粤蓝链霉菌中紫罗兰蓝色素成分的分离与鉴定

为开发微生物源的天然色素作为食品着色剂,对产紫罗兰蓝色素的粤蓝链霉菌在不同培养基中的产色水平进行了测试,对接种量、培养温度、摇床转速、发酵时间4个参数进行了正交优化.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,该培养基是合适的工业化生产基础培养基.优化的培养条件为:接种量5%,培养温度30℃,180r/min振动培养7天.从色素粗提物中纯化出7种单体化合物,分别为榴菌素、榴菌素B、醌茜兰类色素Zg、Zgg、二氢Zg及MM44785和去鼠李糖基MM44785,其中二氢Zg和去鼠李糖基MM44785是2种新化合物.

粤蓝链霉菌代谢产物的抗菌抗肿瘤活性及相关基因的初步研究

粤蓝链霉菌(Streptomyces vietnam ensis)是新近报道的物种,能在多种培养基中产生水溶性紫罗兰蓝色素。本研究发现发酵液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,TLC生-物显影试验进一步表明,两个蓝色组分B1、B2是主要的抗菌活性成分;同时,粗提物在20μg/mL的浓度下对HeLa细胞的生长抑制率达96.7%,显示了极强的抗肿瘤活性。利用简并引物扩增PKS/NRPS基因保守区域,获得相关序列4条,其中两条所代表的PKS基因簇有可能是粤蓝链霉菌产生次级代谢产物的重要途径,这些新基因的发现为组合生物合成提供了更多的基因资源。

粤蓝链霉菌中丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因gra-orf7的功能初探

粤蓝链霉菌是塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室近期发现的能够产生榴菌素的链霉菌新种.在榴菌素生物合成基因簇的左翼存在一个可能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因gra-orf7.为了解该基因的生理功能,通过PCR-targeting方法构建了粤蓝链霉菌gra-orf7缺失突变株.表型分析结果显示,gra-orf7缺失突变株在菌落形态、产孢能力、孢子形态以及色素(榴菌素)最终产率等方面与野生株均无显著差异,但产色(榴菌素)时间延迟约1h.结果暗示gra-orf7基因编码的STPK在粤蓝链霉菌中可能参与了与榴菌素生物合成有关的上游调控信号的传导,但其具体生理功能和作用机制仍有待进一步研究.

利用“移树养苗”策略挖掘粤蓝链霉菌隐性活性次级代谢产物

利用适当的策略激活粤蓝链霉菌中潜在的隐性次级代谢途径,以期获得新的活性物质。以粤蓝链霉菌突变株DMR1为研究对象,该突变株的主导产物榴菌素的关键生物合成基因gra-orf1-3被敲除,不能产生榴菌素。通过改变营养条件、添加诱导物和热激等方法处理菌株,利用琼脂糖扩散法及TLC-生物显影等方法检测发酵粗提物的抑菌活性。结果显示,突变株DMR1的高氏一号和ISP3培养基发酵粗提物对枯草芽孢杆菌ATCC6633、金黄色葡萄球菌ATCC6538以及耐药的金黄色葡萄球菌ATCC43300和206具有显著抑菌活性;添加3%DMSO诱导后,高氏一号和ISP3培养基的发酵粗提物不仅对上述菌株的抑制活性增强,还具有抑制大肠杆菌ATCC8739、白色念珠菌ATCC10231以及多株耐药菌大肠杆菌和沙门氏菌的活性。粤蓝链霉菌中新发现的活性物质对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌以及酵母菌具有广泛的抗菌活性,且部分发酵粗提物对所有测试的耐药菌均具有显著活性,有可能是新型的抗生素。结果也表明"移树养苗"策略能够提高隐性活性次级代谢产物的挖掘效率。

粤蓝链霉菌榴菌素生物合成基因orf20的功能

【目的】在大肠杆菌中,转录因子SoxR作为胞内氧化还原感应器,参与抗氧化胁迫的全局性调控。粤蓝链霉菌榴菌素生物合成基因簇内存在一个类soxR基因orf20,但其生理功能仍不清楚。【方法】将orf20基因在大肠杆菌中进行表达,分析携带重组质粒的大肠杆菌对百草枯抗性的变化。同时通过修改后的PCR-targeting方法构建粤蓝链霉菌orf20删除的突变株,分析突变株的表型变化和对百草枯抗性水平的变化。【结果】重组ORF20在羧基端含有组氨酸标签,并在大肠杆菌中获得可溶性表达,携带重组质粒pET28b-orf20的大肠杆菌对百草枯的抗性水平显著提高。粤蓝链霉菌orf20删除突变株仍具有产孢能力,生长特性没有改变,对百草枯的抗性水平也没有变化,但榴菌素的产量大幅提高,是野生株的3.3倍。【结论】在大肠杆菌中,orf20基因的编码产物能够被百草枯激活,替代SoxR参与抗氧化胁迫的调控。在粤蓝链霉菌中,orf20基因不参与抗氧化胁迫,而对榴菌素的产生有负调控效应。