仙人掌抗菌肽的筛选、分离纯化及性质研究
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XIANGCUN KEJI 2016年12期(下)43抗菌肽的分离纯化研究进展袁慧坤袁文华刁新平(东北农业大学动物科技学院,黑龙江哈尔滨150030)[摘要]抗菌肽是抗生素的替代选择之一,具有较高的抗菌活性和与抗生素不同的作用机制,不易产生耐药性。
但是,天然抗菌肽的提取存在成本高、操作繁琐等缺点,因此需要加强对新型抗菌肽的研究。
本文主要对天然抗菌肽的优势、分离和纯化步骤进行综述。
[关键词]抗菌肽;分离纯化;结构测定[中图分类号]TS201.2[文献标识码]A [文章编号]1674-7909(2016)36-43-2自1972-1975年从果蝇及惜古比天蚕中分离出天蚕素(Cecropin )以来,抗菌肽便受到广泛的关注。
抗菌肽(Antimicrobial Peptide )又被称为肽抗生素(Peptide Antibiotics )。
抗菌肽的来源广泛,大多数生物体的自然防御系统内均含有抗菌肽。
抗菌肽对于已经产生抗生素耐药性的细菌具有有效的抑制作用,不易产生耐药性,所以抗菌肽成为具有极大研究潜力的物质。
1抗菌肽的抗菌优势抗菌肽拥有的与传统型抗生素不同的抗菌机制,使得抗菌肽具有抗细菌、抗病毒、抗寄生虫等病原体活性高和靶向点多、耐药性低等优势。
抗菌肽的肽链长度相对较短,一般为15~50个氨基酸残基构成,其分子量小,更易于快速到达感染部位。
另外,抗菌肽可以不同功能类型联合使用或与抗生素互相联合发挥其协同效应,增强机体免疫能力。
2抗菌肽的分离纯化与结构测定分离纯化是天然抗菌肽获取过程中的一项重要环节,是进一步对抗菌肽的人工合成与机理研究的基础步骤。
分离纯化的过程复杂,对于未知成分和结构复杂的抗菌肽,其难度更大。
分离纯化的关键在于既要保持抗菌肽的生物活性,又要得到纯的单一活性的肽。
所以,在分离纯化阶段每操作一步都要对其抗菌活性进行检测,只有具备抗菌活性,才有必要进行接下来的试验,从而得到理想的单一活性肽。
2.1纯化前处理在分离纯化步骤前,要注意对样品的前处理:若抗菌肽存在于体积偏大的有机体内的组织或器官,应在提取前将其按照不同组织或器官分类;若抗菌肽存在于机体偏小至难分割状态时,要使整个机体作为提取的对象。
抗菌肽和天然药物的研究进展随着全球抗生素滥用和药物耐药性的加剧,对新型抗菌剂和天然药物的研究需求变得更加迫切。
其中,抗菌肽和一些天然药物成为人们关注的热点。
本文将深入探讨抗菌肽和天然药物的研究进展。
一、抗菌肽抗菌肽是一种小分子肽,具有抗菌、抗病毒、抗感染等作用。
由于它具有多种天然来源,能够针对很多各种病原体,在人类抵抗病原体感染中具有广泛作用。
因此,抗菌肽被认为是治疗多种疾病的潜在替代方案。
抗菌肽作为生物研究的一个重要方向,已经得到了广泛关注。
从已有的研究成果来看,抗菌肽研究的进展主要体现在三个方面。
1.源头的开发与挖掘目前,抗菌肽的源头已经涵盖多种微生物和动植物。
近年来,人们开始研究一些非乳制品来源的新型抗菌肽。
例如,一些昆虫分泌的抗菌肽,如蝴蝶的抗菌肽,被认为具有良好的应用前景。
此外,人们也在探索一些抗菌肽发源于植物的可能性。
以海洋生物为例,从海洋生物提取的抗菌肽能够针对多种病原体,被认为具有潜在的药用价值。
2.功能及应用的研究抗菌肽作为新型抗菌药物,其功能和应用方面也成为当前研究的重点。
目前,人们正在探讨如何更好的应用抗菌肽,其中,一种可行的应用方案是通过抗菌肽的分子结构和生物学特性,对其进行改造和调控。
