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放线菌共培养效应及活性产物诱导的研究

作　者: 黄兵
导　师: 陈劲春
学　校: 北京化工大学
专　业: 微生物与生化药学
关键词: 放线菌链霉菌枯草芽孢杆菌共培养活性产物诱导醌霉素A
分类号: Q93
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

放线菌,尤其是链霉菌,是天然活性物质与药物的重要微生物资源,是研究微生物生长、发育和次生代谢功能的良好材料。由于其复杂的形态、独特的代谢途径及次生代谢产物的多样性,放线菌已成为人们关注和研究的重点对象,显示了放线菌在科学、经济以及社会领域巨大的研究价值。本文为探讨共培养对放线菌产生活性次生代谢产物的影响并利用这一策略诱导筛选活性次生代谢产物。对选取的40株不同来源的放线菌菌株进行了发酵液的抗菌活性筛选,并测定了活性较好的菌株发酵液脂溶性提取物的抗菌活性。结合HPLC-PDA分析,研究了其中22株放线菌的单培养及其与枯草芽孢杆菌的共培养发酵代谢产物的HPLC图谱差异,发现FXJ2.014、FXJ1.296、AS 4.1252三株菌与枯草芽孢杆菌共培养时产生其在相同条件下单培养时没有的物质。本文在共培养试验的基础上选取了抗菌活性较好的菌株FXJ2.014进一步研究其活性代谢产物。对FXJ2.014进行放大单培养与共培养,并分别提取及分离其活性代谢产物,发现FXJ2.014单培养时主要产生的活性产物为FXJ2.014-3,经紫外光谱、质谱、核磁共振谱分析鉴定为醌霉素A；FXJ2.014与枯草芽孢杆菌共培养时,活性产物中除了醌霉素A成分外,还产生了另一活性物质FXJ2.014-HB,经紫外光谱、质谱分析以及与醌霉素A性质比较,推测为醌霉素A的结构类似物。进一步对活性产物醌霉素A与FXJ2.014-HB的抗菌、抗肿瘤活性分析与测定,结果表明两者的生物活性有较显著的差异,且两者的抗菌谱也明显不同。醌霉素A因细胞毒性较大,其临床应用受到了限制,而FXJ2.014-HB对多种肿瘤细胞系的抑制活性则普遍弱于醌霉素A,为有潜力的细胞毒性较小的抗肿瘤抗生素。可见共培养诱导产生的活性物质FXJ2.014-HB为临床上进一步筛选高效,低毒,有潜力的抗肿瘤抗生素提供了良好的化合物基础。由于抗生素的广泛及长期应用,细菌对抗生素的耐药性问题日益严重,因此迫切需要进一步发现和开发新型、高效、低毒的抗耐药菌抗生素。作为一种很有潜力的发掘新抗生素的途径,共培养诱导方法为现有微生物资源的开发与利用揭示了新思路。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章绪论  12-24
  1.1 放线菌活性天然产物研究进展  12-16
  1.2 微生物天然活性物质筛选技术的新趋势  16-19
    1.2.1 改进培养基或条件筛选新抗生素  17-18
    1.2.2 利用海洋微生物筛选新抗生素  18
    1.2.3 从极端环境微生物中筛选新抗生素  18
    1.2.4 激活沉默基因筛选新抗生素  18-19
    1.2.5 诱导微生物产生新的活性物质  19
  1.3 放线菌活性天然物质的诱导及筛选技术  19-21
    1.3.1 共培养诱导的优点  19-21
    1.3.2 共培养技术中存在的主要难题  21
  1.4 本文的研究目的与内容  21-24
    1.4.1 研究目的及意义  21-22
    1.4.2 研究内容  22-24
第二章放线菌发酵产物的活性分析与菌株筛选  24-34
  2.1 引言  24
  2.2 材料  24-26
    2.2.1 测试菌株及试验菌株  24-25
    2.2.2 培养基  25-26
    2.2.3 主要仪器  26
    2.2.4 主要试剂  26
  2.3 方法  26-28
    2.3.1 菌株培养  26-27
    2.3.2 菌株发酵产物的提取  27
    2.3.3 菌株发酵产物的抗菌活性初步筛选  27-28
  2.4 结果与分析  28-32
