灵菌红素及其染色后抗菌性能的研究现状文献综述

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1、文献综述灵菌红素及其染色后抗菌性能的研究现状一、前言：1.1灵菌红素的简介灵菌红素(prodigiosins，PG)是一类天然红色素的总称，呈暗红色，具有绿色反光，熔点151~152℃[1]。是由一些放线菌、沙雷氏菌及其它细菌产生的次级代谢产物，具有抗细菌、抗真菌、抗疟疾、抗原生动物、抗肿瘤等免疫抑制活性，通常都有3个吡咯环组成的甲氧基吡咯骨架结构，1929年由Amak等研究Serratia生长时发现，包括prodigiosin，prodigiosin25-C，metacycloprodigiosin(MP)desmethoxyprodigiosin和uncedylprodigios

2、in(UP)等[2,3]。PG属于脂溶性色素，易溶于甲醇和丙酮，几乎不溶于水，在极性较强的酸性和碱性水溶液中微溶，在极性较弱的有机溶剂如乙醚或石油醚中微溶或不溶。在碱性或中性溶液中呈橙黄色，在酸性溶液中呈红色。以乙醇为溶剂，酸性条件下灵菌红素在537nm处有特征吸收；碱性条件下在466nm处有特征吸收[4]。PG对温度稳定，但受pH的影响较大，酸性环境中能保持较长的时间，碱性条件下则损失较大；A13+，Ca2+，K+，Ba2+等金属离子对PG的稳定性影响不大，Zn2+有使PG增色的作用，M92+和Mn2+对PG有一定的破坏作用，Pb2+可以络合PG，使之成为沉淀[5]。白光和蓝光使P

3、G发生光解，在红光和远红光下PG则不会降解[6]。1.2选题背景及研究意义：近年来，由于环境和能源等问题，人们趋于追求健康可持续的方法制取染料。开发天然染料是世界应用染料发展的总趋势。天然染料是指从植物、动物或矿产资源中获得的、很少或没有经过化学加工的染料，很多天然染料具有安全可靠、色调自然、接近天然物质等优点，天然、多功能是染料发展的趋势。随着生物技术的发展，利用生物技术生产天然染料为人们开辟了广阔的领域。微生物发酵产物稳定性高、专一性强、无污染，生产过程对人无害，是一种很好的染料合成的方法[4]。因此，从自然资源中筛选出可以生产天然染料的微生物，进而开发新品种的天然染料，尤其是具

4、有功能性的天然染料[7,8]，具有广阔的前景。PG是微生物产生的天然红色素，具有抗细菌、抗真菌、抗疟疾、抗原生动物、抗肿瘤等免疫抑制活性，在医药、食品、印染、纺织、饲料添加剂、环境治理等领域，均具有巨大的应用潜力和广阔的市场前景，因此成为研究的热点。二、主题部分：2.1灵菌红素的研究现状：2.1.1抗菌活性：PG具有抗细菌(antibacterial)、抗真菌(antifugal)的生物活性。Cang等[9]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菌作用。PG的结构类似物具有显著的抗Trichopytonspp.等真菌的活性[10]，在临床测试中表现出对Co

5、ccidmycosis引起的一种地方性真菌传染病有良好的治愈作用。钟绵国等对灵菌红素羊毛、腈纶染色性能进行研究，确定其最佳染色工艺，并证明灵菌红素具有较好的抗菌性能[11]。2.1.2抗疟疾活性Isaka等[11]从StreptomycesspectabilisBCC4785的发酵产物中分离得到的MP有显著的抗疟疾活性。但由于可获得的PG量有限，对其进一步作用的研究很少。2.1.3抗肿瘤活性灵菌红素对比起另外一些化学疗法药剂，如环磷琉胺（cyclophosphamide）具有低细胞毒作用，只有当浓度大于300nM时才具有明显的淋巴细胞抑制作用。而后者在其有效浓度时毒性已非常高[4]。

6、灵菌红素能对抗一系列的癌细胞，如肺，结肠，肾和乳房的癌细胞系。灵菌红素对癌细胞作出多方面的攻击。虽然Montaner[12]，Songia[13]，Yamamoto[14]，,avila[15]，Melvin[16]等人对prodigiosins抗肿瘤机制尚有争议，但其抗肿瘤的生物活性已被众人认可。2.1.4免疫抑制活性最近研究表明灵菌红素有很强的抗肿瘤及免疫抑制活性，在平均IC50为2.1μmol·L-1时对57种不同的人癌细胞有抗性作用，而在相同的作用剂量下对正常细胞无任何毒害作用[17]。临床上将PG与CyA结合用于解除器官移植急性排斥反应，作用效果好[9]。对其潜伏期和临床应

7、用有待进一步的研究。此外，PG具有强烈的细胞溶解酶活性，能杀灭引起赤潮的浮游藻类[18]。2.1.5灵菌红素染色后抗菌性能研究近年来，由于环境和能源等问题，人们趋于追求健康可持续的方法利用染料，因此，天然、多功能、环保是染料发展的必然趋势。PG作为由发酵产生的具有重要生物活性的微生物次级代谢产物，是一类呈暗红色的天然色素，色泽亮丽诱人，有抗菌活性，有较好的生物可降解性和环境相容性，是一种多功能染料，在印染、纺织领域，应用优势相当明显。由于染色纤维自身结构与