㈠ 水楊醯植物鞘氨醇屬於水楊酸嗎
水楊醯植物鞘氨醇是由水楊酸和植物鞘氨醇反應制備的衍生物。
水楊醯植物鞘氨醇,植物硝氨醇是神經醯胺的前驅物,與水楊酸結合起來就可提升吸收,而神經醯胺是皮膚重要屏障,具有皮膚潤滑,光亮皮膚,保護皮膚的作用。
植物鞘氨醇為磷脂質的前驅物,是細胞膜的組成成分之一,它是人體表皮中的重要油脂成分之一。因為和人的皮膚脂質相近,是水分保持和屏障功能的重要組成部分。
(1)植物鞘氨醇檢測方法擴展閱讀
隨著年齡增大,皮膚中的植物鞘氨醇會逐漸減少,容易導致皮膚變干變粗糙。外用植物鞘氨醇,具有高效保持皮膚柔潤,還有保護皮膚屏障,促進皮膚自我修復的作用。
植物鞘氨醇還具有抗菌性,可以抵禦刺激,有一定的抗炎作用,在祛痘產品中也很常見。除此之外,首爾大學的研究人員發現,植物鞘氨醇甚至有一定的美白效果,因為其可以干擾黑色素通路。總而言之,是一個對敏感肌和痘痘肌都非常友好的一個活性成分。
㈡ 磷脂有分類嗎
磷脂
phospholipids
含磷酸的復合脂質。包括磷酸甘油酯(又稱甘油磷酸酯)和鞘磷脂兩類。生物體的重要組分,如動物的腦、肝、紅細胞和卵黃等以及植物的種子含量較多,磷脂是細胞膜和各種細胞器(線粒體、內質網、細胞核、高爾基器、葉綠體等)膜的重要組分,幾乎細胞所含有的全部磷脂都集中在生物膜中。生物膜的許多特性,如作為膜內外物質的通透性屏障,膜內外物質的交換,信息傳遞,神經脈沖的傳導等都與磷脂和其他膜脂有關。磷酸甘油酯的主鏈是甘油,甘油的第三個羥基被磷酸酯化,另外兩個羥基被脂肪酸酯化,磷酸基團又與各種結構不同的小分子化合物相連接。兩個長碳氫鏈(脂肪酸鏈)具有非極性特性,甘油分子的第三個羥基與磷酸形成的酯鍵是有極性的;所以這類化合物是親水脂兩性分子。常見的磷酸甘油酯有磷脂醯膽鹼(卵磷脂)、磷脂醯乙醇胺(腦磷脂)等。鞘磷脂的主鏈是鞘氨醇(含氨基的長鏈醇類化合物),脂肪酸以醯胺鍵連接在它的氨基上,磷酸以酯鍵連接在它的1-羥基上。鞘磷脂也是親水脂兩性分子,是高等動物神經組織中含量最豐富的鞘脂類(鞘氨醇是鞘磷脂的主要成分,故亦屬於鞘脂類)。磷脂能在生物體內合成並快速地周轉。
結構及命名 磷酸甘油酯 甘油分子的中央碳原子是不對稱的。天然的磷酸甘油酯都具有相同的立體化學構型,屬於L系(見圖)。根據IUPAC-IUB國際委員會制定的脂質命名原則,磷酸甘油酯中:如X為膽鹼,則應命名為:1,2-二醯基-sn-甘油-3-磷醯膽鹼,亦稱L-3-磷脂膽鹼,俗名卵磷脂。圖上構型中R1,R2代表脂肪酸鏈,X為連接在磷酸上的小分子化合物;名稱中sn為立體化學專一編號。
磷酸甘油酯分子內部既含有強極性基團同時也含有強非極性基團。兩個脂肪酸鏈形成非極性尾,而含磷酸的一端是極性頭部。各種磷酸甘油酯的差別主要在於其極性頭的大小、形狀和電荷的差異。L-磷脂酸是最簡單的磷酸甘油酯,磷酸基團上不連接任何小分子化合物。它是各種磷酸甘油酯的母體化合物,廣泛地存在於細胞內,但僅有痕量,因為周轉率很快,是合成各種磷脂和脂肪的關鍵中間產物。
每一種磷酸甘油酯都不是單純的化合物,如磷脂醯膽鹼分子內脂肪酸組成就是多種多樣的。絕大多數磷酸甘油酯C-1位上以飽和脂肪酸為主,而C-2位上不飽和脂肪酸居多。
磷酸甘油酯分子中的碳氫鏈並不是無例外地以酯鍵連接在甘油的羥基上。縮醛磷脂的甘油分子中第一個碳原子由順式烯醚鍵連接碳氫鏈,第二個碳原子以酯鍵連接長鏈脂肪酸。極性頭通常是乙醇胺。另外還有一種醚磷脂是縮醛磷脂的還原產物,甘油分子的C-1以醚的結構連接碳氫鏈,這種化合物比較罕見。
