㈠ 水杨酰植物鞘氨醇属于水杨酸吗
水杨酰植物鞘氨醇是由水杨酸和植物鞘氨醇反应制备的衍生物。
水杨酰植物鞘氨醇,植物硝氨醇是神经酰胺的前驱物,与水杨酸结合起来就可提升吸收,而神经酰胺是皮肤重要屏障,具有皮肤润滑,光亮皮肤,保护皮肤的作用。
植物鞘氨醇为磷脂质的前驱物,是细胞膜的组成成分之一,它是人体表皮中的重要油脂成分之一。因为和人的皮肤脂质相近,是水分保持和屏障功能的重要组成部分。
(1)植物鞘氨醇检测方法扩展阅读
随着年龄增大,皮肤中的植物鞘氨醇会逐渐减少,容易导致皮肤变干变粗糙。外用植物鞘氨醇,具有高效保持皮肤柔润,还有保护皮肤屏障,促进皮肤自我修复的作用。
植物鞘氨醇还具有抗菌性,可以抵御刺激,有一定的抗炎作用,在祛痘产品中也很常见。除此之外,首尔大学的研究人员发现,植物鞘氨醇甚至有一定的美白效果,因为其可以干扰黑色素通路。总而言之,是一个对敏感肌和痘痘肌都非常友好的一个活性成分。
㈡ 磷脂有分类吗
磷脂
phospholipids
含磷酸的复合脂质。包括磷酸甘油酯(又称甘油磷酸酯)和鞘磷脂两类。生物体的重要组分,如动物的脑、肝、红细胞和卵黄等以及植物的种子含量较多,磷脂是细胞膜和各种细胞器(线粒体、内质网、细胞核、高尔基器、叶绿体等)膜的重要组分,几乎细胞所含有的全部磷脂都集中在生物膜中。生物膜的许多特性,如作为膜内外物质的通透性屏障,膜内外物质的交换,信息传递,神经脉冲的传导等都与磷脂和其他膜脂有关。磷酸甘油酯的主链是甘油,甘油的第三个羟基被磷酸酯化,另外两个羟基被脂肪酸酯化,磷酸基团又与各种结构不同的小分子化合物相连接。两个长碳氢链(脂肪酸链)具有非极性特性,甘油分子的第三个羟基与磷酸形成的酯键是有极性的;所以这类化合物是亲水脂两性分子。常见的磷酸甘油酯有磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)等。鞘磷脂的主链是鞘氨醇(含氨基的长链醇类化合物),脂肪酸以酰胺键连接在它的氨基上,磷酸以酯键连接在它的1-羟基上。鞘磷脂也是亲水脂两性分子,是高等动物神经组织中含量最丰富的鞘脂类(鞘氨醇是鞘磷脂的主要成分,故亦属于鞘脂类)。磷脂能在生物体内合成并快速地周转。
结构及命名 磷酸甘油酯 甘油分子的中央碳原子是不对称的。天然的磷酸甘油酯都具有相同的立体化学构型,属于L系(见图)。根据IUPAC-IUB国际委员会制定的脂质命名原则,磷酸甘油酯中:如X为胆碱,则应命名为:1,2-二酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱,亦称L-3-磷脂胆碱,俗名卵磷脂。图上构型中R1,R2代表脂肪酸链,X为连接在磷酸上的小分子化合物;名称中sn为立体化学专一编号。
磷酸甘油酯分子内部既含有强极性基团同时也含有强非极性基团。两个脂肪酸链形成非极性尾,而含磷酸的一端是极性头部。各种磷酸甘油酯的差别主要在于其极性头的大小、形状和电荷的差异。L-磷脂酸是最简单的磷酸甘油酯,磷酸基团上不连接任何小分子化合物。它是各种磷酸甘油酯的母体化合物,广泛地存在于细胞内,但仅有痕量,因为周转率很快,是合成各种磷脂和脂肪的关键中间产物。
每一种磷酸甘油酯都不是单纯的化合物,如磷脂酰胆碱分子内脂肪酸组成就是多种多样的。绝大多数磷酸甘油酯C-1位上以饱和脂肪酸为主,而C-2位上不饱和脂肪酸居多。
磷酸甘油酯分子中的碳氢链并不是无例外地以酯键连接在甘油的羟基上。缩醛磷脂的甘油分子中第一个碳原子由顺式烯醚键连接碳氢链,第二个碳原子以酯键连接长链脂肪酸。极性头通常是乙醇胺。另外还有一种醚磷脂是缩醛磷脂的还原产物,甘油分子的C-1以醚的结构连接碳氢链,这种化合物比较罕见。
