奇球菌屬細(xì)菌類胡蘿卜素的分離提取與抗氧化活性研究.pdf

1、奇球菌屬(Deinococcus)是一類最近研究較多的細(xì)菌，迄今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)40多種屬于奇球菌屬的細(xì)菌，它們普遍能夠生長在各種極端環(huán)境中，如高輻射、高溫、干燥等條件下，并且奇球菌屬細(xì)菌對(duì)電離輻射、紫外線、干燥等一系列DNA損傷因子表現(xiàn)出強(qiáng)耐受力，是一類可以耐受輻射、氧化等壓力的菌屬。
　　 類胡蘿卜素在自然界中廣泛存在于光合細(xì)菌、藻類、植物和部分非光合細(xì)菌中，研究證明類胡蘿卜素，尤其是β-胡蘿卜素能抑制、清除體內(nèi)自由基，可以起到

2、延緩衰老和預(yù)防疾病的作用，在以往的研究中類胡蘿卜素一般從植物中提取，但目前利用微生物發(fā)酵合成已成為主要的制備天然類胡蘿卜素手段之一。耐輻射奇球菌(Deinococcus radiodurans）中可以產(chǎn)生一種類胡蘿卜素，稱之為耐輻射奇球菌素deinoxanthin，它比β-胡蘿卜素等有著更強(qiáng)的清除自由基能力，并對(duì)菌體超強(qiáng)抗性有重要的貢獻(xiàn)。
　　 由于奇球菌屬中其他的細(xì)菌也有著不同程度的抗輻射、耐氧化壓力的特性，而且大部分奇球菌屬

3、的細(xì)菌為紅色或粉紅色，因此，推斷它們也可以產(chǎn)生類胡蘿卜素物質(zhì)，我們對(duì)這些細(xì)菌色素提取物進(jìn)行了篩選和研究。得到的結(jié)果如下:
　　 1.分離提取了奇球菌屬中七種細(xì)菌的類胡蘿卜素提取物，通過高效液相色譜法(HPLC)進(jìn)行了組成分析和比較，其中的三種細(xì)菌（D.deserti，D.hopiensis，D.radiopugnans）和耐輻射奇球菌(D.radiodurans， R1)類胡蘿卜素組成較為相似，而其他幾種菌（D.radiophi

4、lus，D.proteolyticus,D.geothermalis）的類胡蘿卜素組成則與它們不同。
　　 2.我們研究了不同類胡蘿卜素提取物的體外抗氧化能力。通過DPPH(1，1-二苯基-2-苦肼基自由基)自由基清除活性分析、高鐵離子還原能力(Ferricreducing antioxidant power，F(xiàn)RAP)和活性氧的化學(xué)發(fā)光測試比較了不同細(xì)菌類胡蘿卜素的體外抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)D.radiopugnans的類胡蘿卜素提

5、取物體外抗氧化能力和D.radiodurans類胡蘿卜素提取物相似，比其他幾種細(xì)菌類胡蘿卜素提取物的抗氧化能力強(qiáng)。
　　 3.我們又通過TBARS法、DNA斷裂損傷、蛋白羰基化實(shí)驗(yàn)分析了各種類胡蘿卜素對(duì)脂類、DNA和蛋白質(zhì)這些生物大分子氧化損傷的抑制作用。結(jié)果顯示，D.radiopugnans和D.radiodurans類胡蘿卜素提取物對(duì)生物大分子氧化的保護(hù)作用強(qiáng)于其他幾種細(xì)菌中的類胡蘿卜素。
　　 4.HPLC分析結(jié)果

6、顯示，D.radiopugnans中類胡蘿卜素主要產(chǎn)物的保留時(shí)間和吸收光譜特征與耐輻射奇球菌素deinoxanthin較為相似，我們進(jìn)一步通過液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)分析了D.radiopugnans提取物中類胡蘿卜素組成和產(chǎn)物特征，發(fā)現(xiàn)它主要有三個(gè)產(chǎn)物，分子量分別為580、582和566，其分子量為580的產(chǎn)物在D.radiodurans中沒有檢測到明顯的對(duì)應(yīng)產(chǎn)物峰，因此，D.radiopugnans類胡蘿卜素產(chǎn)物組成可能不同于D.ra