炔雌醚降解菌的筛选及其降解产物活性的初步研究

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炔雌醚是一种长效的合成雌激素,是炔雌醇的衍生物。其雌激素活性为炔雌醇的4倍。炔雌醚被存储在脂肪中后缓慢释放,转换成17-α炔雌醇起效。它常用于避孕和激素替代疗法,偶尔用于治疗乳腺癌和前列腺癌。炔雌醚作为一种重要的环境内分泌干扰物,不仅会造成雄性水体生物雌性化,对人类也造成极大危害。本论文旨在筛选得到一株具有炔雌醚降解活性的菌株,对炔雌醚进行高效生物降解,以减小对环境的危害。本文主要研究结果如下:(1)从浙江仙居某制药厂废水处理站附近的土样、中国渤海浅海海域海水中驯化分离得到19株菌,结合实验室已保藏的14株菌株,对炔雌醚进行生物降解,最终筛得两株对炔雌醚降解情况良好的菌株。通过形态观察、16S rDNA核酸序列和系统进化树分析,确定为拟无枝酸菌Amycolatopsis sp.WP1、鞘氨醇单孢菌Sphingopyxis sp.syy-1。这是首次对炔雌醚进行生物降解的研究。(2)对拟无枝酸菌Amycolatopsis sp.WP1降解炔雌醚的初始浓度及降解时间进行研究,发现随着底物炔雌醚的浓度增大时,降解率随之减小。当炔雌醚浓度为100 mg/L时,10 d后降解率为85.9%;当炔雌醚浓度为50 mg/L时,WP1能在5 d内最大降解底物,降解率达到100%。对生物降解浸膏进行分离纯化,最终获得四个降解产物,其中化合物3鉴定为2-羟基-6-甲氧基-炔雌醚,为新化合物。化合物4鉴定2-羟基-6-酮-9(11)烯-炔雌醚,也为新化合物。化合物1、2为糖苷化的炔雌醚。对这4种降解产物进行抗CHO-K1肿瘤活性研究,化合物2和4都表现出较好的抗肿瘤活性,其IC50值分别为23.91±2.61μg/mL、30.95±0.61μg/mL,其抗肿瘤效果均优于底物炔雌醚,与临床用药5-氟尿嘧啶作用相当。这是首次报道化合物3,化合物4的抗CHO-K1肿瘤活性。(3)对鞘氨醇单孢菌Sphingopyxis sp.syy-1降解炔雌醚的培养基、接种量、底物初始浓度、降解时间进行研究,发现当使用营养琼脂培养基、10%接种量时,降解率达到最优,并发现当底物炔雌醚浓度为50 mg/L时,10 d后Sphingopyxis sp.syy-1能降解70%的底物。这是首次报道鞘氨醇单孢菌Sphingopyxis sp.降解炔雌醚,该菌能有效降解炔雌醚并减小炔雌醚对环境的危害。
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