微生物来源脂肽类抗真菌药物研究进展

脂肽类抗真菌药物是β-1,3-D-葡聚糖合成酶的非竞争性抑制剂,主要作用于念珠菌属和曲霉菌属等。目前已经上市或在研发阶段的产品包括卡泊芬净、阿尼芬净、米卡芬净、雷扎芬净、氨基康定等。该类药物都是源自微生物发酵,先获得天然脂肽类化合物,再经化学方法进行结构修饰而来。从化合物的微生物来源,工艺等方面对这几个具有代表性的抗真菌抗生素的研究进展进行了系统的介绍。

一种脂肽类生物表面活性剂的理化性质及其对原油的作用

从大港炼油厂污水中筛选到一株地衣芽孢杆菌NK X3,在含糖培养基中培养可产生一种脂肽类生物表面活性剂 ,该生物表面活性剂在 pH 4— 1 2的范围内和 40 0 0mg/L的高钙离子浓度及 1 5%的高盐浓度下仍维持原有表面活性。更为显著的特点是在 1 2 0℃的高温下不失活。该产物可将水的表面张力由 76.6降至 35.5mN/m。其乳化活性值为 1 .50 ,临界胶束浓度 (CMC值 )为 30 .0mg/L。对高含胶质沥青质油的降粘率高达 50 %以上 ,增溶与脱附作用显著 ,可使油水互溶而形成水包油型乳化小滴。可使高含蜡油有效地乳化分散。这些特点有利于原油的增采和输送。

油菜内生菌BY-2的脂肽类抑菌物质的分子结构鉴定

对油菜内生枯草芽孢杆菌BY-2(Bacillus subtilis)的细胞外分泌型抗菌性纯化物进行双缩脲反应、茚三酮反应、高效液相色谱仪(HPLC)分离、质谱分析和异硫氰酸苯酯(PITC)柱前衍生HPLC分析。结果显示:BY-2的胞外分泌型抑菌物质含肽键,具有环状分子结构。在甲醇/水的流动相条件下,1.969min出现1个抑菌成分峰值;在三氟乙酸/甲醇流动相条件下,抑菌成分形成了6个峰值。组成分析结果表明:该抑菌物质由分子量分别为995Da、1009Da、1023Da、1037Da、1051Da和1087Da六种成分构成,其4种氨基酸比例为:天冬氨酸∶谷氨酸∶缬氨酸∶亮氨酸=1∶1∶1∶1.5。该抑菌物质可归类为环脂肽类抗生素(Cycle lipopeptide)中的枯草菌表面活性素(Surfactin),其中的1087Da大分子同系物尚未见报道。

脂肽类生物表面活性剂对细菌表面亲疏水性和粘附性的影响

地衣芽孢杆菌(B acillus lichen if orm is)NK-X3产生的脂肽类表面活性剂具有高表面活性,其临界胶束浓度(CM C)值为30 m g/L.采用接触角测量和烃粘附率实验研究低于CM C值的脂肽浓度对细胞表面亲疏水性和粘附性的影响.结果表明,脂肽具有改变细菌表面的疏水特性,使亲水性的NK-X3菌疏水性增强,疏水性的K 80-B菌疏水性减弱.脂肽改变细菌细胞表面的亲疏水性,从而改变细菌的粘附性.

脂肽类生物表面活性剂Surfactin的乳化性

采用白金板法对Surfactin的表面活性进行研究,并用浊度法和离心法对其乳化性进行研究。结果表明：Surfactin的临界胶束浓度为9.03×10-5 mol/L,可将水的表面张力由73.98 m N/m降至最低27.48 m N/m。在浓度为1×10-3~1.2×10-2 mol/L的NaCl溶液中,Surfactin溶液的表面张力随盐浓度升高逐渐降低并最终稳定在34 m N/m;Surfactin在121℃处理20 min后,其表面张力仍能保持在37.10 m N/m;在pH值为2~12范围内,其表面活性稳定并良好;表明Surfactin具有较强的NaCl浓度、温度、pH值的耐受性。浊度法测得Surfactin亲水亲油平衡（hydrophile lipophilic balance,HLB）值为14,对所需HLB值为12~16的油相乳化性能良好。