鞘磷脂 鞘磷脂与磷酸甘油酯的差别在于脂肪酸残基是连接在鞘氨醇的氨基上,“X”基团是通过磷酸连接到鞘氨醇的C-1羟基。“X”通常为胆碱或乙醇胺。鞘磷脂分子内的鞘氨醇碳链和脂肪酸碳链形成非极性尾,含“X”的磷酸端为极性头,也是亲水脂两性分子。神经组织鞘磷脂内的脂肪酸限于硬脂酸、廿四烷酸和神经酸。脾脏和肺脏鞘磷脂内的脂肪酸主要是棕榈酸和廿四烷酸。长链鞘氨醇有两类:鞘氨醇型和4-羟基双氢鞘氨醇型(亦称植物鞘氨醇型)。各种不同的鞘氨醇的差别在于碳链长短(C14~C24);双键数目与构型;碳链分支(异-和反异-)生物体含有各种不同的长链鞘氨醇,在高等动物中,依进化趋势其碳链加长,不饱和度增加;植物和真菌的长链鞘氨醇含有三个羟基;海洋无脊椎动物以双不饱和化合物为主。
㈢ 植物鞘氨醇HPLCC18柱检测流动相
摘要 鞘氨醇合成是酵母中内吞作用的内化步骤和肌动蛋白细胞骨架形成所必需的物质。鞘氨醇也被证明在细胞表面氨基酸渗透酶表达的调节中起作用。此外,鞘氨醇还会影响信号传导途径,如蛋白激酶C和磷脂酸。鞘氨醇与衰老相关,鞘氨醇随着酵母的衰老而增加。鞘氨醇被证明通过抑制线粒体融合并引起片段化来介导衰老过程,导致mtDNA拷贝数、ATP水平、线粒体膜电位和耗氧量下降。
㈣ 请问一下菌种鉴定的方法和实验步骤
实验步骤:菌种鉴定工作是各类微生物学实验室都经常遇到的基础性工作。不论鉴定对象属哪一类,其工作步骤都离不开以下三步:①获得该微生物的纯种培养物;②测定一系例必要的鉴定指标;③查找权威性的鉴定手册。 一、经典分类鉴定方法 群体:菌落形态,在半固体或液体培养基中的生长状态等
* 形态 个体:细胞形态,染色反应,各种特殊构造等
* 营养要求:能源,碳源,氮源,生长因子等
* 生理、生化反应 酶;产酶种类和反应物性等
* 代谢产物:种类,产量,显色反应等
* 经典指标 生态特性:生长温度,对氧的需要,宿主种类等
* 生活史特点
* 血清学反应
* 噬菌体的敏感性
* 其它
经典分类法
经典分类法是一百多年来进行微生物分类的传统方法。其特点是人为地选择几种形态生理生化特征进行分类,并在分类中将表型特征分为主、次。一般在科以上分类单位以形态特征、科以下分类单位以形态结合生理生化特征加以区分。 * A. 能在 60 o C 以上生长
* B. 细胞大,宽度 1.3~1.8mm ………………… 1. 热微菌属 ( Thermomicrobium )
* B. 细胞小,宽度 0.4~0.8mm
* C. 能以葡萄糖为碳源生长
* D. 能在 pH4.5 生长 …………………………… 2. 热酸菌属 ( Acidothermus )
* DD. 不能在 pH4.5 生长 …………………………………… 3. 栖热菌属 ( Thermus )
* CC. 不能以葡萄糖为唯一碳源 ……………… 4. 栖热嗜油菌属 ( 栖热嗜狮菌属 Thermoleophilum )
* AA. 不能在 60 o C 以上生长
二、现代分类鉴定方法
* 近年来,随着分子生物学的发展和各项新技术的广泛应用,促使微生物分类鉴定工作有了飞速发展。对微生物鉴定工作来说,已从经典的表型特征的鉴定深入到现代的遗传学特性的鉴定、细胞化学组分的精确分析以及利用电子计算机进行数值分类研究等新的层次上。
* (一)微生物遗传型的鉴定
* DNA是除少数RNA病毒以外的一切微生物的遗传信息载体。每一种微生物均有其自己特有的、稳定的DNA成分和结构,不同微生物间DNA成分和结构的差异程度代表着它们间新缘关系的远近。因此,测定每种微生物DNA的若干重要数据,是微生物鉴定中极其重要的指标:
1. DNA的碱基组成(G+Cmol%)* 每一个微生物种的 DNA 中 GC mol% 的数值是恒定的,不会随着环境条件、培养条件等的变化而变化,而且在同一个属不同种之间, DNA 中 GCmol% 的数值不会差异太大,可以某个数值为中心成簇分布,显示同属微生物种的 GC mol% 范围。 DNA 中 GC mol% 分析主要用于区分细菌的属和种,因为细菌 DNA 中 GC 含量的变化范围一般在 25 %~ 75 %;而放线菌 DNA 中的 GC 比例范围非常窄 (37 %~ 51%) 。一般认为任何两种微生物在 GC 含量上的差别超过了 10 %,这两种微生物就肯定不是同一个种。因此可利用 G+C mol %来鉴别各种微生物种属间的亲缘关系及其远近程度。值得注意的是,亲缘关系相近的菌,其 G+C mol %含量相同或者近似,但 G+C mol %相同或近似的细菌,其亲缘关系并不一定相似,这是因为这一数据还不能反映出碱基对的排列序列,而且如放线菌的 DNA 的 GC mol% 在 37 ~ 51 之间,企图在这么小的范围内区分放线菌的几十个属显然是不现实的。要比较两种细菌的 DNA 碱基对排列序列是否相同,以及相同的程度如何,就需做核酸杂交试验。
1. DNA的碱基组成(G+Cmol%)* 1)每个生物种都有特定的GC%范围,因此后者可以作为分类鉴定的指标。细菌的GC%范围为25--75%,变化范围最大,因此更适合于细菌的分类鉴定。
* 2)GC%测定主要用于对表型特征难区分的细菌作出鉴定,并可检验表型特征分类的合理性,从分子水平上判断物种的亲缘关系。
* 3)使用原则:
* G+C含量的比较主要用于分类鉴定中的否定每一种生物都有一定的碱基组成,亲缘关系近的生物,它们应该具有相似的G+C含量,若不同生物之间G+C含量差别大表明它们关系远。但具有相似G+C含量的生物并不一定表明它们之间具有近的亲缘关系。
1. DNA的碱基组成(G+Cmol%)* 同一个种内的不同菌株G+C含量差别应在4~5%以下;同属不同种的差别应低于10~15%。所以G+C含量已经作为建立新的微生物分类单元的一项基本特征,它对于种、属甚至科的分类鉴定有重要意义。
* 若二个在形态及生理生化特性方面及其相似的菌株,如果其G+C含量的差别大于5%,则肯定不是同一个种,大于15%则肯定不是同一个属。
* 在疑难菌株鉴定、新种命名、建立一个新的分类单位时,G+C含量是一项重要的,必不可少的鉴定指标。其分类学意义主要是作为建立新分类单元的一项基本特征和把那些G+C含量差别大的种类排除出某一分类单元。
2.核酸的碱基组成和分子杂交:* 与形态及生理生化特性的比较不同,对DNA的碱基组成的比较和进行核酸分子杂交是直接比较不同微生物之间基因组的差异,因此结果更加可信。
DNA-DNA 杂交
* DNA 杂交法的基本原理是用 DNA 解链的可逆性和碱基配对的专一性,将不同来源的 DNA 在体外加热解链,并在合适的条件下,使互补的碱基重新配对结合成双链 DNA ,然后根据能生成双链的情况,检测杂合百分数。如果两条单链 DNA 的碱基顺序全部相同,则它们能生成完整的双链,即杂合率为 100% 。如果两条单链 DNA 的碱基序列只有部分相同,则它们能生成的“双链”仅含有局部单链,其杂合率小于 100% 。由此;杂合率越高,表示两个 DNA 之间碱基序列的相似性越高,它们之间的亲缘关系也就越近。如两株大肠埃希氏菌的 DNA 杂合率可高达 100 %,而大肠埃希氏菌与沙门氏菌的 DNA 杂合率较低,约有 70 %。 G+Cmol %的测定和 DNA 杂交实验为细菌种和属的分类研究开辟了新的途径,解决了以表观特征为依据所无法解决的一些疑难问题,但对于许多属以上分类单元间的亲缘关系及细菌的进化问题仍不能解决。
DNA — rRNA 杂交