例如,通过将抗菌肽引入特定的载体中,或者改变抗菌肽的分子结构,使其更好地具有杀菌作用。
另外,抗菌肽在皮肤感染和口腔感染的治疗中也被广泛应用。
例如,以口腔感染为例,人们利用抗菌肽控制感染和修复口腔黏膜的损伤,通过单纯的治疗,达到治疗作用。
3.抗菌肽与药物组合的研究抗生素滥用和药物耐药性的日益增强让人们寻求新型的抗菌剂。
一种可能的解决方案是将抗菌肽与传统药物组合使用,以期产生协同效应,达到更好的杀菌作用。
目前,抗菌肽和各种抗生素或化疗药物的组合也已经开始研究,例如与青霉素等抗生素的组合使用,具有更好的抗菌作用,同时也能够降低药物的使用量和副作用。
二、天然药物随着生物技术和分子生物学的发展,天然药物成为很多人关注的热点,特别是因其低毒、高效、无副作用等特点。
抗菌肽筛选
抗菌肽(AMPs)是一类不同种类的小阳离子肽分子,是多细胞生物进化的古老武器。
筛选抗菌肽的过程一般包括以下几个步骤:
- 筛选:对多种抗菌肽进行活性测试,并在此基础上选取效果较好的几种进行新一轮测试。
- 测试:测试对象包括粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、绿脓杆菌、阴沟肠杆菌和大肠杆菌等病原细菌,观察抗菌肽对这些细菌的抑制能力。
- 分析:对筛选出的抗菌肽的抗菌活性、作用机理和安全性进行分析。
筛选出的抗菌肽作用机制不单一,体现出方法没有特定的偏好性。
仙人掌黄酮的分离纯化及抗氧化活性比较的开题报告
1. 研究背景
仙人掌是一种原产于墨西哥的多肉植物,富含多种药用成分,已被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。
黄酮类化合物是仙人掌中的主要成分之一,具有一定的抗
氧化、抗炎、抗癌等生物活性。
因此,对仙人掌中黄酮类成分的分离、纯化、结构鉴
定及其抗氧化活性研究具有重要意义。
2. 研究目的
本研究的目的是通过对仙人掌中黄酮类化合物的分离纯化及抗氧化活性比较研究,探讨其生物活性与化学结构之间的相关性,为进一步开发利用仙人掌黄酮类化合物提
供理论基础。
3. 研究内容
(1)选取适宜的提取方法,提取仙人掌中的黄酮类化合物。
(2)通过柱层析、液-液分配等分离技术,逐步分离纯化出目标化合物,并采用红外光谱、紫外光谱、质谱等方法进行化学结构鉴定。
(3)采用不同的抗氧化活性评价方法,比较不同黄酮类化合物的抗氧化能力。
(4)探讨黄酮类化合物的结构与抗氧化活性之间的关系。
4. 研究意义
本研究将深入探讨仙人掌中黄酮类化合物的生物活性与化学结构之间的相关性,为开发利用仙人掌提供理论基础;同时,将为挖掘仙人掌中其他生物活性成分提供一
定的科学参考和方法体系。
抗菌肽Cecropin-X的表达纯化及其性质研究的开题报告一、课题背景及研究意义抗菌肽是一类广泛存在于动植物体内的小分子肽链,具有广谱的抗菌作用,对于缓解细菌感染等疾病具有重要的临床应用价值。
其中,Cecropin-X是一种来源于蚕的抗菌肽,分子量较小,具有较好的渗透性和稳定性。
而抗菌肽的研究主要包括表达、纯化及其生物活性研究等方面,因此,该课题的研究,对于深入了解抗菌肽的性质和生物学功能,具有很高的研究意义。
二、研究内容和研究方法(一)研究内容本课题旨在通过基因工程技术表达Cecropin-X,并利用各种生化方法对其进行纯化和鉴定,同时研究其生物学活性和对细菌的抗菌作用。
(二)研究方法1.基因工程技术表达Cecropin-X:在基因序列的设计中,首先考虑到大肠杆菌感受子的选择以及其与载体的兼容性,然后利用PCR扩增出优化的Cecropin-X基因,将其进行重组并转化至大肠杆菌中。