棉花黄萎病生防菌脂肽类抑菌物质分离和鉴定

棉花黄萎病（Cotton Verticillium Wilt）是一种由大丽轮枝菌（Verticillium dahliae Kleb）引起的严重危害棉花生产的土传维管束病害[1]。因大丽轮枝菌菌丝体产生的大量微菌核在土壤中存活时间长以及病原菌变异快等特点,造成培育抗病品种、使用化学药剂和利用新的栽培技术等方法防病效果均不理想。近年来,以生物防治为主的综合防治措施日益受到人们重视,并取得了一定效果[2-4];

一株产脂肽类生物表面活性剂菌株的分离及代谢产物分析

采用多次富集培养、血平板筛选方法,从新疆克拉玛依油田油水样中分离得到产生物表面活性剂菌株L1。该菌株与已培养的土壤芽孢杆菌(Brevibacillus agri)的16S rDNA序列同源性达到99%;其代谢产物具有降低表面张力的作用,可以将发酵液表面张力从最初的69.56 mN.m-1降到29.36 mN.m-1;菌株代谢产物经薄层层析分析初步鉴定为脂肽类生物表面活性剂,红外光谱定性该生物表面活性剂属于环脂肽类表面活性剂。

脂肽类抗生素Daptomycin

daptomycin(LY146032)是 20世纪 80年代才发展起来的一种新的酸性脂肽类半合成抗生素,是A21978C的N-癸酰基衍生物,A21978C的产生菌是玫瑰抱链霉菌(S.rose-osporus NRRL 11379),该菌共产生5种结构类似物 A21978A、B、C、D、E.A21978C为主要组份,活性也最强.daptomycin具有脂肽类抗生素典型的化学结构:一个由13个氨基酸构成的环状肽和10碳的脂肪酸链,其结构式见图1.

脂肽类生物表面活性剂生产菌株的筛选及鉴定

为进行脂肽类生物表面活性剂的生产与应用研究,从中国石化集团巴陵石化分公司附近被石油污染的土壤与污水中共取样28个,经富集培养、血平板法和测定表面张力,筛选到产脂肽类生物表面活性剂的菌株OW-097,该菌株可以将发酵液粘度降到42.6 mN/m,产物经薄层层析法初步鉴定为脂肽类生物表面活性剂。对该菌株进行显微镜观察,发现可以产生芽孢,初步鉴定为芽孢杆菌。

脂肽类生物表面活性剂在皂洗中的应用

脂肽类生物表面活性剂具有低毒、无污染的特性。本实验用活性黄KD-3G和活性蓝KN-G对棉织物染色,用脂肽类生物表面活性剂作为皂洗剂进行皂洗实验。实验表明,其皂洗效果和防沾色能力优于常规皂洗剂,最优工艺为:脂肽皂洗液质量浓度为0.10 g/L,pH值为9,浴比1∶30,活性黄KD-3G为80℃皂洗20 min,活性蓝KN-G为90℃皂洗30 min。

脂肽类抗真菌物质的理论化学研究

用量子化学半经验计算方法对 3种脂肽类抗真菌物质 ,棘念珠菌素 B,西咯芬净和 LY30 3366进行量子化学计算 ,优化其构型 ,得到了电子结构和电荷分布 .讨论它们的抗真菌活性差异的结构因素 ,认为抗真菌活性部位与 LUMO的成份以及其提供的空轨道的亲电能力有关 ,空轨道亲电能力越强 ,抗真菌能力就越强 .推测出抗真菌反应是棘念珠菌素的亲电反应 ,活性部位是位于脂肽环的侧链 ,而不是在脂肽环本身 .侧链的化学结构对脂肽类抗真菌物质分子的电子结构产生重大影响 .解释了