* 目前研究 RNA 碱基序列的方法有两种。一是 DNA 与 rRNA 杂交,二是 16S rRNA 寡核苷酸的序列分析。 DNA 与 rRNA 杂交的基本原理、实验方法同 DNA 杂交一样,不同的是① 是 DNA 杂交中同位素标记的部分是 DNA ,而 DNA 与 rRNA 杂交中同位素标记的部分是 rRNA 。② DNA 杂交结果用同源性百分数表示,而 DNA 与 rRNA 杂交结果用 Tm(e) 和 RNA 结合数表示。 Tm(e) 值是 DNA 与 rRNA 杂交物解链一半时所需要的温度。 RNA 结合数是 100 m gDNA 所结合的 rRNA 的 m g 数。根据这个参数可以作出 RNA 相似性图。在 rRNA 相似性图上,关系较近的菌就集中到一起。关系较远的菌在图上占据不同的位置。用 rRNA 同性试验和 16SrRNA 寡核苷酸编目的相似性比较 rRNA 顺反子的实验数据可得到属以上细菌分类单元的较一致的系统发育概念,并导致了古细菌的建立。
3.建立16 S r RNA系统发育树
* a)使生物进化的研究范围真正覆盖所有生物类群;
* 传统的生物进化研究,主要基于复杂的形态学和化石记载,因此多限于研究后生生物(metazoa),而后者仅占整个生物进化历程的1/5
* b)提出了一种全新的正确衡量生物间系统发育关系的方法;
* c)对探索生命起源及原始生命的发育进程提供了线索和理论依据;
* d)突破了细菌分类仅靠形态学和生理生化特性的限制,建立了全新的微生物分类、鉴定理论;
* e)为微生物生物多样性和微生物生态学研究建立了全新的研究理论和研究方法,特别是不经培养直接对生态环境中的微生物进行研究。
3、 16S rRNA(16S rDNA) 寡核苷酸的序列分析
* 首先, 16S rRNA 普遍存在于原核生物(真核生物中其同源分子是 18S rRNA )中。 rRNA 参与生物蛋白质的合成过程,其功能是任何生物都必不可少的,而且在生物进化的漫长历程中保持不变,可看作为生物演变的时间钟。其次,在 16S rRNA 分子中,既含有高度保守的序列区域,又有中度保守和高度变化的序列区域,因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究。第三, 16S rRNA 的相对分子量大小适中,约 1 540 个核苷酸,便于序列分析。因此,它可以作为测量各类生物进化和亲缘关系的良好工具。
分离菌株 16S rRNA 基因
* 。从平板中直接挑取一环分离菌株细胞 , 加入 100μL 无菌重蒸 H 2 O 中 , 旋涡混匀后 , 沸水浴 2min, 12 000r min -1 离心 5min, 上清液中即含 16S rRNA 基因,可直接用于 PCR 扩增。分离菌株 16S rRNA 基因的 PCR 扩增和序列测定的一般步骤为: 16S rRNA 基因的 PCR 引物: 5'-AGAGT TTGAT CCTGG CTCAG-3' ; 5'-AAGGA GGTGA TCCAG CCGCA-3' 。扩增反应体积 50 m L ,反应条件为 95 ℃预变性 5min , 94 ℃变性 1min , 55 ℃退火 1min , 72 ℃延伸 2min ,共进行 29 个循环, PCR 反应在 PTC-200 型热循环仪上进行。取 5 m L 反应液在 10g L -1 的琼脂糖凝胶上进行电泳检测。 PCR 产物测序可由专门技术公司完成。
比对分析
