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三株深海来源微生物中活性次级代谢产物研究

2020-12-02阅读(271)

三株深海来源微生物中活性次级代谢产物研究

论文摘要

酪氨酸酶（Tyrosinase）是一种对黑色素合成具有关键作用的需氧氧化酶,与生物体内众多生理过程密切相关,其活性的异常表达会引起人体皮肤表面色素沉积性疾病和果蔬褐变等。酪氨酸酶抑制剂可通过竞争性或非竞争性抑制的途径来影响酪氨酸酶的活性。研究开发海洋微生物来源酪氨酸酶抑制剂对于化妆品、食品和农业领域具有重要意义。嗜铁素是指微生物在缺铁条件下合成的一类能特异性螯合铁离子的一种小分子量（500-1500 Da）的螯合因子。目前,嗜铁素已经在生物防治、医药及植物营养学等众多领域得到应用。嗜铁素能够与抗生素进行耦合,通过主动转运的方式在微生物胞内定向释放药物,规避细菌耐药性,可作为一种新型抗生素。研究深海微生物嗜铁素可以为嗜铁素-抗生素耦合物提供理论和实验基础,有助于解决细菌耐药性问题。深海来源微生物在极端环境中具有独特的次级代谢途径,往往能分泌出结构新颖并且具有显著生物活性的次级代谢天然产物,可作为新型药物先导化合物的重要来源。本文以3株深海来源细菌为研究对象,分别对其次级代谢产物进行分离纯化,随后对单体化合物进行酪氨酸酶抑制及嗜铁素等活性方面的研究。（1）以深海来源微杆菌Microbacterium binotii 40DY180为研究对象,以酪氨酸酶抑制活性为导向,通过LH-20凝胶柱层析、ODS-AQ-HG（C18）反相柱层析和半制备型高效液相色谱分离纯化得到3种化合物,结构鉴定为Micropiperazinedione A（1）、（R）-2’-（7’-Hydroxybenzyl）hydantoin（2）、Cyclo（Gly-Trp）（3）。其中化合物1为新的roquefortine类化合物,化合物2–3均为首次从Microbacterium属中分离得到。对化合物1?3进行酪氨酸酶酶抑制活性评价实验,化合物1具有微弱的酪氨酸酶抑制活性,化合物2具有强烈的酪氨酸酶抑制活性,IC50=36μM。（2）以深海来源盐单胞菌Halomonas zincidurans 40DY145为研究对象,在实验室前期工作的基础上,对其发酵条件进行优化,以嗜铁素活性为导向,通过XAD-2树脂柱和制备型高效液相色谱分离纯化得到1个嗜铁素类化合物。鉴定该化合物结构为Amicoumacin B（4）,该化合物为首次从Halomonas菌属中分离得到的嗜铁素类化合物。（3）以深海来源芽孢杆菌Bacillus megaterium S2为研究对象,通过乙酸乙酯萃取、快速制备色谱和半制备型高效液相色谱分离纯化得到7个单体化合物。鉴定化合物结构为Cyclo（Pro-Try）（5）、Cyclo（Pro-Val）（6）、Cyclo（Pro-Ile）（7）、Cyclo（Pro-Leu）（8）、Cyclo（Phe-Ile）（9）、1H-Indole-3-acetic acid（10）、L-Tryptophan（11）。其中化合物7首次从Bacillus属中分离得到。对化合物5–11进行嗜铁素活性评价实验,所有化合物均无嗜铁素活性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 符号说明
  • 第一章 绪论
  •   1.1 海洋来源药物研究进展
  •   1.2 海洋微生物次级代谢产物研究进展
  •     1.2.1 生物碱类
  •     1.2.2 聚酮类
  •     1.2.3 萜类
  •     1.2.4 多肽类
  •   1.3 酪氨酸酶抑制剂研究进展
  •     1.3.1 酪氨酸酶
  •     1.3.2 黑色素生成途径
  •     1.3.3 酪氨酸酶抑制剂
  •   1.4 嗜铁素研究进展
  •     1.4.1 嗜铁素
  •     1.4.2 嗜铁素的结构
  •     1.4.3 嗜铁素介导的铁摄取
  •     1.4.4 嗜铁素的应用
  •   1.5 研究目的
  •   1.6 研究方案
  • 第二章 深海微杆菌Microbacterium binotii40DY180 来源酪氨酸酶抑制剂研究
  •   2.1 引言
  •   2.2 实验材料与设备
  •     2.2.1 菌株来源
  •     2.2.2 实验药品
