天然红色素灵菌红素的急性经口毒性和遗传毒性

灵菌红素属于天然色素,具有离体抑制肿瘤和癌症细胞增殖、抑制微生物生长以及抗疟疾和免疫抑制等功效,具有潜在的巨大应用价值。缺少急性经口毒性和遗传毒性实验的研究限制了灵菌红素在食品工业领域的应用。本研究依据食品安全国家标准进行了灵菌红素的小鼠急性经口毒性实验、哺乳动物红细胞微核实验、小鼠精子畸形实验和细菌回复突变实验。结果表明,灵菌红素急性经口半数致死剂量LD_(50)10 g/kg(以体质量计),3项遗传毒性实验结果为阴性,灵菌红素对小鼠的急性经口毒性属无毒级,对正常细胞无毒,对动物生殖系统没有毒害。     

粘质沙雷氏菌高产发酵灵菌红素的工艺优化及抗病毒活性

为提高粘质沙雷氏菌S3菌株的灵菌红素产率,本研究对粘质沙雷氏菌S3发酵过程中重要的发酵条件参数和关键组分进行逐项优化,并验证了发酵液灵菌红素提取物对本氏烟草病毒的抑制效果。结果表明,最佳培养基配方为：丙三醇0.5%,蛋白胨1.5%,氯化钠0.5%,氯化钾0.25%;最佳发酵条件为：接种量为10%,装液量为60%~70%,pH恒定为6.0,培养温度为28℃,振摇速度160r/min,发酵周期为60h。在该发酵条件下,既有利于粘质沙雷氏菌菌体生长,又能够使灵菌红素的产量达到最大化。按照该优化条件进行发酵后,其灵菌红素提取物溶液喷施于接种TMV、CMV和PVY的本氏烟,烟叶中TMV、CMV和PVY病毒量分别为空白对照的12.61%、29.41%和17.69%,对病毒的抑制效果优于氨基寡糖素。试验所得的发酵制备条件能够提高灵菌红素产量,提取物具备显著抗病毒特性,具有产业化开发潜力和经济应用价值。     

红色邻米草菌S2-4-1HT产六氢环庚基灵菌红素摇瓶发酵条件的优化

产自红色邻米草菌株S2-4-1H^T的六氢环庚基灵菌红素(six hydrogen cycloheptane prodigiosin, ShcPG)具有极高的抗肿瘤新药开发潜力。为提高摇瓶发酵产ShcPG的产量,试验的菌株为红色邻米草菌S2-4-1H^T,基础培养基为MB,以庚基灵菌红素(heptylprodigiosin, hPG)和ShcPG质量浓度为响应值,在单因素试验基础上采用Box-Behnken中心组合试验设计进行响应面试验,优化S2-4-1H^T菌株发酵条件,并构建二次回归方程。结果表明,发酵优化条件为温度28℃、pH 7.73和总盐度2.85%。在最佳发酵条件工艺下发酵48 h, hPG和ShcPG的总产量为5.71±0.12 mg/L,是用MB培养基培养产量的22.84倍,且预测值和测定值的绝对差值<5%,表明回归模型均可靠。该结果对红色邻米草菌S2-4-1H^T发酵开发生产Shc PG具有实际应用价值。     

微生物合成纳米色素染色研究

使用粘质沙雷氏菌发酵制备了灵菌红素,并通过在培养液中添加吐温80制备了色素纳米胶束分散液。对制得分散液中胶束粒径进行了表征,将制备的分散液用于棉针织物、羊毛针织物、涤纶针织物的染色,对染色后织物的性能进行了测试。结果表明:制备的灵菌红素胶束分散液平均粒径为253.8 nm;当染液中乙醇用量为25.0%时,染色棉针织物颜色最深;当染色温度为90℃时,染色羊毛针织物颜色最深;涤纶织物染色最优温度为110℃;染色后的织物色泽鲜艳,具有良好的耐摩擦、耐皂洗、耐汗渍色牢度,同时染色后织物对金黄色葡萄球菌有较好的抑菌效果。     