鞘磷脂 鞘磷脂與磷酸甘油酯的差別在於脂肪酸殘基是連接在鞘氨醇的氨基上,「X」基團是通過磷酸連接到鞘氨醇的C-1羥基。「X」通常為膽鹼或乙醇胺。鞘磷脂分子內的鞘氨醇碳鏈和脂肪酸碳鏈形成非極性尾,含「X」的磷酸端為極性頭,也是親水脂兩性分子。神經組織鞘磷脂內的脂肪酸限於硬脂酸、廿四烷酸和神經酸。脾臟和肺臟鞘磷脂內的脂肪酸主要是棕櫚酸和廿四烷酸。長鏈鞘氨醇有兩類:鞘氨醇型和4-羥基雙氫鞘氨醇型(亦稱植物鞘氨醇型)。各種不同的鞘氨醇的差別在於碳鏈長短(C14~C24);雙鍵數目與構型;碳鏈分支(異-和反異-)生物體含有各種不同的長鏈鞘氨醇,在高等動物中,依進化趨勢其碳鏈加長,不飽和度增加;植物和真菌的長鏈鞘氨醇含有三個羥基;海洋無脊椎動物以雙不飽和化合物為主。
㈢ 植物鞘氨醇HPLCC18柱檢測流動相
摘要 鞘氨醇合成是酵母中內吞作用的內化步驟和肌動蛋白細胞骨架形成所必需的物質。鞘氨醇也被證明在細胞表面氨基酸滲透酶表達的調節中起作用。此外,鞘氨醇還會影響信號傳導途徑,如蛋白激酶C和磷脂酸。鞘氨醇與衰老相關,鞘氨醇隨著酵母的衰老而增加。鞘氨醇被證明通過抑制線粒體融合並引起片段化來介導衰老過程,導致mtDNA拷貝數、ATP水平、線粒體膜電位和耗氧量下降。
㈣ 請問一下菌種鑒定的方法和實驗步驟
實驗步驟:菌種鑒定工作是各類微生物學實驗室都經常遇到的基礎性工作。不論鑒定對象屬哪一類,其工作步驟都離不開以下三步:①獲得該微生物的純種培養物;②測定一系例必要的鑒定指標;③查找權威性的鑒定手冊。 一、經典分類鑒定方法 群體:菌落形態,在半固體或液體培養基中的生長狀態等
* 形態 個體:細胞形態,染色反應,各種特殊構造等
* 營養要求:能源,碳源,氮源,生長因子等
* 生理、生化反應 酶;產酶種類和反應物性等
* 代謝產物:種類,產量,顯色反應等
* 經典指標 生態特性:生長溫度,對氧的需要,宿主種類等
* 生活史特點
* 血清學反應
* 噬菌體的敏感性
* 其它
經典分類法
經典分類法是一百多年來進行微生物分類的傳統方法。其特點是人為地選擇幾種形態生理生化特徵進行分類,並在分類中將表型特徵分為主、次。一般在科以上分類單位以形態特徵、科以下分類單位以形態結合生理生化特徵加以區分。 * A. 能在 60 o C 以上生長
* B. 細胞大,寬度 1.3~1.8mm ………………… 1. 熱微菌屬 ( Thermomicrobium )
* B. 細胞小,寬度 0.4~0.8mm
* C. 能以葡萄糖為碳源生長
* D. 能在 pH4.5 生長 …………………………… 2. 熱酸菌屬 ( Acidothermus )
* DD. 不能在 pH4.5 生長 …………………………………… 3. 棲熱菌屬 ( Thermus )
* CC. 不能以葡萄糖為唯一碳源 ……………… 4. 棲熱嗜油菌屬 ( 棲熱嗜獅菌屬 Thermoleophilum )
* AA. 不能在 60 o C 以上生長
二、現代分類鑒定方法
* 近年來,隨著分子生物學的發展和各項新技術的廣泛應用,促使微生物分類鑒定工作有了飛速發展。對微生物鑒定工作來說,已從經典的表型特徵的鑒定深入到現代的遺傳學特性的鑒定、細胞化學組分的精確分析以及利用電子計算機進行數值分類研究等新的層次上。
* (一)微生物遺傳型的鑒定
* DNA是除少數RNA病毒以外的一切微生物的遺傳信息載體。每一種微生物均有其自己特有的、穩定的DNA成分和結構,不同微生物間DNA成分和結構的差異程度代表著它們間新緣關系的遠近。因此,測定每種微生物DNA的若乾重要數據,是微生物鑒定中極其重要的指標:
1. DNA的鹼基組成(G+Cmol%)* 每一個微生物種的 DNA 中 GC mol% 的數值是恆定的,不會隨著環境條件、培養條件等的變化而變化,而且在同一個屬不同種之間, DNA 中 GCmol% 的數值不會差異太大,可以某個數值為中心成簇分布,顯示同屬微生物種的 GC mol% 范圍。 DNA 中 GC mol% 分析主要用於區分細菌的屬和種,因為細菌 DNA 中 GC 含量的變化范圍一般在 25 %~ 75 %;而放線菌 DNA 中的 GC 比例范圍非常窄 (37 %~ 51%) 。一般認為任何兩種微生物在 GC 含量上的差別超過了 10 %,這兩種微生物就肯定不是同一個種。因此可利用 G+C mol %來鑒別各種微生物種屬間的親緣關系及其遠近程度。值得注意的是,親緣關系相近的菌,其 G+C mol %含量相同或者近似,但 G+C mol %相同或近似的細菌,其親緣關系並不一定相似,這是因為這一數據還不能反映出鹼基對的排列序列,而且如放線菌的 DNA 的 GC mol% 在 37 ~ 51 之間,企圖在這么小的范圍內區分放線菌的幾十個屬顯然是不現實的。要比較兩種細菌的 DNA 鹼基對排列序列是否相同,以及相同的程度如何,就需做核酸雜交試驗。
1. DNA的鹼基組成(G+Cmol%)* 1)每個生物種都有特定的GC%范圍,因此後者可以作為分類鑒定的指標。細菌的GC%范圍為25--75%,變化范圍最大,因此更適合於細菌的分類鑒定。
* 2)GC%測定主要用於對表型特徵難區分的細菌作出鑒定,並可檢驗表型特徵分類的合理性,從分子水平上判斷物種的親緣關系。
* 3)使用原則:
* G+C含量的比較主要用於分類鑒定中的否定每一種生物都有一定的鹼基組成,親緣關系近的生物,它們應該具有相似的G+C含量,若不同生物之間G+C含量差別大表明它們關系遠。但具有相似G+C含量的生物並不一定表明它們之間具有近的親緣關系。
1. DNA的鹼基組成(G+Cmol%)* 同一個種內的不同菌株G+C含量差別應在4~5%以下;同屬不同種的差別應低於10~15%。所以G+C含量已經作為建立新的微生物分類單元的一項基本特徵,它對於種、屬甚至科的分類鑒定有重要意義。
* 若二個在形態及生理生化特性方面及其相似的菌株,如果其G+C含量的差別大於5%,則肯定不是同一個種,大於15%則肯定不是同一個屬。
* 在疑難菌株鑒定、新種命名、建立一個新的分類單位時,G+C含量是一項重要的,必不可少的鑒定指標。其分類學意義主要是作為建立新分類單元的一項基本特徵和把那些G+C含量差別大的種類排除出某一分類單元。
2.核酸的鹼基組成和分子雜交:* 與形態及生理生化特性的比較不同,對DNA的鹼基組成的比較和進行核酸分子雜交是直接比較不同微生物之間基因組的差異,因此結果更加可信。
DNA-DNA 雜交
* DNA 雜交法的基本原理是用 DNA 解鏈的可逆性和鹼基配對的專一性,將不同來源的 DNA 在體外加熱解鏈,並在合適的條件下,使互補的鹼基重新配對結合成雙鏈 DNA ,然後根據能生成雙鏈的情況,檢測雜合百分數。如果兩條單鏈 DNA 的鹼基順序全部相同,則它們能生成完整的雙鏈,即雜合率為 100% 。如果兩條單鏈 DNA 的鹼基序列只有部分相同,則它們能生成的「雙鏈」僅含有局部單鏈,其雜合率小於 100% 。由此;雜合率越高,表示兩個 DNA 之間鹼基序列的相似性越高,它們之間的親緣關系也就越近。如兩株大腸埃希氏菌的 DNA 雜合率可高達 100 %,而大腸埃希氏菌與沙門氏菌的 DNA 雜合率較低,約有 70 %。 G+Cmol %的測定和 DNA 雜交實驗為細菌種和屬的分類研究開辟了新的途徑,解決了以表觀特徵為依據所無法解決的一些疑難問題,但對於許多屬以上分類單元間的親緣關系及細菌的進化問題仍不能解決。
DNA — rRNA 雜交