    2.4.1 菌株发酵液的抗菌活性测定结果  28-30
    2.4.2 分离菌株的来源分析  30
    2.4.3 菌株发酵液的抗菌活性分析  30-32
  2.5 本章小结  32-34
第三章共培养对放线菌活性次生代谢产物的影响  34-46
  3.1 引言  34
  3.2 材料  34-36
    3.2.1 菌株及细胞株  34-35
    3.2.2 培养基  35
    3.3.3 主要仪器与试剂  35-36
  3.3 方法  36-37
    3.3.1 菌株的单培养  36
    3.3.2 菌株的共培养  36
    3.3.3 发酵产物的提取  36
    3.3.4 发酵产物的抗菌活性分析  36
    3.3.5 发酵产物的HPLC分析  36-37
  3.4 结果与分析  37-44
    3.4.1 单培养与共培养发酵产物的抗菌活性初步分析  37-38
    3.4.2 单培养与共培养发酵产物的HPLC初步分析  38-44
      3.4.2.1 FXJ2.014共培养诱导效应分析  39-40
      3.4.2.2 FXJ1.296共培养诱导效应分析  40-43
      3.4.2.3 AS 4.1252共培养诱导效应的分析  43-44
  3.5 本章小结  44-46
第四章共培养次生代谢产物的提取与分离  46-54
  4.1 引言  46
  4.2 材料  46-47
    4.2.1 菌株  46-47
    4.2.2 培养基  47
    4.2.3 主要仪器与试剂  47
  4.3 方法  47-50
    4.3.1 FXJ2.014摇瓶培养  47-48
    4.3.2 FXJ2.014单培养及共培养的放大发酵  48
    4.3.3 FXJ2.014发酵产物的分离纯化  48
    4.3.4 FXJ2.014发酵产物的HPLC分析与制备  48
    4.3.5 FXJ2.014发酵产物的质谱分析  48
    4.3.6 FXJ2.014发酵产物的核磁共振谱分析  48-49
    4.3.7 FXJ2.014发酵产物的理化性质分析  49-50
  4.4 结果与分析  50-52
    4.4.1 FXJ2.014单培养发酵产物的活性组分分析  50
    4.4.2 FXJ2.014共培养发酵产物的活性组分分析  50-51
    4.4.3 FXJ2.014-3与FXJ2.014-HB的性质比较  51-52
  4.5 本章小结  52-54
第五章共培养次生代谢产物的生物活性测定与分析  54-64
  5.1 引言  54
  5.2 材料  54-55
    5.2.1 菌株及细胞株  54-55
    5.2.2 培养基  55
  5.3 方法  55-56
    5.3.1 FXJ2.014活性组分的抗菌活性测定  55
    5.3.2 FXJ2.014活性组分的抗肿瘤活性测定  55-56
  5.4 结果与分析  56-62
    5.4.1 FXJ2.014-3与FXJ2.014-HB的抗菌活性分析  56
    5.4.2 FXJ2.014-3与FXJ2.014-HB的抗肿瘤活性分析  56-62
  5.5 本章小结  62-64
第六章结论与建议  64-66
  6.1 结论  64
  6.2 建议  64-66
参考文献  66-70
附录  70-86
  附录一活性产物FXJ2.014-3与FXJ2.014-HB的质谱数据  70-76
  附录二活性产物FXJ2.014-3的核磁共振图谱数据  76-86
致谢  86-88
研究成果及发表的学术论文  88
发表及已接受的论文  88-90
作者和导师简介  90-91
  作者简介  90
  导师简介  90-91
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  91-92

放线菌共培养效应及活性产物诱导的研究

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