天然色素生產(chǎn)菌的鑒定文獻綜述

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1、文獻綜述天然色素生產(chǎn)菌的鑒定摘要：本文對黑色素的特性，生產(chǎn)該色素的相關(guān)菌種以及生理活性作了簡要的概述，總結(jié)了產(chǎn)黑色素近年來的研究進展，對產(chǎn)黑色素菌株的發(fā)展前景進行了展望。關(guān)鍵詞:產(chǎn)黑色素菌株特性展望1引言黑色素是廣泛存在于生物界中的一類色素，它是頭發(fā)、皮膚、昆蟲表皮、植物、動物、真菌等表現(xiàn)黑色的本源[1]。微生物所產(chǎn)黑色素主要分為胞內(nèi)、壁結(jié)合和胞外黑色素[2]。黑色素能作為紫外線吸收劑[3]、抗氧化劑[4]、自由基清除劑[5]、陽離子螯合劑和新型天然的藥物載體，也可以用來治療某些與黑色素缺乏有關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病如著色性干皮病、帕金森氏癥、老年性癡呆癥、亨廷氏舞蹈病等;具有體

2、外抗HIV病毒的作用。黑色素通常不溶于水、酸溶液和普通有機溶劑。黑色素的黑色是因為它吸收所有波長的可見光。黑色素在紫外區(qū)的吸收率最高,隨著波長的增加而逐漸降低。通常光吸收的降低與波長的增加是呈線性的。因此,光吸收線性曲線的斜率可作為鑒定自然來源黑色素的特征參數(shù)。研究者認為,不同類型的黑色素其光吸收斜率值是不同的。然而,黑色素氧化后其斜率就會改變,因此并不把這一參數(shù)作為黑色素分類的依據(jù)[6]。所有黑色素的紅外圖譜因為2OH和2NH2而在3,000nm(3,333cm21)附近處有一吸收峰,羰基的聚集使得在6,000nm(1,667cm21)處有一吸收峰。多數(shù)圖譜因為其他信息

3、較少而不能有效的對不同黑色素進行區(qū)分[6]。黑色素廣泛存在于人體皮膚、眼睛及其它組織中,是目前所知道的唯一保護皮膚免受輻射傷害的天然生物聚合體[7]。因此,它在醫(yī)療、食品和化妝品工業(yè)中的應(yīng)用潛力巨大。已有研究證明了鏈霉菌所產(chǎn)黑色素對蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis簡稱Bt)以色列亞種殺蟲活性的光保護作用。國外學(xué)者對Bt庫斯塔克亞種進行連續(xù)的紫外誘變,得到了能產(chǎn)黑色素的Bt突變株[8]。目前已經(jīng)報道了多種微生物可產(chǎn)生黑色素。2黑色素的分類黑色素是一種廣泛分布于動植物體中的色素。Nicollaus(1968)根據(jù)黑色素降解產(chǎn)物的不同,將其分為吲哚型黑

4、色素(動物黑色素)和兒茶酚型黑色素(植物黑色素)[9]。動物黑色素又分為2類,第一類為真黑素(eumelanin),主要是呈黑色和褐色的由酪氨酸、二羥基苯丙氨酸(多巴)、多巴胺、酪胺等氧化聚合而成的含氮分子,家禽黑羽或藍羽、眼、皮膚、人的黑發(fā)、牛的眼睛、烏賊魚的墨汁就大量含有這種色素(李華等,2002);第二類為脫黑素(p.haeomelanin),顏色稍淺,是棕色、紅色甚至黃色的含硫大分子,由酪氨酸經(jīng)上述同樣路徑合成而來,但需要半胱氨酸的參與,6它在人的紅頭發(fā)、藍眼睛、動物的紅色毛發(fā)和家禽紅羽、淺黃色羽毛等組織中大量存在(李華等,2002);植物黑色素被劃分為第3類色素

5、,即異黑素(allomelanins),呈棕色或黑色,這種黑色素是在多酚氧化酶存在下通過多酚的氧化聚合而形成的,如土豆、蘋果、甘薯等被損傷后,暴露在空氣中其創(chuàng)傷面會逐漸變?yōu)樽厣踔梁谏词钱a(chǎn)生了異黑素(李興旺等,2001)。動物體組織中的黑色素并不是以單一的黑色素形式存在,而是真黑素和脫黑素兩種類型的混合色素,所以表現(xiàn)出了皮膚及被毛的多種色澤[10]。3黑色素含量與表型的關(guān)系動物體內(nèi)真黑素和脫黑素的合成量及比例的不同決定了毛發(fā)、皮膚、眼睛等組織顏色的各異。3.1毛發(fā)人類頭發(fā)的色澤最能表明黑色素的沉積類型。許多的研究結(jié)果都表明,在人類的不同發(fā)色中,PTCA/AHP的值與其表

6、型有較高的相關(guān)性,黑色、棕色、淺棕色和淡黃色的表型只是真黑素含量不同引起的,不管是哪種發(fā)色,其脫黑素的含量沒有太大的差別,但是紅色頭發(fā)則表現(xiàn)了很大的差異,其含有的脫黑素的量是淺棕色及金黃色頭發(fā)的4倍。Jimbow等(1983)最早應(yīng)用高效液相色譜法(HPLC)對人的紅頭發(fā)中黑色素含量進行了分析,只有3/5的人具有高含量的AHP。Ito等(1993)對不同毛色鼠的黑色素含量分析結(jié)果表明,黑色鼠中含有大量的真黑素,黃色鼠中以脫黑素為主,而白色鼠只有微量的脫黑素并且沒有真黑素的存在。對黑色、黃色及白色的豚鼠做黑色素含量的分析結(jié)果也說明,黑色素含量及類型的不同是表現(xiàn)被毛顏色不同的

7、直接原因,即顏色越深,其真黑素含量就越高。Haase等(1992)對不同羽色的野生型及家養(yǎng)鴿子的羽毛中黑色素含量做了分析,結(jié)果表明,e/e型均一紅羽鴿子中含有大量的脫黑素,而野生型均一黑羽鴿子中卻以真黑素為主。Aliev等(1990)對不同毛色的綿羊毛中黑色素含量分析結(jié)果表明,黑色表型含有大量的真黑素,褐色、棕色以及紅色是由于混合類型的黑色素及脫黑素含量及比例的不同引起。楊舒黎等(2006a,2006b)對黑毛及花毛(黑身白頭和白身黑頭)的烏骨綿羊組織器官中的黑色素含量做了分析,結(jié)果表明,黑毛綿羊背最長肌中黑色素含量顯著高于花