* 测序得到 分离菌株 16S rDNA 部分序列,此序列一般以 *.f.seq 形式保存,可以用写字板或 Editsequence 软件打开,将所得序列通过 Blast 程序与 GenBank 中核酸数据进行比对分析 ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast ) ,具体步骤如下:点击网站中 Nucleotide BLAST 下 Nucleotide-nucleotide BLAST [blastn] 选项,将测序所得序列粘贴在“ search ”网页空白处,或输入测序结果所在文件夹目录,点击核酸比对选项,即“ blast ”,然后点击“ format ”,计算机自动开始搜索核苷酸数据库中序列并进行序列比较,根据同源性高低列出相近序列及其所属种或属,以及菌株相关信息,从而初步判断 16S rDNA 鉴定结果。
比对分析
* 遗传距离矩阵与系统发育树构建,可采用 DNAStar 软件包中的 MegAlign 程序计算样本间的遗传距离。由 GenBank 中得到相关菌株的序列,与本研究分离菌株所测得序列一起输入 Clustalx1.8 程序进行 DNA 同源序列排列,并经人工仔细核查。在此基础上,序列输入 Phylip3.6 软件包,以简约法构建系统发育树。使用 Kimura 2-parameter 法,系统树各分枝的置信度经重抽样法( Bootstrap ) 500 次重复检测, DNA 序列变异中的转换和颠换赋于相同的加权值。
(二)细胞化学成分的鉴定* 除上述核酸成分外的其它化学成分的测定,是微生物化学分类法的重要内容,主要包括:1.细胞壁的化学成分。2.全细胞水解液的糖型。3.磷酸类脂成分的分析。4.枝菌酸的分析。5. 醌类的分析。6.气相色谱技术的应用。
(二)细胞化学成分的鉴定
* 微生物分类中,根据微生物细胞的特征性化学组分对微生物进行分类的方法称化学分类法 (chemotaxonomy) 。在近二十多年中,采用化学和物理技术采研究细菌细胞的化学组成,已获得很有价值的分类和鉴定资料,各种化学组分在原核微生物分类中的意义见表
细菌的化学组分分析及其在分类水平上的应用
细胞化学成分鉴定的意义
* 随着分子生物学的发展,细胞化学组分分析用于微生物分类日趋显示出重要性。细胞壁的氨基酸种类和数量现己被接受为细菌属的水平的重要分类学标准。在放线菌分类中,细胞壁成分和细胞特征性糖的分析作为分属的依据,已被广泛应用。脂质是区别细菌还是古菌的标准之一,细菌具有酰基脂 ( 脂键 ) ,而古菌具有醚键脂,因此醚键脂的存在可用以区分古菌。霉菌酸的分析测定己成为诺卡氏菌形放线菌分类鉴定中的常规方法之一。鞘氨醇单胞菌和鞘氨醇杆菌等细胞膜都含有鞘氨醇,因此鞘氨醇的有无可作为此类细菌的一个重要标志。此外某些细菌原生质膜中的异戊间二烯醌,细胞色素,以及红外光谱等分析对于细菌、放线菌中某些科、属、种的鉴定也都十分有价值。
(三)数值分类法
* 数值分类法亦称统计分类法,是在约200年前与林奈同代人M.Adanson (1727 ~1806,法国植物学家)发展的分类原理基础上借助于现代的电子计算机技术而发展起来的。数值分类的基本步骤为:(1)计算两菌株间的相似系数;(2)列出相似度矩阵;(3)将矩阵图转换成树状谱。
数值分类的基本步骤
数值分类法
* 又称阿德逊氏分类法 。它的特点是根据较多的特征进行分类,一般为 50 ~ 60 个,多者可达 100 个以上,在分类上,每一个特性的地位都是均等重要。通常是以形态、生理生化特征,对环境的反应和忍受性以及生态特性为依据。最后,将所测菌株两两进行比较,并借用电子计算机计算出菌株间的总相似值,列出相似值矩阵 ( 图 14-5) 。为便于观察,应将矩阵重新安排,使相似度高的菌株列在一起,然后将矩阵图转换成树状谱 (dendrogram) ,再结合主观上的判断 ( 如划分类似程度大于 85 %者为同种,大于 65 %者为同属等 ) ,排列出—个个分类群。