* 目前研究 RNA 鹼基序列的方法有兩種。一是 DNA 與 rRNA 雜交,二是 16S rRNA 寡核苷酸的序列分析。 DNA 與 rRNA 雜交的基本原理、實驗方法同 DNA 雜交一樣,不同的是① 是 DNA 雜交中同位素標記的部分是 DNA ,而 DNA 與 rRNA 雜交中同位素標記的部分是 rRNA 。② DNA 雜交結果用同源性百分數表示,而 DNA 與 rRNA 雜交結果用 Tm(e) 和 RNA 結合數表示。 Tm(e) 值是 DNA 與 rRNA 雜交物解鏈一半時所需要的溫度。 RNA 結合數是 100 m gDNA 所結合的 rRNA 的 m g 數。根據這個參數可以作出 RNA 相似性圖。在 rRNA 相似性圖上,關系較近的菌就集中到一起。關系較遠的菌在圖上占據不同的位置。用 rRNA 同性試驗和 16SrRNA 寡核苷酸編目的相似性比較 rRNA 順反子的實驗數據可得到屬以上細菌分類單元的較一致的系統發育概念,並導致了古細菌的建立。
3.建立16 S r RNA系統發育樹
* a)使生物進化的研究范圍真正覆蓋所有生物類群;
* 傳統的生物進化研究,主要基於復雜的形態學和化石記載,因此多限於研究後生生物(metazoa),而後者僅占整個生物進化歷程的1/5
* b)提出了一種全新的正確衡量生物間系統發育關系的方法;
* c)對探索生命起源及原始生命的發育進程提供了線索和理論依據;
* d)突破了細菌分類僅靠形態學和生理生化特性的限制,建立了全新的微生物分類、鑒定理論;
* e)為微生物生物多樣性和微生物生態學研究建立了全新的研究理論和研究方法,特別是不經培養直接對生態環境中的微生物進行研究。
3、 16S rRNA(16S rDNA) 寡核苷酸的序列分析
* 首先, 16S rRNA 普遍存在於原核生物(真核生物中其同源分子是 18S rRNA )中。 rRNA 參與生物蛋白質的合成過程,其功能是任何生物都必不可少的,而且在生物進化的漫長歷程中保持不變,可看作為生物演變的時間鍾。其次,在 16S rRNA 分子中,既含有高度保守的序列區域,又有中度保守和高度變化的序列區域,因而它適用於進化距離不同的各類生物親緣關系的研究。第三, 16S rRNA 的相對分子量大小適中,約 1 540 個核苷酸,便於序列分析。因此,它可以作為測量各類生物進化和親緣關系的良好工具。
分離菌株 16S rRNA 基因
* 。從平板中直接挑取一環分離菌株細胞 , 加入 100μL 無菌重蒸 H 2 O 中 , 旋渦混勻後 , 沸水浴 2min, 12 000r min -1 離心 5min, 上清液中即含 16S rRNA 基因,可直接用於 PCR 擴增。分離菌株 16S rRNA 基因的 PCR 擴增和序列測定的一般步驟為: 16S rRNA 基因的 PCR 引物: 5'-AGAGT TTGAT CCTGG CTCAG-3' ; 5'-AAGGA GGTGA TCCAG CCGCA-3' 。擴增反應體積 50 m L ,反應條件為 95 ℃預變性 5min , 94 ℃變性 1min , 55 ℃退火 1min , 72 ℃延伸 2min ,共進行 29 個循環, PCR 反應在 PTC-200 型熱循環儀上進行。取 5 m L 反應液在 10g L -1 的瓊脂糖凝膠上進行電泳檢測。 PCR 產物測序可由專門技術公司完成。
比對分析
