海洋微生物轉(zhuǎn)化2種甾體類化合物的研究.pdf

1、甾體類化合物是一類具有環(huán)戊烷多氫菲類母核的化合物，甾體類化合物結(jié)構(gòu)多樣，種類眾多，并且其中很多化合物在生命活動中扮演著至關(guān)重要的角色，在醫(yī)藥領(lǐng)域中應用也非常廣泛，主要用于抗炎、抗毒、抗過敏、抗休克等，而且甾體類藥物對于乳腺癌，前列腺癌等具有較好的效果。環(huán)氧黃體酮和植物甾醇均屬于甾體類化合物，在醫(yī)藥工業(yè)中它們的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物廣泛用于化學合成的中間體。本文通過利用海洋微生物對環(huán)氧黃體酮和植物甾醇進行生物轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物分離鑒定，并對這些化合物進行抗

2、腫瘤活性測定，從而得到具有潛在應用價值的化合物。本文得到的結(jié)論如下：
　?。?）從中國東海海水樣品中通過環(huán)氧黃體酮寡營養(yǎng)培養(yǎng)基分離純化得到54株微生物，結(jié)合實驗室保藏的15株海洋微生物，對環(huán)氧黃體酮進行生物轉(zhuǎn)化，最終篩選得到三株具有環(huán)氧黃體酮轉(zhuǎn)化能力的菌株，通過形態(tài)學、ITS區(qū)段基因比對和系統(tǒng)進化樹分析，確定為米根霉Zf-5（Rhizopus oryzae），產(chǎn)黃青霉MNP07010101（Penicillium citrinum

3、），枝孢霉Zf-35（Cladosporium sphaerospermum），均為課題組首次報道,具有環(huán)氧黃體酮轉(zhuǎn)化能力的菌株。
　?。?）對這三株具有環(huán)氧黃體酮轉(zhuǎn)化能力的海洋微生物的轉(zhuǎn)化浸膏，進行分離純化，最終獲得6種環(huán)氧黃體酮轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，分別為11α-羥基環(huán)氧黃體酮（1），6β,11α-二羥基環(huán)氧黃體酮（2），1,4-二酮-環(huán)氧黃體酮（3），11α-羥基-6-甲基-1,4-二酮-環(huán)氧黃體酮（4），7β-羥基環(huán)氧黃體酮（5），6

4、β-羥基環(huán)氧黃體酮（6）。對這六種轉(zhuǎn)化產(chǎn)物進行了抗前列腺癌細胞PC-3和人乳腺癌細胞MCF-7腫瘤活性研究。首次報道化合物4對PC-3細胞具有抑制活性，其IC50值為75.7μM，其他化合物抗腫瘤效果僅優(yōu)于底物環(huán)氧黃體酮。
　?。?）首次對米根霉Zf-5轉(zhuǎn)化環(huán)氧黃體酮工藝進行研究，確定其最佳轉(zhuǎn)化工藝為：發(fā)酵條件：葡萄糖30 g/L，蛋白胨12 g/L，培養(yǎng)基初始pH值7，最優(yōu)接種量為5％；轉(zhuǎn)化條件為：最佳轉(zhuǎn)化溫度為34℃，最佳轉(zhuǎn)化

5、時間為84 h，最佳底物濃度為3 g/L。此條件下環(huán)氧黃體酮總轉(zhuǎn)化率達到了95%，較優(yōu)化前的37.2%提高了2.5倍。
　?。?）通過植物甾醇寡營養(yǎng)培養(yǎng)基從中國東海海水樣品中篩選到23株海洋微生物，結(jié)合實驗室保藏的15株海洋微生物，對植物甾醇進行生物轉(zhuǎn)化，結(jié)果表明，實驗室保藏的海洋微生物分枝桿菌Zqc-12具有植物甾醇轉(zhuǎn)化能力。對植物甾醇轉(zhuǎn)化浸膏進行分離鑒定，獲得5種單體化合物：1,4-雄烯二酮（7），4-雄烯二酮（8），21-羥

6、基-20-甲基-1,4-二烯-3-酮（9），21-羥基-20-甲基-孕甾-4-烯-3-酮（10），20-羥基孕甾-4-二烯-3-酮（11）。這5種單體化合物進行抗Hela-腫瘤細胞檢測后，化合物10和化合物11對Hela腫瘤細胞表現(xiàn)出了較高的抑制活性，其IC50值分別為9.7μM和19.3μM，其中首次發(fā)現(xiàn)化合物11具有對Hela腫瘤細胞的抑制活性，化合物7-11抗腫瘤活性均優(yōu)于底物植物甾醇。抗腫瘤作用機制研究初步結(jié)果表明誘導細胞凋亡抑