  •     2.2.3 实验仪器与设备
  •     2.2.4 实验所用柱层析材料
  •     2.2.5 实验所用培养基
  •   2.3 实验方法
  •     2.3.1 深海来源微杆菌M.binotii40DY180 液体发酵
  •     2.3.2 深海来源微杆菌M.binotii40DY180 粗提物酪氨酸酶抑制活性研究
  •     2.3.3 化合物结构鉴定
  •     2.3.4 化合物酪氨酸酶抑制活性活性评价
  •     2.3.5 统计学分析
  •   2.4 实验结果
  •     2.4.1 化合物1?3 结构的鉴定
  •     2.4.2 化合物对酪氨酸酶抑制活性评价
  •   2.5 讨论
  •   2.6 本章小结
  • 第三章 深海盐单胞菌Halomonas zincidurans40DY145 来源嗜铁素研究
  •   3.1 引言
  •   3.2 实验材料与设备
  •     3.2.1 菌株来源
  •     3.2.2 实验药品
  •     3.2.3 实验仪器与设备
  •     3.2.4 实验所用柱层析材料
  •     3.2.5 实验所用培养基
  •   3.3 实验方法
  •     3.3.1 深海来源盐单胞菌H.zincidurans40DY145 发酵培养基筛选与液体发酵
  •     3.3.2 深海来源盐单胞菌H.zincidurans40DY145 粗提物嗜铁素活性研究
  •     3.3.3 化合物结构鉴定
  •   3.4 实验结果
  •     3.4.1 深海来源盐单胞菌H.zincidurans40DY145 发酵培养基筛选
  •     3.4.2 化合物活性导向分离
  •     3.4.3 化合物4 结构鉴定
  •     3.4.4 化合物4 嗜铁素活性评价
  •   3.5 讨论
  •   3.6 本章小结
  • 第四章 深海芽孢杆菌Bacillus megaterium S2 来源次级代谢产物研究
  •   4.1 引言
  •   4.2 实验材料与设备
  •     4.2.1 菌株来源
  •     4.2.2 实验药品
  •     4.2.3 实验仪器与设备
  •     4.2.4 实验所用柱层析材料
  •     4.2.5 实验所用培养基
  •   4.3 实验方法
  •     4.3.1 深海来源芽孢杆菌B.megaterium S2 菌株液体发酵
  •     4.3.2 深海来源芽孢杆菌B.megaterium S2 次级代谢产物分离制备
  •     4.3.3 化合物结构鉴定
  •     4.3.4 化合物嗜铁素活性评价
  •   4.4 实验结果
  •     4.4.1 化合物5?11 结构鉴定
  •     4.4.2 化合物5?11 嗜铁素活性评价
  •   4.5 讨论
  •   4.6 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 创新点
  •   5.3 展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 作者简介
  •   1 作者简历
  •   2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  •   3 发明专利
  • 学位论文数据集

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 徐一鸣

    导师: 储消和,王鸿

    关键词: 酪氨酸酶,嗜铁素,活性导向,海洋微生物,次级代谢产物

    来源: 浙江工业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 浙江工业大学

    基金: 国家自然科学基金项目(No.81773628,No.81741165),国家重点研发计划项目(No.2018YFC0311002)

    分类号: Q936

    DOI: 10.27463/d.cnki.gzgyu.2019.000953

    总页数: 104

    文件大小: 9797K

    下载量: 99

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