数值分类法的优越性
* 数值分类法的优越性在于它是以分析大量分类特征为基础,对于类群的划分比较客观和稳定;而且促进对细菌类群的全面考查和观察,为细菌的分类鉴定积累大量资料。但在使用数值分类法对细菌菌株分群归类定种或定属时,还应做有关菌株的 DNA 碱基的 G + Cmol% 和 DNA 杂交,以进一步加以确证。
㈤ 四乙酰植物鞘氨醇(TAPS),你查一查这个HPLC如何检测
摘要 HPLC的灵敏度可定义为:一、定量的物质,通过HPLC的检测器时,仪器所给出的信号大小就叫做该HPLC的灵敏度,有时也称为响应值。对使用者来讲,总是希望HPLC仪器有较高的灵敏度,因为灵敏度高,就意味着对等量的同一样品进行检测时,仪器有较大的输出信号。但是,灵敏度的高低,并不能表示HPLC仪器的检测能力。只有检出限,才能表示仪器的最大检测能力。
㈥ 请问哪位大侠有植物鞘氨醇 二氢鞘氨醇 c16-二氢鞘氨醇的质谱图(LC-MS/MS 超高效液相色谱-质谱联用仪)
鞘氨醇是鞘磷脂的主要成分,属于鞘脂类。西安瑞禧生物科技有限公司提供种类最为齐全的进口鞘氨醇类试剂,供应的种类包括:C18合成鞘氨醇、非C18合成鞘氨醇、二氢鞘氨醇、植物鞘氨醇、其他鞘氨醇衍生物及前体。
㈦ 哪位大侠有植物鞘氨醇 二氢鞘氨醇 c16
,学名2-氨基-4-十八烯-1,3-二醇,是一种含有不饱和烃基链的十八碳氨基醇。鞘氨醇属于鞘脂类,为细胞膜组成成分之一。
㈧ 什么是鞘氨醇型神经酰胺 它的作用是什么
新C-18植物鞘氨醇型神经酰胺(2S,3S,4R)-2-(十六碳酰氨基)-十八碳烷-1,3,4-三醇(1)
㈨ 鞘氨醇单胞菌的研究进展
鞘氨醇单胞菌在环境中无处不在,河水、根际、地表及深层的地下的沉积物、海洋,甚至极地土壤中都有它们的踪迹。大量的已经从环境中分离出来。鞘氨醇单胞菌的降解特性型生物质聚合体等的降解都有相关。在多环芳烃(PAHs)及六六六(HCH)异构体的降解方面,鞘氨醇单胞菌有着独特的优势。S.yanoikuyaeB1菌株可以降解单环芳烃、联苯、取代芳香化合物及PAHs,是鞘氨醇单胞菌属的模式菌株.B1菌株代谢单环芳烃,如二甲苯与甲苯是采取TOL一质粒代谢途径;苯甲酸则通过meta一断裂途径代谢生成乙醛和丙酮酸盐,如图1所示。尽管很多微生物都可以降解HCH的异构体—HCH,但是只有S.japonicum UT26对·HCH的降解途径研究最为详细。 —HCH降解的最重要的步骤为脱氯反应,如图2所示:.y—HCH降解成2,5-二氯对苯二酚(2,5-DCHQ)涉及到上游途径,2,5-二氯对苯二酚的继续降解属于下游途径。此外,鞘氨醇单胞
菌还能够降解蒽醌染料及其中间体。 随着微生物群落解析技术的发展,鞘氨醇单胞菌的分类学研究也经历了3个阶段。第一阶段是利用传统的培养分离方法,即通过形态学、培养及生理生化特征的比较来鉴定分类鞘氨醇单胞菌。但是,由于鞘氨醇单胞菌的表型特征与其它菌种的相似性,很容易被误归属于其他菌属,因此该法逐渐被第二阶段的生物标记物分类法所取代。生物标记物分类法是通过提取微生物特有的化学成分(即生物标记物),经定性定量分析来确定微生物归属的分类方法。根据鞘氨醇单胞菌的自身特征,逐渐形成了几种独特的生物标记物分类方法,即:颜色分析,呼吸醌系统分析,聚胺模式分析以及极脂和脂肪酸外形分析。
颜色分析
鞘氨醇单胞菌属的大多数菌株都呈黄色,这种色素用丙酮极易提取,通常在452 nm与480 nm处有特征吸收峰。S.paucimobilis的黄色色素被鉴定为nostoxan—thin.相比之下,S.yanoikuyae菌株含有更少的色素,RW1与Alcaligenes sp.A175菌株不含色素。近年来,研究者也分离出一些橙色的鞘氨醇单胞菌。因此,黄色不能作为鞘氨醇单胞菌属特有的特征,应该与其它分析方法结合使用。