1株产灵菌红素家族红色色素细菌的分离鉴定及其色素性质研究

对分离自重庆酉阳喀斯特槽谷石漠化地区土壤的1株产红色色素的细菌进行了形态学、生理生化特性和16S rRNA序列鉴定,进一步对该色素的溶解性、抑菌性和稳定性行进了研究,测定了其最大紫外吸收波长;同时,采用硅胶色谱柱对色素进行了纯化,通过薄层层析、质谱和光谱扫描对色素成分进行分析。结果显示,该菌在30℃培养时,色素产量较高。该色素在无水乙醇中的溶解性优于其他有机溶剂,在530 nm处有最大紫外吸收峰;该红色素对大肠杆菌(Escherichia coli)及耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)无抑菌作用;对极端pH值较敏感,尤其是强碱性pH值。且其光和热稳定性良好,耐氧化能力较强,耐还原能力较弱;金属离子对该色素有不同程度的消色作用,Cu~(2+)的消色作用最明显。16S rRNA序列分析结果显示,该菌与多株黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的16S rRNA序列一致。质谱分析结果显示,该色素的分子质量为324.2,与灵菌红素的分子质量非常接近,但光谱扫描结果与其不一致。     

灵菌红素的研究进展

灵菌红素最初由于其多功能生物活性而在医药领域备受关注。除在医药领域应用外,灵菌红素作为微生物代谢产生的色素在食品领域也有很大的应用潜力。灵菌红素还可以作为除藻剂和抗紫外物质应用在环境和化妆品领域,作为太阳能电池中的光敏剂代替化学敏化剂来开发染料敏化太阳能电池。该文就灵菌红素的应用、发酵工艺、生物合成途径以及生产菌株的改造进行综述,以期为灵菌红素的发展及应用提供参考。     

灵菌红素的研究进展

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。     

灵菌红素对人胰腺癌细胞增殖抑制的实验研究

目的 观察从生物工程技术得到的灵菌红素对人胰腺癌8898 细胞增殖抑制的药效学作用, 并探讨其作用的部分机理。 方法 用MTT 法测定8898细胞的存活率和抑制率, 用流式细胞仪分析细胞的周期变化和凋亡细胞的百分比, 用HPLC 检测人胰腺癌8898 细胞内灵菌红素的浓度, 用琼脂糖凝胶电泳对DNA 段片化进行分析。 结果 灵菌红素5 mg·L^-1的培养液中8898 细胞出现凋亡早期的形态学特征, 半数抑制浓度(IC₅₀) 为30 mg·L^-1。而3T3 细胞却未显示出该作用。研究表明灵菌红素抑制细胞的增殖, 与抑制S 期细胞的DNA 复制及调控细胞的增殖周期相关。同时, 细胞凋亡的产生与实验药物呈正相关。HPLC 结果显示, 灵菌红素的药理学作用与细胞内药物浓度相关。 结论 灵菌红素能有效的进入细胞内, 抑制细胞的增殖, 其机理与诱导细胞凋亡和调控细胞的增殖周期相关。     

粘质沙雷氏菌产灵菌红素的碳源分析、菌种诱变及动力学

使用流式细胞仪研究了不同碳源对粘质沙雷氏菌ZSG新陈代谢的影响,发现不同碳源导致ZSG的DNA含量、细胞内部颗粒密度、表面粗糙度和细胞大小在发酵过程中呈现有差异的变化。对ZSG进行复合诱变筛得一株稳定突变菌株ZSG7,在250 ml摇瓶和5 L发酵罐中进行发酵,其灵菌红素（PG）产量比出发菌株分别提高了62.5%和269%。对ZSG7进行发酵培养基优化后PG产量比优化前提高了100%。对ZSG7发酵进行溶氧分段控制模式调控后PG产量比DO调控前提高了30.9%。对ZSG7发酵进行恒定pH调控后比pH调控前提高了35.9%。对ZSG7发酵进行补料组分优化后比补料前提高了47.6%。基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程建立了恒定pH7分批发酵和补料分批发酵的菌体生长模型和PG合成模型。拟合模型参数后,模型可以合理地描述恒定pH7分批发酵和补料分批发酵的过程。     

灵菌红素的研究进展

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。