* 測序得到 分離菌株 16S rDNA 部分序列,此序列一般以 *.f.seq 形式保存,可以用寫字板或 Editsequence 軟體打開,將所得序列通過 Blast 程序與 GenBank 中核酸數據進行比對分析 ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast ) ,具體步驟如下:點擊網站中 Nucleotide BLAST 下 Nucleotide-nucleotide BLAST [blastn] 選項,將測序所得序列粘貼在「 search 」網頁空白處,或輸入測序結果所在文件夾目錄,點擊核酸比對選項,即「 blast 」,然後點擊「 format 」,計算機自動開始搜索核苷酸資料庫中序列並進行序列比較,根據同源性高低列出相近序列及其所屬種或屬,以及菌株相關信息,從而初步判斷 16S rDNA 鑒定結果。
比對分析
* 遺傳距離矩陣與系統發育樹構建,可採用 DNAStar 軟體包中的 MegAlign 程序計算樣本間的遺傳距離。由 GenBank 中得到相關菌株的序列,與本研究分離菌株所測得序列一起輸入 Clustalx1.8 程序進行 DNA 同源序列排列,並經人工仔細核查。在此基礎上,序列輸入 Phylip3.6 軟體包,以簡約法構建系統發育樹。使用 Kimura 2-parameter 法,系統樹各分枝的置信度經重抽樣法( Bootstrap ) 500 次重復檢測, DNA 序列變異中的轉換和顛換賦於相同的加權值。
(二)細胞化學成分的鑒定* 除上述核酸成分外的其它化學成分的測定,是微生物化學分類法的重要內容,主要包括:1.細胞壁的化學成分。2.全細胞水解液的糖型。3.磷酸類脂成分的分析。4.枝菌酸的分析。5. 醌類的分析。6.氣相色譜技術的應用。
(二)細胞化學成分的鑒定
* 微生物分類中,根據微生物細胞的特徵性化學組分對微生物進行分類的方法稱化學分類法 (chemotaxonomy) 。在近二十多年中,採用化學和物理技術采研究細菌細胞的化學組成,已獲得很有價值的分類和鑒定資料,各種化學組分在原核微生物分類中的意義見表
細菌的化學組分分析及其在分類水平上的應用
細胞化學成分鑒定的意義
* 隨著分子生物學的發展,細胞化學組分分析用於微生物分類日趨顯示出重要性。細胞壁的氨基酸種類和數量現己被接受為細菌屬的水平的重要分類學標准。在放線菌分類中,細胞壁成分和細胞特徵性糖的分析作為分屬的依據,已被廣泛應用。脂質是區別細菌還是古菌的標准之一,細菌具有醯基脂 ( 脂鍵 ) ,而古菌具有醚鍵脂,因此醚鍵脂的存在可用以區分古菌。黴菌酸的分析測定己成為諾卡氏菌形放線菌分類鑒定中的常規方法之一。鞘氨醇單胞菌和鞘氨醇桿菌等細胞膜都含有鞘氨醇,因此鞘氨醇的有無可作為此類細菌的一個重要標志。此外某些細菌原生質膜中的異戊間二烯醌,細胞色素,以及紅外光譜等分析對於細菌、放線菌中某些科、屬、種的鑒定也都十分有價值。
(三)數值分類法
* 數值分類法亦稱統計分類法,是在約200年前與林奈同代人M.Adanson (1727 ~1806,法國植物學家)發展的分類原理基礎上藉助於現代的電子計算機技術而發展起來的。數值分類的基本步驟為:(1)計算兩菌株間的相似系數;(2)列出相似度矩陣;(3)將矩陣圖轉換成樹狀譜。
數值分類的基本步驟
數值分類法
* 又稱阿德遜氏分類法 。它的特點是根據較多的特徵進行分類,一般為 50 ~ 60 個,多者可達 100 個以上,在分類上,每一個特性的地位都是均等重要。通常是以形態、生理生化特徵,對環境的反應和忍受性以及生態特性為依據。最後,將所測菌株兩兩進行比較,並借用電子計算機計算出菌株間的總相似值,列出相似值矩陣 ( 圖 14-5) 。為便於觀察,應將矩陣重新安排,使相似度高的菌株列在一起,然後將矩陣圖轉換成樹狀譜 (dendrogram) ,再結合主觀上的判斷 ( 如劃分類似程度大於 85 %者為同種,大於 65 %者為同屬等 ) ,排列出—個個分類群。
