從一株辛格粒毛盤菌菌絲體內提取並純化的一種黑色素。具有較強的抗氧化、抗紫外線輻射等能力。對於生物的生長發育雖非必需，卻能極大提高生物體的生存競爭能力。此外，黑色素合成途徑中的關鍵酶類如酪氨酸酶能代謝不少酚類物質，在化工等領域具有實際套用價值。
基本介紹
- 中文名：棕黑色素
- 外文名：Brown melanin
- 拼音：zongheisesu
- 功能：抗氧化
- S/N：0.34
- O/C：0.33
簡介,結構,生物學功能,
簡介
從一株辛格粒毛盤菌菌絲體內提取並純化了一種黑色素LSM。研究結果表明:該黑色素溶於NaOH、氨水等鹼性溶液,不溶於水、HCl及常見有機溶劑（乙酸乙酯、氯仿、乙醇、丙酮、乙醚等）,對光（紫外光、自然光）、還原劑（亞硫酸鈉）、添加劑（苯甲酸鈉、蔗糖、檸檬酸鈉）及一些金屬離子(Na、K、MgMn、Ca、Al)穩定,而對過氧化氫、檸檬酸、Vc、Cu2+、Fe3+不穩定。
結構
LSM在濃度為200mg/L時，總抗氧化能力相當於15.85mmol/Lα-生育酚，對-OH、DPPH、O2-的消除率以及對Fe2+的螯合率分別為52.64%、41.2%、43.38%、45.37%，表明其具有較強的抗氧化能力。電競掃描結果顯示LSM呈塊狀的晶體結構，表面不規則。紅外光譜分析結果顯示該黑色素具有典型的吲哚結構。核磁共振氫譜顯示其具有脂肪族和芳香族區域的信號峰。該黑色素S/N比為0.34，O/C比為0.33。以上結果表明LSM具有棕黑色素結構模式。
生物學功能
黑色素在生物界中普遍存在,雖然不是生物體生長發育必需的因子，但卻能極大地提高生物體的生存適應能力。黑色素形成在動植物中的生物學功能已經比較明確，而對於微生物特別是細菌而言卻了解不多。目前普遍認為細菌黑色素主要通過其抗輻射、吸收電子、清除氧自由基的能力從多方面有利於黑色素產生菌的生存競爭。
(1)提升細菌的生存能力：在細菌的生存競爭中，黑色素有時也起到重要作用。一方面，黑色素能夠吸收紫外輻射、清除自由基等，能極大提高細菌的生存能力。研究者發現蘇雲金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis)的產黑色素突變株比野生株具有更強的紫外線抵抗能力和馬鈴薯莖蛾的殺蟲活力。另外，一些細菌合成的黑色素具有抗生素活性。比如最新的研究表明，海洋鏈黴菌形成的黑色素對具有致病性的大腸桿菌(Escherichiacoli)、乳桿菌(Lactobacillusvulgaris)、霍亂弧菌等具有抑制效果，起到明顯的抗菌作用。黑色素表現的這種抗菌活性既可提高細菌自身的生存競爭力，也是未來製藥業潛在的新型抗生素來源。
(2)促進固氮：在固氮細菌中，黑色素可以促進固氮作用。園褐固氮菌(Azotobacterchroococcum)在有氧環境中可以將兒茶酚類物質代謝合成黑色素，而形成黑色素的能力會在缺少氮源的時候急劇增強。雖然黑色素的產生與固氮酶並沒有直接的關聯，但黑色素合成過程中酚類物質的氧化被認為可消耗大量的氧氣從而為固氮菌在固氮過程中提供了結合大氣氮所必需的還原態環境。與此同時，黑色素在該過程中可以清除羥基自由基與額外的活性氧原子，對固氮菌本身也起到一定的保護作用。
(3)厭氧呼吸系統中的重要電子傳遞載體：在厭氧環境中，厭氧呼吸中的電子傳遞載體對某些厭氧菌或者兼性厭氧菌的生命活動至關重要。由於黑色素不僅能吸收光譜的電磁輻射與電離輻射，同時對金屬離子、聲音和自由基等都有較強的吸收能力，因此一直被認為是細菌中一種重要的電子傳遞載體。比如在兼性厭氧的海洋細菌海藻希瓦氏菌(Shewanellaalgae)中，黑色素通過吸收的電子可以幫助將最終電子受體Fe3+還原成Fe2+，促進厭氧呼吸作用。有人認為，產生黑色素是海洋細菌S.algae進化適應性的必然結果