产直链脂肽类抗菌物质枯草芽孢杆菌HS-A38的生物学特性

以从海参肠道中筛选的枯草芽孢杆菌HS-A38为目的菌株,分析了其生长特性、产酶特性、抑菌活性及其产生抗菌活性物质的能力。结果表明,培养时间为36~38h时芽孢出芽率最高,该菌株具有较强的抑菌作用,并具有产生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和果胶酶的能力。从该菌株的发酵后上清液中提取得到2种具有抗菌活性的化合物,初步推断这2种物质为直链脂肽类抗菌物质。

4种脂肽类生物表面活性剂的性能及其影响因素研究

实验室培养石油耐生菌并分离出4种阴离子脂肽类生物表面活性剂A8、A10-EA、A10-MeOH和B3。采用铂金板法和液滴形状分析法分别测定其平衡表面张力和动态界面张力,并研究生物表面活性剂的乳化性能及其对芘污染土壤的淋洗作用。结果表明:A8、A10-EA、A10-MeOH和B3的临界胶束浓度(cmc)分别为1.014,5.417,0.717和0.689 g/L。4种生物表面活性剂在25~70℃温度范围内均表现出良好的表面活性,且具有很强的耐单价及二价盐性能。A8表面活性剂对水和正癸烷的乳化效果最佳,48 h后乳化系数保持在65%;在研究浓度范围内,界面张力均可低于10 mN/m。临界胶束浓度下的A8和A10-MeOH溶液对土壤中芘具有良好的淋洗效果。

环脂肽类抗生素达托霉素

达托霉素是获准上市的首个环脂肽类抗生素,其结构新颖,杀菌机制独特。体外试验证实其对多重耐药G+菌有快速有效的浓度依赖性杀菌作用,用于治疗G+菌引起的皮肤与皮肤组织感染、金葡球菌性菌血症或右侧心内膜炎,且其安全性和耐受性好,是一种有应用前途的抗生素。

多粘类芽孢杆菌JSa-9高产LI-F类抗菌脂肽突变株的选育

为了提高多粘类芽孢杆菌JSa-9产LI-F类抗菌脂肽的产量,本研究采用亚硝基胍(NTG)、60Co-γ射线和低能N+离子注入3种不同诱变方法,确定了NTG最佳诱变浓度为50μg·mL-1,60Co-γ射线最佳诱变剂量为200Gy;当低能N+离子注入能量为10keV,最佳注入时间为60 s,当注入能量为20keV,最佳注入时间为30 s。最终从300株突变株中筛选得到1株苯丙氨酸缺陷型菌株N1-37和1株组氨酸缺陷型菌株N2-27,均由NTG诱变获得。以金黄色葡萄球菌为指示菌进行抑菌试验,N1-37和N2-27抑菌圈直径比出发菌株JSa-9分别增加45.54%和32.35%。通过高效液相色谱确定LI-F类抗菌脂肽产量,结果表明,N1-37和N2-27产LI-F类抗菌脂肽的产量是原始菌株JSa-9的1.71倍和1.4倍,经连续传代10代,试验表明2菌株遗传稳定性良好,不仅可以应用于工业生产上,还可以作为亲本菌株进行细胞融合研究。

脂类酰化肽的制备及消化吸收

脂类酰化肽的研究目前受到了极其广泛的关注 ,脂类酰化肽的制备有 :生物合成法 (细胞培养、酶法立体选择性酰化 )、化学合成法、生物与化学结合的方法 ,本文对这些方法做了专门的论述 ,对比了不同方法的优缺点 ,同时对目前研究得较少的酰化肽消化吸收做了一定的论述。