數值分類法的優越性
* 數值分類法的優越性在於它是以分析大量分類特徵為基礎,對於類群的劃分比較客觀和穩定;而且促進對細菌類群的全面考查和觀察,為細菌的分類鑒定積累大量資料。但在使用數值分類法對細菌菌株分群歸類定種或定屬時,還應做有關菌株的 DNA 鹼基的 G + Cmol% 和 DNA 雜交,以進一步加以確證。
㈤ 四乙醯植物鞘氨醇(TAPS),你查一查這個HPLC如何檢測
摘要 HPLC的靈敏度可定義為:一、定量的物質,通過HPLC的檢測器時,儀器所給出的信號大小就叫做該HPLC的靈敏度,有時也稱為響應值。對使用者來講,總是希望HPLC儀器有較高的靈敏度,因為靈敏度高,就意味著對等量的同一樣品進行檢測時,儀器有較大的輸出信號。但是,靈敏度的高低,並不能表示HPLC儀器的檢測能力。只有檢出限,才能表示儀器的最大檢測能力。
㈥ 請問哪位大俠有植物鞘氨醇 二氫鞘氨醇 c16-二氫鞘氨醇的質譜圖(LC-MS/MS 超高效液相色譜-質譜聯用儀)
鞘氨醇是鞘磷脂的主要成分,屬於鞘脂類。西安瑞禧生物科技有限公司提供種類最為齊全的進口鞘氨醇類試劑,供應的種類包括:C18合成鞘氨醇、非C18合成鞘氨醇、二氫鞘氨醇、植物鞘氨醇、其他鞘氨醇衍生物及前體。
㈦ 哪位大俠有植物鞘氨醇 二氫鞘氨醇 c16
,學名2-氨基-4-十八烯-1,3-二醇,是一種含有不飽和烴基鏈的十八碳氨基醇。鞘氨醇屬於鞘脂類,為細胞膜組成成分之一。
㈧ 什麼是鞘氨醇型神經醯胺 它的作用是什麼
新C-18植物鞘氨醇型神經醯胺(2S,3S,4R)-2-(十六碳醯氨基)-十八碳烷-1,3,4-三醇(1)
㈨ 鞘氨醇單胞菌的研究進展
鞘氨醇單胞菌在環境中無處不在,河水、根際、地表及深層的地下的沉積物、海洋,甚至極地土壤中都有它們的蹤跡。大量的已經從環境中分離出來。鞘氨醇單胞菌的降解特性型生物質聚合體等的降解都有相關。在多環芳烴(PAHs)及六六六(HCH)異構體的降解方面,鞘氨醇單胞菌有著獨特的優勢。S.yanoikuyaeB1菌株可以降解單環芳烴、聯苯、取代芳香化合物及PAHs,是鞘氨醇單胞菌屬的模式菌株.B1菌株代謝單環芳烴,如二甲苯與甲苯是採取TOL一質粒代謝途徑;苯甲酸則通過meta一斷裂途徑代謝生成乙醛和丙酮酸鹽,如圖1所示。盡管很多微生物都可以降解HCH的異構體—HCH,但是只有S.japonicum UT26對·HCH的降解途徑研究最為詳細。 —HCH降解的最重要的步驟為脫氯反應,如圖2所示:.y—HCH降解成2,5-二氯對苯二酚(2,5-DCHQ)涉及到上游途徑,2,5-二氯對苯二酚的繼續降解屬於下游途徑。此外,鞘氨醇單胞
菌還能夠降解蒽醌染料及其中間體。 隨著微生物群落解析技術的發展,鞘氨醇單胞菌的分類學研究也經歷了3個階段。第一階段是利用傳統的培養分離方法,即通過形態學、培養及生理生化特徵的比較來鑒定分類鞘氨醇單胞菌。但是,由於鞘氨醇單胞菌的表型特徵與其它菌種的相似性,很容易被誤歸屬於其他菌屬,因此該法逐漸被第二階段的生物標記物分類法所取代。生物標記物分類法是通過提取微生物特有的化學成分(即生物標記物),經定性定量分析來確定微生物歸屬的分類方法。根據鞘氨醇單胞菌的自身特徵,逐漸形成了幾種獨特的生物標記物分類方法,即:顏色分析,呼吸醌系統分析,聚胺模式分析以及極脂和脂肪酸外形分析。
顏色分析
鞘氨醇單胞菌屬的大多數菌株都呈黃色,這種色素用丙酮極易提取,通常在452 nm與480 nm處有特徵吸收峰。S.paucimobilis的黃色色素被鑒定為nostoxan—thin.相比之下,S.yanoikuyae菌株含有更少的色素,RW1與Alcaligenes sp.A175菌株不含色素。近年來,研究者也分離出一些橙色的鞘氨醇單胞菌。因此,黃色不能作為鞘氨醇單胞菌屬特有的特徵,應該與其它分析方法結合使用。
