并激活细胞质酪 p 升高, H 结肠癌细胞株H 2的繁殖被阻滞在G期, 性。研究表明,P T 9 , 支持了Y ma oo a m 等胞液酸化从而引起凋亡的观点。 氨酸激酶J K3 与细胞表面受体cm o 一 a t A 一, o m nyc i hn 但此观点备受争论, 其焦点是胞液酸化在细胞凋亡中 结合, 阻断c m n 一 a 的 o o yci 信号转换功能从而 m h n 表 能起到多大作用。 现出特效的免疫抑制活性r。因而, G是一种潜在的 ] s l P Me n 1 9 l 等「 i v 认为,P G对肿瘤细胞的杀灭作用与 新型免疫抑制药物。 其核酸酶特性相关。由于P G富含电子而被氧化并还 P G能显著抑制由多克隆丝裂原P A和P H WM刺 原 C Z,引发铜离子诱导的双链 D u+ NA裂解 ,表现 激的人源T淋巴细胞及 B淋巴细胞的增殖 ,还能促 出细胞毒活性。 并用显微荧光技术研究了P 对D A 使 C nA ( G N o 伴刀豆球蛋白)刺激的脾细胞凋亡,但 的结合作用, 用琼脂糖凝胶电泳研究了P G对铜离子 对脂多糖刺激的脾细胞增殖无抑制作用 ( 只有浓度 诱导的D A裂解的作用。Sb m n n ’ N ur ai 等【从微球 较高时对脂多糖刺激的鼠源 B淋 巴细胞有抑制作 a a 0 , 菌 ( i 口o “ s. 分离出P M c cc : ) r P G结构类似物具有 用) 。表明此化合物能选择性地抑制 T淋巴细胞增 核酸酶特性及抗肿瘤活性 ,实验表明,此化合物能 殖,同时可诱导 人源T淋巴细胞株J k cn 发生 rt u ae s 有效地与 D A结合,并促进铜离子介导的 D A裂 凋 N N 亡, 及 制 离 迁 1, 以 抑 氢 子 移 ,。 67 , 解及膜脂质过氧化, 对鼠源淋巴瘤细胞株E 和人源 4 L P 淋巴细胞介导免疫反应的有效剂量为 G抑制T 慢性骨髓瘤细胞株 K 6 有显著的细胞毒活性 , 5 2 抑制 1 一 0 g g 此剂量对淋巴 0 3 m/ , k 器官没有毒性。临床 瘤细胞的增殖。 上将P G与C A结合用于解除器官移植急性排斥反 y z ag 川 hn 等‘ 研究了P G对胰腺恶性肿瘤细胞株 应,作用效果好£, ’,对其潜伏期和临床应用有待进 9 H 88 89 的抑制作用, T法及细胞增殖实验表明, 一步的研究。 MT
灵菌红素 p ii n P )是一类天然红 (rdg i , G o os s 色素的总称, 通常都有3 个毗咯环 组成的甲 氧基毗咯
骨架结构,12 年由A a 等研究 S rt 99 m k r a生长时 eai
C 2 十 B 2等金属离子对P a ,K , a + + G的稳定性影响不 大, n 有使P z2 + G增色的作用, g 和M 2 G M2 + n 对P +
但也有学者认为,P G在菌体生长代谢过程中不起作 用,仅为大量初级代谢产物的溢流作用。 P G属于脂溶性色素,易溶于甲醇和丙酮,不溶 于水,在极性较强的酸性和碱性水溶液中微溶,在
沉淀1 3 1 ;白光和蓝光使p G发生光解, 在红光和远红 光下p G则不会降解’ 4 ] 。 I P 的生物活性 G 1 抗肿瘤作用 . 1 Mot e等1 nar 5 n 1 的研究表明, G能诱导人结肠腺 P 癌细胞株D D 1 w一 0 L 一和S 6 及人胃癌细胞株H T 1 2 G 一凋 亡,对转移性肿瘤细胞株 S 6 0 w一2 更为有效,其诱
有一定的破坏作用,P Z b十可以络合 P G,使之成为
发现,包括 po iis ,po iisn 2 一 rdgoi rdgoi 5C, n m t yl r ioi M ) e e oyr ioi e cc p d i n( p ds t xp d i n a o ogs mh ogs 和 ucdl oioi U )等, ney rd i n(p p gs 是由 一些放线菌、 沙雷氏菌及其它细菌产生的次级代谢产物【 , 1 具有抗 1 2 . 细菌、抗真菌、抗疟疾、免疫抑制和抗肿瘤等活性。 P G的产生在菌体生长代谢过程中的作用目 前尚有争 议,有学者认为P G的产生有利于菌体的生存竞争,
L 抗疟疾活性 4
裂的活性大部分或完全丧失‘ 川 P C6甲氧基的 , ,G 一 。 不同取代也会对其效力产生影响,当它被更长的烷 氧基取代时,活性会下降。根据这些研究成果进行 的分子改造形成了新的P G衍生物, 其活性指数比母 体分子高出数倍【’ ’。 3
中图分类号: 9 Q3
文献 标识码: A
文章编号:17一7 X 20)804一5 6299 (070 一070
P ge o P d oi o r rsn r i s o g n l
L T n一 nY N al gT N u U I O gu, A GH 一n,A GH a io m n l s e e zo U vs e zo 352, n (col L &E v n et Si csW nhu i r尔 W nhu 207 C i ) Sho o l n i f f e o r ac n , n ei h a A s a : r ioi ia eodr m t o twt a e oyy lr g rdcd y o Sr t s , bt c P d i n s s na e a l i m t xPr e n P ue b sm ea i P rt o g s c y bi e h h m i o e a- 配瓦 “t ad f t rat a肠闻io n as e 1ioi a v es h i1 ns P sv at t 肋柳 e n a wo eb e . g s h e r b 1 c c i su a rn ou r s ci y s e h C r i i i s v a o ga t t c s nu P e i l ii e v , i n i t a ai oc a il c i s t R et, f s e r e h r lon a t g ata r , t ct ad t a ia v e e ,e nyl or e hs vat P 心g s h s n b e l n m i n n m 硕a tt ,c C i o e a e l a c i i s r ci y i s t e r t o 皿tac ad i en u ns P sva v e 田d s h n r io n a snr s g tno. es Po o c r n o ur s e ti s 1r e o P g s d w l e i aetnAd c t n n m Pe i c t , e a ii c r d o i ir c an t i i n ri h t t ,i ti P dco s a dv oe trd fr ion sn d e n P r t s c r b a v ,r utnt s d e l m ntn oP d i iii o c i面s ae ei u o i t o i a n e P ” e c y u e o gs r tu d p . K y o s P d i i atac at ie; n uouP so ; v w e w r : r io n n c e cv i i 们 nsPr s n r i d o g s ; in r i ts r n ei e e
食品与药品
o da F o ndD g u r
20 年第 9 07 卷第 OA S期
灵菌红素的研究进展
刘同军 ,杨海龙 * ,唐 华