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试述活性共附生微生物抗肿瘤活性菌筛选、鉴定与活性产物题目

收藏本文 2024-03-03 点赞:21196 浏览:88034 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:癌症是当今危害人类健康的主要疾病之一,严重威胁着人类的生命。目前医学临床上常用的大多数药物只能使病情缓解,无法达到完全治愈的目的,所以抗肿瘤新药的开发一直是药物探讨领域的主要方面。微生物在自然界物质循环历程中维持着生物圈的动态平衡,很多微生物和动植物保持着共生或附生的联系。动植物体内的共附生微生物因其所处宿主环境的不同而显示出较为独特的代谢途径与生理活性。共附生微生物被认为是天然活性产物的重要来源。本实验以人宫颈癌HeLa细胞为筛选模型对分离自海绵和植物组织的一些共附生微生物进行抗肿瘤活性菌株的筛选。分别采取了MTT法、SRB法、染料排斥法这三种细胞毒筛选策略对252株微生物菌株的发酵提取物进行了抗肿瘤活性的筛选,比较了三种策略的筛选结果,选取了7株具有良好抗肿瘤活性的菌株。重点对一株植物内生真菌YX-5进行了鉴定、发酵条件优化、活性产物稳定性的探讨,还通过硅胶柱层析,反相柱层析等分离策略对其活性产物进行了分离,通过GC-MS、NMR等手段对主要的活性成分进行了鉴定。通过本论文的探讨为环境微生物资源以及抗肿瘤活性物质的开发提供了一定的实践基础。论文主要探讨结果如下:(1)SRB法、MTT法、染料排斥法三种策略筛选表明,252株菌株中有大约28%的测试菌株在提取物浓度为100μg/mL时对HeLa细胞的抑制率在50%以上,且活性菌株基本一致,具有较好的相关性。经复筛后确定有6株细菌和1株真菌具有良好且稳定的抗肿瘤活性,其提取物在100μg/mL时对HeLa细胞的抑制率均在80%以上,其中活性最高的YX-5对HeLa细胞的IC50达到了5.33gg/mL。(2)经场发射扫描电镜观察、菌落形态观察以及ITS rDNA序列浅析,初步鉴定真菌YX-5为米曲霉(Aspergillus oryzae)(3)通过制约发酵培养基、pH、发酵温度、发酵时间以及摇床转速等条件,以菌体干重,代谢物产量以及抗肿瘤活性为指标,确定YX-5的最佳发酵条件为GPY培养基发酵,发酵温度25℃、发酵时间7d、适宜pH为7.0、摇床转速110r/min。(4)以高温、pH、紫外线和蛋白酶处理下代谢产物的抗肿瘤细胞活性为指标,对YX-5活性产物的稳定性进行了探讨。结果显示,菌株YX-5的代谢产物对紫外线和蛋白酶处理有较高的抗性,在超过100℃或在碱性环境中稳定性有较大幅度的下降,不过仍然具有一定的抗肿瘤活性,总体来讲YX-5的活性物质稳定性较高。(5)YX-5经规模化发酵(25L)、发酵液乙酸乙酯萃取后,得到粗提物5.15g,将粗提物按极性高低初步分为三部分:正己烷相、二氯甲烷相和65%甲醇水相,经SRB法测定,活性组分主要集中在二氯甲烷相。采取薄层层析法选择分离YX-5活性产物的溶剂系统和溶剂比例,结果表明,二氯甲烷和甲醇系统适用于YX-5活性产物的分离。在初次的硅胶层析柱时,以甲醇含量分别为2%、10%、20%、100%的氯仿-甲醇洗脱系统进行梯度洗脱,结果显示活性组分主要集中在10%甲醇洗脱段。经两次ODS反相柱层析后对柱分离产物进行活性追踪,发现10-15号馏分具有抗肿瘤细胞活性。合并10-15号馏分,通过GC-MS及混合氢谱核磁共振大致确定主要的活性物质为一些曲霉酸和环二肽类物质。关键词:共附生微生物论文抗肿瘤活性论文筛选鉴定论文发酵条件论文活性物质论文