构建后的质粒进行DNA测序和酶切分析,以确保正确性和稳定性。
2.蛋白表达和纯化:利用预期的基因表达系统和蛋白纯化方法,将基因表达后的蛋白进行分离纯化。
采用酸性洗脱剂的亲和层析柱作为首选纯化工具。
经过纯化后,对纯化的蛋白进行可见光谱图和CD光谱图的分析。
3.抗菌活性测试:利用差减显色法和MIC测定法对Cecropin-X蛋白的抗菌活性进行分析。
利用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为检测菌株,观察Cecropin-X的抗菌作用。
三、预期成果和研究价值(一)预期成果1.成功地表达和纯化Cecropin-X,得到高纯度的Cecropin-X蛋白;2.对Cecropin-X蛋白的抗菌活性进行评价,并确定其最小抑菌浓度;3.对Cecropin-X蛋白的光谱图和CD光谱进行分析,阐明其分子结构和性质。
(二)研究价值本课题对于研究抗菌肽的生物学特性和应用价值具有重要的意义,同时有助于提升我国在生命科学领域的国际地位和世界影响力,同时拓宽抗菌肽的研究思路,为其在医药领域的应用奠定基础。
仙人掌果多糖的分离纯化、结构表征及生理活性研究的开题报告一、研究背景与意义仙人掌(Cactaceae)是一类植物,广泛分布于世界各地的干旱和半干旱地区,是沙漠中的重要生态系统组成部分。
仙人掌植物有着极强的抗逆性,其果实中含有丰富的多糖,具有重要的药用价值。
近年来,越来越多的研究表明,仙人掌果多糖具有广泛的生物活性,包括免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、降血糖等作用。
因此,研究仙人掌果多糖的分离纯化、结构表征及生理活性,对开发其药用价值具有重要意义。
二、研究目的1. 分离纯化仙人掌果多糖,并通过物理化学方法对其进行表征和鉴定。
2. 利用现代生物技术手段(如质谱、核磁共振等)对其结构进行分析和鉴定。
3. 研究仙人掌果多糖的生理活性,包括体内抗肿瘤、降血糖、抗氧化等作用。
三、研究内容1. 仙人掌果多糖的提取:以仙人掌果实为原料,采用水提取-酒精沉淀的方法提取仙人掌果多糖。
2. 分离纯化仙人掌果多糖:将提取得到的仙人掌果多糖进行离子交换层析、凝胶过滤层析等方法进行分离纯化。
3. 仙人掌果多糖的理化性质研究:通过紫外-可见吸收光谱、旋光度、糖含量分析等物理化学方法对其进行表征和鉴定。
4. 仙人掌果多糖结构的分析和鉴定:利用现代生物技术手段(如质谱、核磁共振等)对其结构进行分析和鉴定,确定其主要的构成单糖和链状结构。
5. 仙人掌果多糖的生理活性研究:包括体内抗肿瘤、降血糖、抗氧化等作用的测定,评估其生物学活性。
四、研究方法1. 实验设备:恒温水浴器、离心机、旋光仪、分光光度计、离子交换层析仪、凝胶过滤层析仪、质谱仪、核磁共振。
2. 实验材料:仙人掌果实、山梨醇、硫酸铵、乙醇、CDCl3。
3. 实验步骤:(1) 仙人掌果多糖的提取:将仙人掌果实加入山梨醇水溶液中,经过搅拌和高温反应提取。
(2) 分离纯化仙人掌果多糖:将提取得到的多糖溶液进行离子交换层析、凝胶过滤层析等方法进行分离纯化。
(3) 仙人掌果多糖的理化性质研究:通过紫外-可见吸收光谱、旋光度、糖含量分析等物理化学方法对其进行表征和鉴定。
抗菌肽的分离纯化研究进展作者:袁慧坤袁文华刁新平来源:《乡村科技》2016年第36期[摘要] 抗菌肽是抗生素的替代选择之一,具有较高的抗菌活性和与抗生素不同的作用机制,不易产生耐药性。