呼吸醌系統分析
呼吸醌是細胞膜中起電子傳遞作用的組成成分,主要有兩類呼吸醌:泛醌(輔醌Q)及甲基萘醌(維生素K)。每一種微生物都含有一種占優勢的醌,對鞘氨醇單胞菌屬物種的呼吸醌系統分析發現:它們均含側鏈上有10個類異戊二烯基團的泛醌Q.10.雖然這個特徵並不局限於鞘
氨醇單胞菌,在變形細菌僅亞綱的大多數菌種中也含有,但是從鞘氨醇單胞菌屬呼吸醌系統的同源性來看,可能所有的鞘屬成員均含有泛醌Q一10 。
聚胺模式及極脂、脂肪酸外形分析
在鞘氨醇單胞菌屬中,已觀察到兩種主要的聚胺模式:一種模式是含有大量的三胺合亞精胺及少量可變的腐胺、亞精胺以及精胺;在第二種模式中主要的聚胺為三胺亞精胺和少量的腐胺與精胺。這兩種模式把鞘氨醇單胞菌屬分成了兩大類,第一種模式只存在於Cluster I及RW1與A175菌株中,第二種模式存在於剩餘的菌株中(圖3)。極脂和脂肪酸外形分析表明:所有的鞘氨醇單胞菌的極脂中均含有磷脂醯乙醇胺(PE)、磷脂醯甘油(PG)、雙磷脂醯甘油(DPG)和神經鞘糖脂(SGL)。細胞脂中的脂肪酸以18:1和20H14:0為主。Busse等研究發現,聚胺模式與醌系統的分析僅適用於鞘屬菌株的初步鑒定,相比之下,極脂和脂肪酸外形的分析對於建立在檢測鞘氨醇糖脂類物質親屬80%水平上的鑒定是一種較好的方法.通常,當這兩類方法結合使用時就可以從物種水平上鑒定鞘氨醇單胞菌。
但是生物標記物分類方法仍然存在一定的局限性,隨著分子生物學的發展,現代分子生物學分類法逐步成熟,鞘氨醇單胞菌的分類學研究進入了第三階段.因此,根據鞘氨醇單胞菌屬及一些一變形細菌物種的16S rRNA序列的比較,鞘氨醇單胞菌屬的物種至少可以分為4個簇。 芳香化合物的好氧降解途徑中,芳環羥化雙加氧酶與斷裂雙加氧酶被認為是最關鍵的酶,它們關繫到化合物的可降解性與可降解程度。Gibson等副研究認為,雙加氧酶是多組分且依賴於NADH的酶系,由Fe—S黃素蛋白、鐵氧還原蛋白及Rieske型Fe—S氧化酶三部分組成。
對細菌中有關多環芳烴(PAHs)降解的基因,研究最多的是降解萘與菲的假單胞菌的基因。利用萘或菲的不同菌屬及菌種的PAHs降解基因間,常常有較高的同源性,尤其是那些編碼雙加氧酶組分的基因.由於鞘氨醇單胞菌能同時利用高分子量及低分子量的芳香化合物,因此,近年來被認為是一類具有代謝多樣性的微生物資源。對降解PAHs的鞘氨醇單胞菌的遺傳學進行研究,可以更好地解釋鞘氨醇單胞菌能夠在各種芳香化合物中生長的原因。在一些鞘氨醇單胞菌中,與PAHs降解有關的基因的序列明顯的相似,但是這些基因不同於先前描述的假單胞菌中的基因。利用S.yanoikuyaeB1菌株的PAHs缺失突變株協助基因鑒定,發現幾個突變株累積了二氫二醇且脫氫酶基因的表達受到阻礙.兩種類型的間位斷裂雙加氧酶在相反的方向被轉錄,表明一個問位斷裂雙加氧酶是在上游途徑中起作用,而另一個在下游途徑起作用,這與先前報道的假單胞菌屬中萘的上下游途徑的操縱子類似。此外,在B1的染色體中發現了一個類似於假單胞菌TOL的操縱子,雖然這個基因的排列不同於TOL質粒,但是B1與假單胞菌的TOL
