一株α-葡萄糖苷酶抑制活性菌HYS-LA-18的分子鉴定

摘要

近年来，α-葡萄糖苷酶抑制剂的大量研究已经证实，这类物质是研究糖水解酶的酶-底物构效关系、寡糖结构以及药物化学的重要工具，它们可以用于治疗糖尿病、肥胖、癌症、HIV、HBV等疾病。文献报道此类物质的主要来源是微生物和植物。由于海洋的独特环境，造就了海洋生物中物质的独特结构，因此也赋予了它们多种多样的生物活性。微生物是海洋中含量极为丰富的资源，又具有独特的代谢方式、产生的活性物质化学结构丰富多样、分子结构独特新颖，具有极大的药用潜力。 本研究是从我国沿海的特殊来源的微生物—海洋生物附生细菌中，筛选具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的细菌。从采集的海水样、海泥样、海藻样及无脊椎动物中分离出200余株菌。对其进行了α-葡萄糖苷酶抑制剂活性的筛选，得到3株具有较强酶抑制活性的菌株，其中一株HYS-LA-18具有最强的抑酶能力。在筛选过程中，建立了一种快速、简便地筛选α-葡萄糖苷酶抑制剂的方法—TLC薄板法。在研究中初步发现细菌发酵液的乙酸乙酯相不具有抑酶能力，而水相有抑酶活性，说明菌液中的抑制物具有较高的极性。 为确定细菌HYS-LA-18的系统发生学地位，通过PCR扩增其16S rRNA基因，序列经BLAST分析，并与GenBank中已知细菌核苷酸序列进行比对，根据序列相似度大小来进行分子鉴定。实验结果表明细菌HYS-LA-18属于玫瑰菌（Roseobacter）属，和Roseobacter sp./ ARCTIC-P4最相似。同时用GC/MS测出了它在标准生长条件下的脂肪酸组成和含量，进行其脂肪酸的特征分析。继而以此株和其它代表性的海洋细菌为研究对象，利用它们的脂肪酸特征进行聚类分析，并和利用16S rRNA序列的聚类分析做了比较，为脂肪酸在海洋细菌分类和鉴定中的可行性提供一些依据。结果表明，海洋细菌HYS-LA-18脂肪酸的组成比较贫乏，只测出8种成份，占比例最大的是C18:1(n-7)，含量达到50.2﹪。对15株代表性海洋细菌进行脂肪酸与其16S rRNA序列的聚类分析可以看到，两种聚类分析的结果是相同的。也就说明利用脂肪酸对海洋细菌进行分类和鉴定是可行的。 本研究建立了一种快速、简便的筛选α-葡萄糖苷酶抑制剂的方法。并且从大量不同来源的海洋微生物中成功筛选出3株具有抑酶活性的菌株，并以其中一株表现出最强抑酶活性的菌株HYS-LA-18为研究对象，运用16S rRNA序列和脂肪酸分析两种方法进行了其分子特征分析。细菌HYS-LA-18的潜在抑酶活性物质表现出了较高的极性和很强的水溶性，极具有海洋天然活性物质开发的潜力。