呼吸醌系统分析
呼吸醌是细胞膜中起电子传递作用的组成成分,主要有两类呼吸醌:泛醌(辅醌Q)及甲基萘醌(维生素K)。每一种微生物都含有一种占优势的醌,对鞘氨醇单胞菌属物种的呼吸醌系统分析发现:它们均含侧链上有10个类异戊二烯基团的泛醌Q.10.虽然这个特征并不局限于鞘
氨醇单胞菌,在变形细菌仅亚纲的大多数菌种中也含有,但是从鞘氨醇单胞菌属呼吸醌系统的同源性来看,可能所有的鞘属成员均含有泛醌Q一10 。
聚胺模式及极脂、脂肪酸外形分析
在鞘氨醇单胞菌属中,已观察到两种主要的聚胺模式:一种模式是含有大量的三胺合亚精胺及少量可变的腐胺、亚精胺以及精胺;在第二种模式中主要的聚胺为三胺亚精胺和少量的腐胺与精胺。这两种模式把鞘氨醇单胞菌属分成了两大类,第一种模式只存在于Cluster I及RW1与A175菌株中,第二种模式存在于剩余的菌株中(图3)。极脂和脂肪酸外形分析表明:所有的鞘氨醇单胞菌的极脂中均含有磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰甘油(PG)、双磷脂酰甘油(DPG)和神经鞘糖脂(SGL)。细胞脂中的脂肪酸以18:1和20H14:0为主。Busse等研究发现,聚胺模式与醌系统的分析仅适用于鞘属菌株的初步鉴定,相比之下,极脂和脂肪酸外形的分析对于建立在检测鞘氨醇糖脂类物质亲属80%水平上的鉴定是一种较好的方法.通常,当这两类方法结合使用时就可以从物种水平上鉴定鞘氨醇单胞菌。
但是生物标记物分类方法仍然存在一定的局限性,随着分子生物学的发展,现代分子生物学分类法逐步成熟,鞘氨醇单胞菌的分类学研究进入了第三阶段.因此,根据鞘氨醇单胞菌属及一些一变形细菌物种的16S rRNA序列的比较,鞘氨醇单胞菌属的物种至少可以分为4个簇。 芳香化合物的好氧降解途径中,芳环羟化双加氧酶与断裂双加氧酶被认为是最关键的酶,它们关系到化合物的可降解性与可降解程度。Gibson等副研究认为,双加氧酶是多组分且依赖于NADH的酶系,由Fe—S黄素蛋白、铁氧还原蛋白及Rieske型Fe—S氧化酶三部分组成。
对细菌中有关多环芳烃(PAHs)降解的基因,研究最多的是降解萘与菲的假单胞菌的基因。利用萘或菲的不同菌属及菌种的PAHs降解基因间,常常有较高的同源性,尤其是那些编码双加氧酶组分的基因.由于鞘氨醇单胞菌能同时利用高分子量及低分子量的芳香化合物,因此,近年来被认为是一类具有代谢多样性的微生物资源。对降解PAHs的鞘氨醇单胞菌的遗传学进行研究,可以更好地解释鞘氨醇单胞菌能够在各种芳香化合物中生长的原因。在一些鞘氨醇单胞菌中,与PAHs降解有关的基因的序列明显的相似,但是这些基因不同于先前描述的假单胞菌中的基因。利用S.yanoikuyaeB1菌株的PAHs缺失突变株协助基因鉴定,发现几个突变株累积了二氢二醇且脱氢酶基因的表达受到阻碍.两种类型的间位断裂双加氧酶在相反的方向被转录,表明一个问位断裂双加氧酶是在上游途径中起作用,而另一个在下游途径起作用,这与先前报道的假单胞菌属中萘的上下游途径的操纵子类似。此外,在B1的染色体中发现了一个类似于假单胞菌TOL的操纵子,虽然这个基因的排列不同于TOL质粒,但是B1与假单胞菌的TOL
