[科普中国]-粤蓝链霉菌

粤蓝链霉菌代谢产物的抗菌抗肿瘤活性

粤蓝链霉菌的次级代谢产物的生物活性进行了研究，发现乙酸乙酯粗提物对革兰氏阳性细菌有较强的广谱抗菌活性，对部分革兰氏阴性菌也有不同程度的抑制作用，两个蓝色组分B1、B2是主要的抗菌活性成分；粗提物对HeLa肿瘤细胞也有很强的抑制作用。1

抗菌活性对所试金黄色葡萄球菌、苏云金杆菌、枯草芽孢杆菌、藤黄微球菌，乙酸乙酯粗提物在0.1mg/mL的低浓度下均有明显的抑菌圈产生，表明其对革兰氏阳性细菌有较强的广谱抑制作用；高浓度下对铜绿假单胞有抑制作用，而低浓度下对甘蓝黑腐病菌也有明显的抑制作用，这表明其对部分革兰氏阴性菌也有不同程度的抑制作用。而对大肠杆菌(Eseheriehiaeoli)、铜绿假单胞、猪霍乱沙门氏菌等革兰氏阴性菌没有显著的抑制作用。3

抗肿瘤活性终浓度为2.5、5、7.5、10、15、20μg/mL的乙酸乙酯粗提物在48h对HeLa细胞的生长抑制率分别为8.2%、23.5%、40.9%、52.7%、81.2%、96.7%，阳性对照5-氟尿嘧啶(500μg/mL)的抑制率为60.3%，这显示粤蓝链霉菌产生了具有极强抗肿瘤活性的代谢产物。1

粤蓝链霉菌中紫罗兰蓝色素成分微生物能产生丰富的色素，其生长周期短，易于人工控制和大规模生产，不受原材料和季节的限制，并可通过诱变提高产量: 因此，通过微生物发酵生产天然色素成为研究的热点，特别是从微生物中寻找蓝色等稀有天然色素更受关注。粤蓝链霉菌能在多种培养基中产生水溶性紫罗兰蓝色素，色调优美，非常值得进一步研究开发。4

利用硅胶柱层析、葡聚糖凝胶柱层析、薄层层析、高效液相色谱等方法分离纯化色素成分，利用核磁共振、质谱等方法测定结构，发现该菌在高氏合成一号培养基中色素产量最高，该培养基也可作为工业化生产的基础培养基，优化的培养条件为: 接种量5%，培养温度30。C ，180r/min 振动培养7d。

从粤蓝链霉菌发酵产物中分离并鉴定出紫罗兰蓝色素的7 个主要成分，分别为榴菌素，榴菌素 B，醌茜兰类色素Zg、Zgg、二氢Zg、MM44785和去鼠李糖基MM44785，其中二氢Zg和去鼠李糖基MM44785是两个新的榴菌素相关化合物。

粤蓝链霉菌次级代谢产物生物合成途径对粤蓝链霉菌次级代谢产物生物合成途径的多样性进行了分析，发现该菌除榴菌素生物合成途径外,还可能存在合成大环内酯类、角环类化合物以及孢子色素等多条PKs途径5。

采用分段、分步的策略,克隆测序了包含粤蓝链霉菌榴菌素完整生物合成基因簇的序列37480bp；发现粤蓝链霉菌榴菌素生物合成基因数目、基因排列等与紫红链霉菌Tü22的榴菌素生物合成基因簇完全相同，但序列长度与要短1260Pb，整个基因簇中存在大约100个小片段的插入或缺失，提示插入或缺失小片段可能是链霉菌基因组进化的基本机制之一。

粤蓝链霉菌与紫红链霉菌的榴菌素生物合成基因簇总体上同源率较高，提示二者具有较近的共同祖先；然而基于16srDNA序列的链霉菌属系统进化发育树分析发现，粤蓝链霉菌与紫红链霉菌存在相对较远的亲缘关系，已知的榴菌素产生菌在链霉菌属中也离散分布，因此，榴菌素生物合成基因簇在链霉菌属内可能发生了水平转移，为抗生素生物合成基因簇存在水平转移的观点提供了有力的证据。5