生物合成脂肽的驱油降黏性能评价及微观驱油机理研究

对脂肽类生物表面活性剂进行了岩心驱油和稠油降黏评价,并初步探索了脂肽类表面活性剂的微观驱油机理。实验结果表明,加入脂肽类表面活性剂的四元复合驱体系可以显著降低化学表面活性剂用量,采收率比三元复合驱提高了2.1百分点。采用含脂肽的碱性溶液作为复配降黏剂,在m(降黏剂)∶m(稠油)=1∶1、脂肽0.2 g/L、碱性盐1.2 g/L条件下,稠油体系降黏率达98.8%。进一步的微观驱油机理研究发现,该脂肽类表面活性剂分子极性强、可改变基质润湿性、降低油水界面张力、将水驱后模型通路中的剩余油乳化为油滴,显著提高微观洗油效率,从而强化驱油效果。

评价芽孢杆菌脂肽产量及底物碳利用效率的新方法

芽孢杆菌Bacillus代谢产生的脂肽类物质具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒等多种生物活性,但芽孢杆菌脂肽产量普遍较低。探索高产量的培养条件是开发利用的重点,而简单快速的产量评价方法则可大大提高条件探索的效率。以解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens WK1为试验菌株,首先通过含发酵液培养基对病原菌的抑制实验确定最佳培养时间,然后设计初始pH值分别为5,6和7的培养基生产脂肽物质,通过测定发酵液酸沉降前后总有机碳的差值,推算脂肽类物质粗提物的产量(差减法),以传统的重量法为对照。结果表明:试验所用的解淀粉芽孢杆菌WK1菌株的最佳发酵时间为72 h。重量法与差减法所测得的不同处理脂肽物质产量差异规律相同,从高到低依次为pH 6,pH 7,pH 5,两者的相关性系数为0.563 2(n=9),但相同初始pH值条件下差减法所得的脂肽物质产量均高于重量法。初始pH值为5条件下脂肽物质合成效率和二氧化碳排放量均最低,初始pH值为6与pH值为7条件下二氧化碳排放量相同,为700 mg·kg-1,但初始pH值为6条件下产脂肽物质产量(1 228 mg·L^-1)和脂肽物质合成效率(234 mg·kg-1)最高。可见,差减法是评价脂肽产量的简单快速而有效的方法。

生物合成脂肽的研究进展及展望

通过摇瓶发酵B.subtilis TS1726Y基因工程菌,验证了优化培养基配方和培养条件,脂肽类表面活性素产量摇瓶达到26 g/L;利用30 L发酵罐考察了不同发酵模式和搅拌转速,表面活性素产量达到34 g/L。

益寿调脂片对大鼠血糖调节及血液流变学、一氧化氮和内皮素的影响

目的: 探讨益寿调脂片对糖尿病 (diabetesmellitus,DM)防治作用的机制.方法: 利用ip50g/L四氧嘧啶制作DM大鼠模型后,随机分成 5组.分别ig给予10g/L淀粉溶液(空白与模型组)、二甲双胍溶液 (二甲双胍组 )、益寿调脂片溶液(低和高剂治疗组 ). 3wk后观察该药对DM大鼠血糖、血液流变学、一氧化氮 (NO)和血浆内皮素 (ET)的影响.结果: 与模型组比较,该药能够显著增加DM大鼠体质量,具有降低血糖的作用 (P<0 01 ),治疗前后分别为低剂量(22 1±3 1), (17 5±2 1 )和高剂量 (21 6±4 1), (16 1±3 0)mmol/L,与二甲双胍作用相似.并能够显著改善DM大鼠血液流变学(P<0 01 ), ( 6 24±0 67 ), ( 21 10±3 56 )和(1 35±0 08), (1 71±0 18) (低剂量 ) (mPa·s), (4 98±0 94), (17 23±4 06)和(1 33±0 06), (1 63±0 26) (高剂量) (mPa·s).可增加血清NO和降低血浆ET(P<0 01 )水平,低高剂量改变 ( 88 3±6 2 ), ( 97 2±9 2 ) (μmol/L)和(64 5±3 4), (56 7±2 5) (ng/L),且具有一定的量效关系.结论: 益寿调脂片具有一定的降糖作用,其降糖作用的机制可能与其改善血液流变及NO和ET干预有关.