    摘要2-4

    ABSTRACT4-9

    第1章 文献综述9-19

    1 抗肿瘤药物的进展与分类9-11

    1.1 抗肿瘤药物进展史9-11

    1.2 抗肿瘤药物的分类11

    1.2.1 矿物药物11

    1.2.2 动物药物11

    1.2.3 植物药物11

    1.2.4 微生物药物11

    2 抗肿瘤药物的筛选模型11-13

    2.1 体内筛选模型12

    2.2 体外筛选模型12-13

    2.3 基于作用机理的筛选模型13

    3 共附生微生物资源的特点及其活性物质13-17

    3.1 海洋共附生微生物14-15

    3.1.1 海洋微生物的特点及其多样性14-15

    3.1.2 海绵共附生微生物的特点15

    3.2 植物内生菌15-17

    3.2.1 植物内生菌的特点及其多样性15-16

    3.2.2 植物内生菌的活性产物探讨进展16-17

    4 本探讨目的、作用及内容17-19

    第2章 共附生微生物抗肿瘤活性菌的筛选与鉴定19-30

    1 试验材料19-20

    1.1 菌株来源19

    1.2 活性筛选材料19

    1.3 主要试剂19

    1.4 培养基19

    1.5 主要仪器19-20

    2 试验策略20-24

    2.1 菌株活化20

    2.1.1 海绵共生细菌的活化20

    2.1.2 植物内生真菌的活化20

    2.2发酵培养20

    2.2.1 海绵共生细菌的发酵20

    2.2.2 植物内生真菌的发酵20

    2.3 测试样品制备20-21

    2.4 肿瘤细胞培养21

    2.4.1 细胞复苏21

    2.4.2 细胞传代和冻存21

    2.5 抗肿瘤活性菌株筛选21-22

    2.5.1 SRB法21-22

    2.5.2 MTT法22

    2.5.3 染料排斥法22

    2.6 抗肿瘤活性菌株鉴定22-24

    2.6.1 形态特点观察22

    2.6.2 扫描电镜观察22

    2.6.3 rDNA ITS序列浅析22-24

    3 试验结果24-28

    3.1 抗肿瘤活性菌株筛选24-26

    3.1.1 三种策略初筛结果24

    3.1.2 复筛结果24-26

    3.2 抗肿瘤活性菌株鉴定26-28

    3.2.1 形态特点观察26

    3.2.2 扫描电镜观察26-27

    3.2.3 rDNA ITS序列浅析27-28

    4 小结28-30

    4.1 抗肿瘤活性菌株筛选28-29

    4.2 抗肿瘤活性菌株鉴定29-30

    第3章 YX-5发酵条件优化及活性产物稳定性探讨30-42

    1 试验材料30

    1.1 供试菌株30

    1.2 指示肿瘤细胞30

    1.3 细胞培养基30

    1.4 发酵培养基30

    1.5 主要仪器30

    2 试验策略30-32

    2.1 真菌发酵条件优化31

    2.1.1 发酵培养基31

    2.1.2 发酵时间31

    2.1.3 发酵温度31

    2.1.4 发酵培养基pH31

    2.1.5 摇床转速31

    2.2 活性物质稳定性探讨31-32

    2.2.1 热稳定性32

    2.2.2 酸碱稳定性32

    2.2.3 UV稳定性32

    2.2.4 抗蛋白酶稳定性32

    3 试验结果32-40

    3.1 真菌发酵条件优化32-37

    3.1.1 发酵培养基32-33

    3.1.2 发酵时间33-34

    3.1.3 发酵温度34-35

    3.1.4 发酵培养基pH35-36

    3.1.5 摇床转速36-37

    3.2 活性物质稳定性探讨37-39

    3.2.1 热稳定性37-38

    3.2.2 酸碱稳定性38-39

    3.2.3 UV稳定性39

    3.2.4 抗蛋白酶稳定性39-40

    4 小结40-42

    4.1 真菌的发酵条件40-41

    4.2 活性产物稳定性41-42

    第4章 YX-5抗肿瘤活性产物的分离和鉴定42-52

    1 试验材料42

    1.1 供试菌株42

    1.2 指示肿瘤细胞42

    1.3 发酵培养基42

    1.4 细胞培养基42

    1.5 主要仪器42

    2 试验策略42-44

    2.1 YX-5规模发酵42-43

    2.2 发酵产物提取43

    2.3 发酵产物分离43-44

    2.3.1 粗提物初分离43

    2.3.2 活性产物柱层析分离43-44

    2.4 活性产物鉴定44

    2.4.1 GC-MS浅析44

    2.4.2 核磁共振浅析44

    3 试验结果44-51

    3.1 发酵产物提取44-45

    3.2 发酵产物分离45-50

    3.2.1 粗提物初分离45

    3.2.2 活性物质柱层析分离45-50

    3.3 活性产物鉴定50-51

    3.3.1 GC-MS浅析50

    3.3.2 核磁共振浅析50-51

    4 小结51-52

    第5章 讨论与总结52-56

    1 讨论与总结52-55

    1.1 抗肿瘤活性菌株筛选52

    1.2 菌株鉴定及其活性产物52-55

    2 展望55-56

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