坛紫菜(Porphyra haitanensis)抑菌物质的分离纯化及其作用机理研究

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本文对坛紫菜(Porphyra haitanensis)中具有抑菌活性的化学成分进行了分离、纯化,并初步探讨了其抑菌作用机理。研究结果表明:坛紫菜乙醇提取物石油醚和乙酸乙酯相对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)有较强的抑菌作用。进一步对上述有机相进行分离纯化,运用硅胶柱层析、凝胶色谱柱层析和HPLC等手段对上述有机相进行分离纯化,得到7种单体物质,通过质谱及核磁共振波谱等现代波谱技术鉴定为:1,8-二羟基-9,10-蒽醌(1)、邻苯二甲酸二正丁酯(2)、邻苯二甲酸二异丁酯(3)、β-谷甾醇(4)、鲨肝醇(5)、(E)-N-2(1,3-二羟基-4-十八烯基)-十六酰胺(6)、胆甾醇(7)。其中,1,8-二羟基蒽醌抑菌活性较好,故选用其为后续实验材料。通过对金黄色葡萄球菌生长曲线和培养液中磷含量的测定,结果表明1,8-二羟基蒽醌可以抑制金黄色葡萄球菌对数期的生长,导致细菌数量减少;通过检测发现培养液中蛋白质含量增加,电导率变大,而且在培养液中还检测到碱性磷酸酶、β-半乳糖苷酶活性和紫外吸收物的存在,说明1,8-二羟基蒽醌可能破坏了金黄色葡萄球菌的细胞壁和细胞膜,导致菌体膜通透性增加,胞内物质外泄,进而抑制了细菌生长。扫描电镜结果显示加样组金黄色葡萄球菌细胞形态变得不规则,细胞皱缩,体积变小,细胞间粘连现象严重,最后菌体发生裂解。透射电镜进一步表明,金黄色葡萄球菌在加样后,细胞壁逐渐变薄,细胞膜结构消失,胞内染色质固缩,细胞内容物消失,细胞基本变成一个空腔,菌体细胞发生裂解。综上所述,推测1,8-二羟基蒽醌对金黄色葡萄球菌的抑制作用是通过破坏金黄色葡萄球菌的细胞壁和细胞膜,增大了细菌的通透性,导致胞内物质外泄使细胞发生裂解来实现的。
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