粵藍鏈黴菌

粵藍鏈黴菌

粵藍鏈黴菌是新近報導的物種,能在多種培養基中產生水溶性紫羅蘭藍色素。

粵藍鏈黴菌發酵產物對革蘭氏陽性細菌有較強的廣譜抗菌活性,對部分革蘭氏陰性菌也有不同程度的抑制作用,同時對HLea腫瘤細胞也顯現出很強的抑制作用;薄層層析一生物顯影發現2個藍色組分B1、B2是主要的抗菌活性成分,通過質譜、核磁共振等波譜分析,兩個藍色化合物分別被鑑定為榴菌素和榴菌素B。從發酵產物中還分離、鑑定了其它5個相關化合物,分別為醌茜蘭類色素Zg、Zgg、二氫Zg、MM44785和去鼠李糖基MM44785,其中二氫Zg和去鼠李糖基MM44785是兩個新的榴菌素相關化合物。

基本介紹

  • 中文名:粵藍鏈黴菌
  • 外文名:srenrotmyces veitnamenssi
  • 菌屬:鏈黴菌
  • 生物活性:抗菌、抗腫瘤
  • 次級代謝產物:榴菌素和榴菌素B
  • 產物:溶性紫羅蘭藍色素
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粵藍鏈黴菌代謝產物的抗菌抗腫瘤活性

粵藍鏈黴菌的次級代謝產物的生物活性進行了研究,發現乙酸乙酯粗提物對革蘭氏陽性細菌有較強的廣譜抗菌活性,對部分革蘭氏陰性菌也有不同程度的抑制作用,兩個藍色組分B1、B2是主要的抗菌活性成分;粗提物對HeLa腫瘤細胞也有很強的抑制作用。

抗菌活性

對所試金黃色葡萄球菌蘇雲金桿菌、枯草芽孢桿菌、藤黃微球菌,乙酸乙酯粗提物在0.1mg/mL的低濃度下均有明顯的抑菌圈產生,表明其對革蘭氏陽性細菌有較強的廣譜抑制作用;高濃度下對銅綠假單胞有抑制作用,而低濃度下對甘藍黑腐病菌也有明顯的抑制作用,這表明其對部分革蘭氏陰性菌也有不同程度的抑制作用。而對大腸桿菌(Eseheriehiaeoli)、銅綠假單胞、豬霍亂沙門氏菌等革蘭氏陰性菌沒有顯著的抑制作用。

抗腫瘤活性

終濃度為2.5、5、7.5、10、15、20μg/mL的乙酸乙酯粗提物在48h對HeLa細胞的生長抑制率分別為8.2%、23.5%、40.9%、52.7%、81.2%、96.7%,陽性對照5-氟尿嘧啶(500μg/mL)的抑制率為60.3%,這顯示粵藍鏈黴菌產生了具有極強抗腫瘤活性的代謝產物。

粵藍鏈黴菌中紫羅蘭藍色素成分

微生物能產生豐富的色素,其生長周期短,易於人工控制和大規模生產,不受原材料和季節的限制,並可通過誘變提高產量: 因此,通過微生物發酵生產天然色素成為研究的熱點,特別是從微生物中尋找藍色等稀有天然色素更受關注。粵藍鏈黴菌能在多種培養基中產生水溶性紫羅蘭藍色素,色調優美,非常值得進一步研究開發。
利用矽膠柱層析、葡聚糖凝膠柱層析、薄層層析、高效液相色譜等方法分離純化色素成分,利用核磁共振、質譜等方法測定結構,發現該菌在高氏合成一號培養基中色素產量最高,該培養基也可作為工業化生產的基礎培養基,最佳化的培養條件為: 接種量5%,培養溫度30C ,180r/min 振動培養7d。
從粵藍鏈黴菌發酵產物中分離並鑑定出紫羅蘭藍色素的7 個主要成分,分別為榴菌素,榴菌素 B,醌茜蘭類色素Zg、Zgg、二氫Zg、MM44785和去鼠李糖基MM44785,其中二氫Zg和去鼠李糖基MM44785是兩個新的榴菌素相關化合物。

粵藍鏈黴菌次級代謝產物生物合成途徑

對粵藍鏈黴菌次級代謝產物生物合成途徑的多樣性進行了分析,發現該菌除榴菌素生物合成途徑外,還可能存在合成大環內酯類、角環類化合物以及孢子色素等多條PKs途徑。
採用分段、分步的策略,克隆測序了包含粵藍鏈黴菌榴菌素完整生物合成基因簇的序列37480bp;發現粵藍鏈黴菌榴菌素生物合成基因數目、基因排列等與紫紅鏈黴菌Tü22的榴菌素生物合成基因簇完全相同,但序列長度與要短1260Pb,整個基因簇中存在大約100個小片段的插入或缺失,提示插入或缺失小片段可能是鏈黴菌基因組進化的基本機制之一。
粵藍鏈黴菌與紫紅鏈黴菌的榴菌素生物合成基因簇總體上同源率較高,提示二者具有較近的共同祖先;然而基於16srDNA序列的鏈黴菌屬系統進化發育樹分析發現,粵藍鏈黴菌與紫紅鏈黴菌存在相對較遠的親緣關係,已知的榴菌素產生菌在鏈黴菌屬中也離散分布,因此,榴菌素生物合成基因簇在鏈黴菌屬內可能發生了水平轉移,為抗生素生物合成基因簇存在水平轉移的觀點提供了有力的證據。

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