光合细菌生物转化斑蝥代谢机理的初步研究

发布时间：2020-03-18 22:30

【摘要】：斑蝥对多种肿瘤疾病具有独特疗效,已成为现代抗癌药的研究热点,由于其主要的药效成分斑蝥素毒性强烈,限制了斑蝥的临床应用。课题组利用光合细菌的生物转化能力,对斑蝥进行转化,前期研究证明光合细菌生物转化斑蝥可以达到“减毒增效”的效果,机理仍有待研究。在课题组前期研究的基础上,本实验通过分析光合细菌中的同工酶酶活性、同工酶谱及代谢前后主要活性成分等变化,试图探索光合细菌生物转化斑蝥的基础机理。本文主要研究结果如下:1.代谢前后培养液中p H值及菌体蛋白质浓度的测定:测定代谢前后培养液的p H值和考察代谢前后光合细菌菌体蛋白质浓度的变化,p H的改变表明光合细菌对斑蝥进行了转化,生成的酸性代谢产物导致p H下降(0-3天),生成的碱性代谢产物导致p H升高(4-10天);由菌体蛋白质浓度结果可知,可能是由于斑蝥的参与,改变了生长环境,迫使光合细菌作出了应急反应,生物转化后光合细菌蛋白质浓度增大。2.代谢前后菌体辅酶Q10及加氧酶的活性:选取Box-Behnken响应面的试验方法优化超声辅助提取菌体辅酶Q10工艺,并进一步采用HPLC法测定代谢前后辅酶Q10含量和加氧酶活性实验中的吲哚消耗量。辅酶Q10最优提取工艺为超声波输出功率250W、超声波每次提取10 min、超声波每次辐射8 s。由于斑蝥的参与,光合细菌Co-Q10的浓度增加了;测定吲哚的转化率来确定底物被加氧酶转化的量,从而间接地确定转化前后光合细菌的加氧酶活性,为了进一步了解光合细菌转化斑蝥的转变过程。3.为了更进一步了解光合细菌转化斑蝥的过程,在生物转化前后利用HPLC测定斑蝥素及斑蝥的三种有效活性转化产物含量的变化,从而对斑蝥生物转化起到一定的质量监控。结果表明,斑蝥素的量显著减少,一方面,光合细菌对斑蝥起了作用,向着毒性减小的方向发展;另一方面,课题组前期的实验结果显示转化液的抗肿瘤效果并没有发生明显的变化,表明在转化过程中,除了斑蝥素减少外,应该是增加了某些抗肿瘤物质的含量或促进了其他抗肿瘤物质的生成。课题组前期体外抗肿瘤活性实验表明,斑蝥转化产物化学物A、化合物B和化合物C对肺癌A549及子宫颈癌Hela细胞均有明显的抑制作用,从而用HPLC检测这三种化合物的含量变化。4.同工酶活性:转化前后光合细菌中酯酶(EST)活性都表现为逐渐降低,实验组EST活性显著高于空白组(P0.05);空白组和实验组的过氧化物酶(POD)活性都表现为先上升后下降的趋势,实验组活性均比空白组高,表现极显著性差异(P0.01);空白组和实验组超氧化物歧化酶(SOD)活性都表现为先升高后下降的趋势,实验组活性均比空白组高,表现极显著性差异(P0.01)。因此EST、POD和SOD可能对光合细菌生物转化斑蝥的转化过程发挥着一定的作用。5.光合细菌同工酶谱的变化:代谢前后光合细菌EST、POD、SOD同工酶谱体现的同工酶酶活性与上述同工酶活性测定结果基本一致。由EST、SOD同工酶谱可知,实验组与空白组相比出现一条新的EST、SOD谱带,光合细菌中某些EST、SOD在斑蝥成分的诱导下开始表达,可能参与了生物转化;由POD同工酶谱可知,空白组和实验组POD同工酶只有谱带颜色的加深或变浅,没有条带的产生和消失,斑蝥对光合细菌POD酶带表达的影响不明显。
【图文】：

时间 / 天 空白组 实验组0 6.80 ± 0.00 6.70 ± 0.001 7.07 ± 0.12 7.03 ± 0.122 7.97 ± 0.12 7.50 ± 0.103 7.73 ± 0.06 7.80 ± 0.004 7.93 ± 0.12 7.93 ± 0.065 7.97 ± 0.15 8.07 ± 0.066 8.00 ± 0.10 8.23 ± 0.067 8.10 ± 0.00 8.23 ± 0.068 8.23 ± 0.12 8.33 ± 0.069 8.27 ± 0.06 8.40 ± 0.1010 8.37 ± 0.06 8.50 ± 0.10

表 2-3 蛋白质浓度（gprot·L-1）Table 2-3 Protein concentration（gprot·L-1）时间 / 天 空白组 实验组2 3.245 ± 0.382 3.871 ± 0.2774 3.777 ± 0.345 4.481 ± 0.3876 4.293 ± 0.343 4.668 ± 0.1718 4.872 ± 0.357 5.403 ± 0.08810 3.746 ± 0.225 4.872 ± 0.273
【学位授予单位】：广东药科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R28

【参考文献】

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本文编号：2589277