但是,天然抗菌肽的提取存在成本高、操作繁琐等缺点,因此需要加强对新型抗菌肽的研究。
本文主要对天然抗菌肽的优势、分离和纯化步骤进行综述。
[关键词] 抗菌肽;分离纯化;结构测定[中图分类号] TS201.2 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909(2016)36-43-2自1972-1975年从果蝇及惜古比天蚕中分离出天蚕素(Cecropin)以来,抗菌肽便受到广泛的关注。
抗菌肽(Antimicrobial Peptide)又被称为肽抗生素(Peptide Antibiotics)。
抗菌肽的来源广泛,大多数生物体的自然防御系统内均含有抗菌肽。
抗菌肽对于已经产生抗生素耐药性的细菌具有有效的抑制作用,不易产生耐药性,所以抗菌肽成为具有极大研究潜力的物质。
1 抗菌肽的抗菌优势抗菌肽拥有的与传统型抗生素不同的抗菌机制,使得抗菌肽具有抗细菌、抗病毒、抗寄生虫等病原体活性高和靶向点多、耐药性低等优势。
抗菌肽的肽链长度相对较短,一般为15~50个氨基酸残基构成,其分子量小,更易于快速到达感染部位。
另外,抗菌肽可以不同功能类型联合使用或与抗生素互相联合发挥其协同效应,增强机体免疫能力。
2 抗菌肽的分离纯化与结构测定分离纯化是天然抗菌肽获取过程中的一项重要环节,是进一步对抗菌肽的人工合成与机理研究的基础步骤。
分离纯化的过程复杂,对于未知成分和结构复杂的抗菌肽,其难度更大。
分离纯化的关键在于既要保持抗菌肽的生物活性,又要得到纯的单一活性的肽。
所以,在分离纯化阶段每操作一步都要对其抗菌活性进行检测,只有具备抗菌活性,才有必要进行接下来的试验,从而得到理想的单一活性肽。
2.1 纯化前处理在分离纯化步骤前,要注意对样品的前处理:若抗菌肽存在于体积偏大的有机体内的组织或器官,应在提取前将其按照不同组织或器官分类;若抗菌肽存在于机体偏小至难分割状态时,要使整个机体作为提取的对象。
仙人掌中主要抑菌成分的提取、分离及鉴定的开题报告
一、研究背景
仙人掌是一类产于热带、亚热带地区的多肉植物,在荒漠或半沙漠区生长。
由于其生长环境的严苛和独特,仙人掌具有多种适应性,如能够存储水分,具有抗旱、抗盐碱等能力。
同时,仙人掌还被发现具有抑菌作用,成为天然的抗菌源。
然而,目前仙人掌中的抗菌成分尚未得到系统的研究和开发利用。
二、研究内容
1. 提取仙人掌中的抑菌成分
选用新鲜仙人掌作为研究对象,采用常规的溶剂提取法,使用乙醇、甲醇、乙醚等不同极性的溶剂进行提取,优选出对抑菌活性有着较强提取效果的提取溶剂。
2. 对提取物进行分离及纯化
提取物通常是复杂的混合物,为了更好地发现其中的抑菌成分并进行进一步的鉴定,需要对提取物进行分离和纯化。
可以采取分液法、薄层色谱、高效液相色谱等多种方法进行分离和纯化。
3. 鉴定提取物中的抑菌成分
利用质谱、红外光谱、紫外光谱等手段对提取物中的抑菌成分进行鉴定。
通过比对已有的抑菌成分数据库,对已鉴定出的抑菌成分进行命名和归类。
三、研究意义
1. 对仙人掌进行深入的研究,可以挖掘出其潜在的药用价值,开发出更为有效的天然抗菌制剂。
2. 研究中所得到的抑菌成分的现有抗菌数据可以为药品的研发提供基础支持,节约人力和财力,缩短开发周期。
3. 该研究可以为人们提供更有效的抗菌药剂,同时为植物学、微生物学等领域提供基础研究数据。
四、预期成果
通过提取、分离和鉴定仙人掌中的抑菌成分,建立仙人掌中抑菌成分数据库,为后续的药品研发和工业应用提供了有力的支持。
同时,对仙人掌的保护和利用也起到一定的推动作用。