基因拥有高度的核酸同源性。S.aromaticivorans F199是从深层地下分离出的鞘氨醇单胞菌的典型代表,其184 kb大小的代谢质粒PNL1的序列已经获得,大约DNA的一半序列编码的基因用于芳族的代谢、芳族的转运及解毒(例如:谷胱甘肽一s一转移酶),而另一半编码用于质粒的复制、接合、转移与维持 J.F199质粒DNA的基因序列和次序与Bl菌中降解PAHs操纵子上的染色体具有很大的保守性。此外,根据所推测的氨基酸序列,F199中有关芳族转化的酶已经从假单胞菌中脱离,而且可能部分解释鞘氨醇单胞菌的代谢多样性.近来的遗传学同源性研究发现,从地下土壤分离到的菌株Bl中的联苯及间二甲苯降解的基因与5个深层地下分离菌株(F199、B0522、B0695、B0478、B0712)的基因很相似。但是,地下菌株的降解基因位于染色体上,而深层地下菌株的降解基因却是在质粒上.有关降解高分子量PAHs的鞘氨醇单胞菌的基因很少有报道。低分子量的PAHs,如萘,能够很容易地被细菌降解,但是更顽固的高分子PAHs,其生物降解途径研究甚少,但是已经证明了它们的初步代谢是由双加氧酶催化完成的。Sandrine等研究了屈降解菌S.CHY一1中有关PAHs的降解酶,对编码两个芳环羟化双加氧酶(Phn I和Phn lI)的基因测序发现:两个不同基因座上的共簇代谢基因与F199中相应的基因相似性很高,单一酶Phn I可能与CHY一1代谢PAHs的最初步骤有关。 鞘脂是鞘氨醇与脂肪酸形成的脂,广泛存在于哺乳动物及某些细菌与真菌的细胞膜内。目前,已经形成一些从菌体中提纯鞘脂的较为成熟的方法.鞘氨醇单胞菌含有不同寻常的包膜,即在外膜中不存在其它革兰氏阴性菌中的脂多糖,而是存在糖脂类物质.研究发现这些糖脂是由二氢鞘氨醇、2一羟基脂肪酸和葡萄糖醛酸组成,鞘氨醇单胞菌也由此而得名。后来通过核磁共振波谱及化学分析最终证明了这种糖脂是一种鞘糖脂,其结构如图4所示。由于鞘氨醇极易水解的特性加大了其检测难度,有学者曾通过改进的分析纯化方法检测到了鞘糖脂组分的化学结构,并探明所有的鞘菌属中鞘糖脂-1(C-SL-1)是外膜结构的主要成分。
此外,Kawahara等研究了少动鞘氨醇单胞菌(s pauci—mobilis)的细胞膜结构及其鞘糖脂的功能.结果发现:由于鞘氨醇单胞菌不同于其它革兰氏阴性菌的细胞膜的特征,其形成的疏水表面更益于这些细菌在生态环境中的存活及芳香化物的摄取。更有研究指出,尽管脂多
糖与鞘糖脂在细节上有所不同,但是作为抗原表面结构及外膜结构的组成部分它们的功能基本相似。由于鞘脂的含量在菌属及菌种之间是不同的,因此该组分也作为生物标记物辅助其它方法用于鉴定和分类鞘氨醇单胞菌。 芳香化合物是环境中的常见污染物,利用生物方法去除这类污染物是较有前景的手段.鞘氨醇单胞菌的广泛分布、其对复杂结构的难降解芳香化合物的特异作用,以及在生物聚合物的生产方面的优越性使其受到越来越多的关注。但是由于对其认识较晚,目前对鞘氨醇单胞菌的研究多数停留在初级阶段,目前主要的报道多集中在该菌属菌株的分离,降解途经、降解条件优化以及降解产物的分析等方面,而芳香化合物降解的酶系及相关基因的涉及仍然较少,尤其是高分子量芳香化合物的降解基因。结合国际相关研究,以下几个方面仍有待于今后进一步探讨。
(1)胞外聚合物的生产中,脱去胶中的蛋白是纯化胶类聚合物的技术阻碍,现常用的Sevag法、碱性蛋白酶法、木瓜蛋白酶与中性蛋白酶法各有一定的局限性.因此,开发高效的脱蛋白方法可确保聚合胶的质量,同时寻找鞘氨醇单胞菌生产聚合胶的功能基因,并表达以实现大规模生产;
(2)作为鞘氨醇单胞菌的重要特征组成——鞘脂在污染物代谢方面的生理意义有待研究;
(3)鞘氨醇单胞菌在生物降解过程中相关功能基因的克隆、表达,利用生物技术手段构建高效的遗传工程菌并应用于环境污染的治理。此外,有些少动鞘氨醇单胞菌的会引起布水管道腐蚀及作为感染植物病原体的现象都应引起研究者的关注。随着对该菌属生理生态潜能的深入研究,鞘氨醇单胞菌将有着广阔的应用前景。