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1、具有0c一葡萄糖苷酶抑制活性的海綿共附生微生物及其活性產(chǎn)物研究摘要海綿共附生微生物是尋找和開發(fā)天然活性產(chǎn)物的重要來源之一,是研制糖尿病新型藥物(0【.葡萄糖苷酶抑制劑)的有效途徑。本研究通過建立0【.葡萄糖苷酶活性抑制劑篩選模型,對(duì)美國圣璜島海域海綿的附生微生物發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行活性篩選。其中,0【.葡萄糖苷酶活性測試體系是在96孔酶標(biāo)板中進(jìn)行,在O【.葡萄糖苷酶濃度為0.008U/mL,pH值為6.8,反應(yīng)溫度37。C,測定產(chǎn)物波長為405nm的基礎(chǔ)上,優(yōu)化篩選模型。結(jié)果表明,模型的最佳篩選條件:底物PNPG濃度為10mmol/L、活性測試反應(yīng)時(shí)間為25min,以及樣品溶劑
2、DMSO含量為2%V/V。以0【.葡萄糖苷酶抑制劑阿卡波糖作為陽性對(duì)照樣品,利用上述優(yōu)化后的抑制活性篩選模型,對(duì)212株海綿微生物的粗提物樣品進(jìn)行篩選。結(jié)果表明:19株微生物的粗提物抑制率大于50%;其中,對(duì)于抑制活性最高的5株菌的粗提物,在濃度為0.4、0.6或0.8rag/mE時(shí),其抑制活性均在70%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于阿卡波糖的最高抑制率58%(1.6mg/mL)。其中菌株HY936粗提物濃度在0.4mg/mL$-j,仍具有很高的0【.葡萄糖苷酶抑制率79.3%。并對(duì)菌株HY936進(jìn)行16SrDNAi貝U序及分析,鑒定該菌株為堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌(Bacillusfirmus)
3、。本研究還對(duì)活性菌株Bacillusfirmus的培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。采用的單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),以培養(yǎng)時(shí)間,搖床轉(zhuǎn)速,接種量作為分析因素;正交試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)計(jì)L9(34),以蛋白胨、酵母膏、NaCl和pH值作為分析因素;從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中確定適合菌株Bacillusfirmus生長的最佳條件。然后,對(duì)菌株進(jìn)行批量發(fā)酵,收集到粗提物2.89,將其代謝產(chǎn)物通過硅膠薄層層析,高效分析液相等方法分離純化。其中,硅膠柱粗分得到的組分Fr.1和Fr.4具有很高的0【一葡萄糖苷酶抑制活性,抑制率分別為35.5%、19.6%。對(duì)組分Fr.1作進(jìn)一步的分離純化,得到的組分II對(duì)O【.葡萄糖苷酶的抑制率達(dá)
4、82.38%。通過GC.MS鑒定出組分II中的11種化合物,主要成分是環(huán)二肽類和哌啶酮類物質(zhì),這為研制新型Cc.葡萄糖苷酶抑制劑提供了有力的線索,對(duì)這兩類物質(zhì)有待作進(jìn)一步的研究。關(guān)鍵詞:海綿共附生微生物;n.葡萄糖苷酶抑制劑;分離純化;活性化合物伐一glycosidaseinhibitorderivedfrommarinesponge--associatedmicroorganismsAbstractMarinesponge.a(chǎn)ssociatedmicroorganismsaretheimportantsourceofnatureproductsforpharmaceu
5、ticals.Itisapotentialwayfordevelopingnewdiabetesdrug(0【。glycosidaseinhibitor)·Inthisstudy,thea。glucosidaseinhibitoryactivityscreeningmodelisbuilt—uptosearchfortheactivecrudeextractfromthemicroorgainismmetabolitesamplespreparedfrommarinespongesinFridayharborofUS.Thereactionsystemofthe0【-g
6、lucosidaseinhibitoryactivityscreeningisperformedona96wellsplates.Thereactioncondition,includingtheconcentrationofenzymes,issetat0.008U/mL,pH6.8,37。C,andwavelength405nm.Moreover,thescreeningmodelwasoptimizedwithreactantPNPGconcentration10mmol/L,reactiontimeof25minandthesolventDMSOcontento
7、f2%(∥功UsedAcarboseasapositivecontrolledsample,212crudeextractssamplesfrommarinespongeassiciatedmicroorganismswerescreenedwiththeaboveoptimizedmodel.Theresultsindicatedthatmetabolitesof19strainshadhighinhibitioryactivity(>50%).Amongthem,5strainsshowedinhibitoryeffecthigher