空间诱变微生物其代谢产物抗肿瘤活性的研究(2)
1.1 铜绿假单胞菌
铜绿假单胞菌是一种革兰氏阴性病原菌，能引起很多急性的和慢性的传染病。它能从环境中分离出来，尤其在淡水和土壤中，极少数存在于一些人的皮肤上。它具有对四胺类药物和其他杀菌剂的抗性使得它很难从装备设施和一些医疗设备的表面除掉。
铜绿假单胞菌的侵染性和频繁的慢性感染使囊性纤文化（属遗传性胰腺病）变得复杂，该病是由于囊性纤文化跨膜电导调节器的基因突变造成的。在这一类人中，铜绿假单胞菌使得与肺功能下降，增加发病率和致死率相联系在一起[1]。然而，铜绿假单胞菌也导致临床上那些没有囊性纤文化的个体的大量感染。这些包括角膜炎，皮肤感染（烧伤感染和毛囊炎双重感染），尿路感染，上下呼吸道感染（气管支气管炎和肺炎）和血液感染。上皮屏障功能障碍和局部免疫功能的损伤使得这些人更容易被急性感染。这些重要的屏障经常被尿路插管，气管插管和机械通风等因医生的治疗而引起的感染所打破。事实上，铜绿假单胞菌是一种很常见的引起重症监护病房感染的菌，也是主要引起呼吸机能相关肺炎的一种菌[2,3]。
1.2 代谢产物
1.2.1 鼠李糖脂
鼠李糖脂是一种阴离子型生物表面活性剂，不仅溶于甲醇、乙醚和氯仿，而且在碱性水溶液中也能表现出良好的溶解特性。鼠李糖脂最突出的特性是它的表面活性，如能显著降低水的表面张力，改变固体表面的润湿性，具有乳化、破乳、消泡、洗涤、分散与絮凝、抗静电和润滑等多种功能。发酵法得到的一般是鼠李糖脂的同系物：沈薇等[4]报道了假单胞菌BS-03的发酵提取物中存在23种鼠李糖脂成分；Deziel等[5]在P. aeruginosa 57RP的发酵液中检测到28种不同的鼠李糖脂化合物；梁生康等[6]在铜绿假单胞菌O-2-2的发酵产物检出21种鼠李糖脂的同系物。在鼠李糖脂众多的同系物中，最常见的是RL-1（RhaC10），RL-2（RhaC10C10），RL-3（Rha2C10）和RL-4（Rha2C10C10）（见图1.1）。其中，Rha2C10C10的化学名为2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷-α-L-吡喃鼠李糖苷-β-羟基癸酰-β-羟基癸酸，又名双鼠李糖脂；RhaC10C10为α-L-吡喃鼠李糖苷-β-羟基癸酰-β-羟基癸酸，又名单鼠李糖脂。单双鼠李糖脂会因培养条件的不同而产生不同的比例[7]。其中双鼠李糖脂更具有抗菌活性并可抑制多种人的肿瘤细胞和某些昆虫细胞。因而鼠李糖脂可广泛应用于石油化工、生物医药、食品工业、农业化学、化妆品、精细化工、环境保护等领域。
由于双鼠李糖脂的生物活性，其已逐渐成为研究热点。Marcia Nitschke等人的实验显示，鼠李糖脂对蜡样芽孢杆菌的IC50值为64μg/ml，毛霉菌为64μg/ml，粗糙脉胞菌，金黄色葡萄球菌，藤黄微球菌为256μg/ml[8]。日本的实验室从Pseudomonas Sp.得到的糖脂具有一定的抗菌、抗病毒和抗支原体的性能[9]；此外，还有报道称鼠李糖脂能够有效控制植物Pythium aphanidermatum，Phytophthpra capsici和Plasmopara lactucae-radicis以及有害的海藻花类Heterosigma akashivo， Proocentrum dentatumhe和Gymnodinium sp.病原体孢子的扩散；国内的李春梅等[10]研究显示出鼠李糖脂在一定的浓度范围内对几种甲藻的生长表现出明显的抑制作用。因双鼠李糖脂的产量较低，研究还处于基础阶段，对肿瘤细胞的抑制还处于体外研究阶段。提高双鼠李糖脂产量，深入研究其抗肿瘤活性机理、药物代谢及药物代谢动力学等具有更大的科学价值和意义。
RL-1（RhaC10） RL-2（RhaC10C10）
RL-3（Rha2C10） RL-4（Rha2C10C10）
图1.1 常见鼠李糖脂结构