基因擁有高度的核酸同源性。S.aromaticivorans F199是從深層地下分離出的鞘氨醇單胞菌的典型代表,其184 kb大小的代謝質粒PNL1的序列已經獲得,大約DNA的一半序列編碼的基因用於芳族的代謝、芳族的轉運及解毒(例如:谷胱甘肽一s一轉移酶),而另一半編碼用於質粒的復制、接合、轉移與維持 J.F199質粒DNA的基因序列和次序與Bl菌中降解PAHs操縱子上的染色體具有很大的保守性。此外,根據所推測的氨基酸序列,F199中有關芳族轉化的酶已經從假單胞菌中脫離,而且可能部分解釋鞘氨醇單胞菌的代謝多樣性.近來的遺傳學同源性研究發現,從地下土壤分離到的菌株Bl中的聯苯及間二甲苯降解的基因與5個深層地下分離菌株(F199、B0522、B0695、B0478、B0712)的基因很相似。但是,地下菌株的降解基因位於染色體上,而深層地下菌株的降解基因卻是在質粒上.有關降解高分子量PAHs的鞘氨醇單胞菌的基因很少有報道。低分子量的PAHs,如萘,能夠很容易地被細菌降解,但是更頑固的高分子PAHs,其生物降解途徑研究甚少,但是已經證明了它們的初步代謝是由雙加氧酶催化完成的。Sandrine等研究了屈降解菌S.CHY一1中有關PAHs的降解酶,對編碼兩個芳環羥化雙加氧酶(Phn I和Phn lI)的基因測序發現:兩個不同基因座上的共簇代謝基因與F199中相應的基因相似性很高,單一酶Phn I可能與CHY一1代謝PAHs的最初步驟有關。 鞘脂是鞘氨醇與脂肪酸形成的脂,廣泛存在於哺乳動物及某些細菌與真菌的細胞膜內。目前,已經形成一些從菌體中提純鞘脂的較為成熟的方法.鞘氨醇單胞菌含有不同尋常的包膜,即在外膜中不存在其它革蘭氏陰性菌中的脂多糖,而是存在糖脂類物質.研究發現這些糖脂是由二氫鞘氨醇、2一羥基脂肪酸和葡萄糖醛酸組成,鞘氨醇單胞菌也由此而得名。後來通過核磁共振波譜及化學分析最終證明了這種糖脂是一種鞘糖脂,其結構如圖4所示。由於鞘氨醇極易水解的特性加大了其檢測難度,有學者曾通過改進的分析純化方法檢測到了鞘糖脂組分的化學結構,並探明所有的鞘菌屬中鞘糖脂-1(C-SL-1)是外膜結構的主要成分。
此外,Kawahara等研究了少動鞘氨醇單胞菌(s pauci—mobilis)的細胞膜結構及其鞘糖脂的功能.結果發現:由於鞘氨醇單胞菌不同於其它革蘭氏陰性菌的細胞膜的特徵,其形成的疏水表面更益於這些細菌在生態環境中的存活及芳香化物的攝取。更有研究指出,盡管脂多
糖與鞘糖脂在細節上有所不同,但是作為抗原表面結構及外膜結構的組成部分它們的功能基本相似。由於鞘脂的含量在菌屬及菌種之間是不同的,因此該組分也作為生物標記物輔助其它方法用於鑒定和分類鞘氨醇單胞菌。 芳香化合物是環境中的常見污染物,利用生物方法去除這類污染物是較有前景的手段.鞘氨醇單胞菌的廣泛分布、其對復雜結構的難降解芳香化合物的特異作用,以及在生物聚合物的生產方面的優越性使其受到越來越多的關注。但是由於對其認識較晚,目前對鞘氨醇單胞菌的研究多數停留在初級階段,目前主要的報道多集中在該菌屬菌株的分離,降解途經、降解條件優化以及降解產物的分析等方面,而芳香化合物降解的酶系及相關基因的涉及仍然較少,尤其是高分子量芳香化合物的降解基因。結合國際相關研究,以下幾個方面仍有待於今後進一步探討。
(1)胞外聚合物的生產中,脫去膠中的蛋白是純化膠類聚合物的技術阻礙,現常用的Sevag法、鹼性蛋白酶法、木瓜蛋白酶與中性蛋白酶法各有一定的局限性.因此,開發高效的脫蛋白方法可確保聚合膠的質量,同時尋找鞘氨醇單胞菌生產聚合膠的功能基因,並表達以實現大規模生產;
(2)作為鞘氨醇單胞菌的重要特徵組成——鞘脂在污染物代謝方面的生理意義有待研究;
(3)鞘氨醇單胞菌在生物降解過程中相關功能基因的克隆、表達,利用生物技術手段構建高效的遺傳工程菌並應用於環境污染的治理。此外,有些少動鞘氨醇單胞菌的會引起布水管道腐蝕及作為感染植物病原體的現象都應引起研究者的關注。隨著對該菌屬生理生態潛能的深入研究,鞘氨醇單胞菌將有著廣闊的應用前景。