灵菌红素的生物活性检测分析开题报告

1. 研究目的与意义

灵菌红素(prodigiosins，PG)是一类具有多吡咯环的天然红色素的总称,主要包括prodigiosin、nonylprodigiosin、cylononyl-prodiginine和metacycloprodigiosin等。通常都有3个吡咯环组成的甲氧基吡咯骨架结构。由一些放线菌、沙雷氏菌及其他细菌产生的次级代谢产物，具有抗肿瘤、免疫抑制、抗菌性、抗疟疾性等多种生物学活性。为此，本研究拟从自行筛选的一株耐高温产灵菌红素的沙雷氏菌中提取灵菌红素，并对其生物活性进行测定和分析，期在发现该灵菌红素的较优生物特性，为其药物开发打下理论基础。

2. 国内外研究现状分析

美国国立癌症研究所(NSI)Melvin等人发现灵菌红素在平均IC50为2.1μM时对57种不同的人肿瘤细胞有抗性作用。Montaner等[5]的研究表明,灵菌红素能诱导人结肠腺癌细胞株DLD-1和SW-620及人胃癌细胞株HGT-1调亡,对转移性肿瘤细胞株SW-620更为有效。目前的研究对灵菌红素的抗肿瘤活性机理尚不明了,认为其诱导细胞凋亡机制主要是于与细胞存活相关的信号转导有关。

灵菌红素的杀菌和除有害藻类作用Prodigisin(PG)具有抗细菌（antibacterial）、抗真菌（antifungal）的生物活性。Cang等[6]以沙雷菌发酵生产的PG做抗菌实验，结果表明，对芽孢杆菌具有显著地杀灭作用。PG结构类似物具有显著的抗Trichophytonspp.等真菌的活性[7]，在临床测试中表现出对Coccidmycosis引起的一种地方性真菌传染病有良好的治愈作用[8]JeongH,YimJH从海洋土壤中分离得到的一种沙雷氏菌产的灵菌红素有强烈的细胞溶解酶活性,对引起海洋赤潮的藻类有很好的抑制作用[9];类似的关于灵菌红素抑制有害藻类生长的研究有很多报道,例如NakashimaT等研究发现灵菌红素能很好的清除H.akashiwo、H.circidarisquama、C.polykrikoides、Gyrodiniumimpudicum和Akxandriumtamamise等有害藻类[10]。PG对引起查格斯疾病的锥虫（一种寄生虫）有很大的杀伤作用[11]，其杀锥虫活性（IC50=5μmol）是经典杀锥虫药Nifurtimox活性（IC50=150μmol）的30倍。PG可作为生物农药用于防治Botrytiscinerea等引起的樱草属植物病害。但对其抗菌、抗疟疾和抗原生动物等的作用机制有待进一步研究。

3. 研究的基本内容与计划

1查阅文献，做预备实验，培养菌种等。(2015.3.1-2015.3.10)

2灵菌红素的提取和制备。（2015.3.11-2015.4.1）

3灵菌红素对癌细胞的抑制情况。（2015.4.2-2015.4.20）

4. 研究创新点

课题基于前期本实验室从土壤中筛选出的一株粘质沙雷氏菌，其能够在高温下产生灵菌红素，通过HPLC，质谱等的分离和分析，初步鉴定其为新型结构的灵菌红素。尽管对沙雷氏菌的抑菌活性做了一些抑制试验，但还没有对纯的灵菌红素进行其生理活性的系统分析和实验。因此，本课题拟对本实验室获得的新型灵菌红素进行抗癌、抑制常见林业病害病原菌、杀线、杀水华藻类等生理活性进行测试，以期更好地开发其功能。