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为探究产色素放线菌的潜在应用，研究人员从索夫 - 乌默尔洞穴岩石和沉积物中分离放线菌。结果发现，部分菌株色素提取物具抗菌、抗氧化活性且可作织物着色剂。这为天然色素和生物活性化合物开发提供新方向。
在微生物的奇妙世界里，放线菌是一群独特的存在。它们是丝状的革兰氏阳性细菌，能产生多种次生代谢物，其中色素更是有着广泛的应用前景。然而，合成色素因其非生物降解性和潜在致癌性，给健康和生态系统带来了诸多问题，人们对天然、安全的生物色素的需求愈发迫切。洞穴，这个神秘的生态环境，拥有独特的物理和化学条件，为微生物的生存和代谢提供了特殊的舞台。索夫 - 乌默尔洞穴（Sof - Umer cave）作为东非的大型洞穴，有着适宜放线菌生长的环境，但此前人们对其中产色素放线菌的研究却寥寥无几。在这样的背景下，来自多个国外研究机构的研究人员决定深入探索索夫 - 乌默尔洞穴，挖掘其中产色素放线菌的潜力，相关研究成果发表在《BMC Microbiology》杂志上。
研究人员为了实现这一目标，运用了多种关键技术方法。在样本采集上，从索夫 - 乌默尔洞穴不同位置采集岩石和沉积物样本。通过分离培养技术，在特定培养基上分离出放线菌，并筛选出产色素的菌株。利用 16S rRNA 基因测序技术对菌株进行分子鉴定；采用发酵培养和萃取的方法获取色素提取物；借助琼脂扩散法、DPPH 自由基清除实验等分别检测提取物的抗菌和抗氧化活性；还用 UV - Vis 光谱、FTIR 光谱、GC - MS 分析对色素提取物进行表征分析。
在研究结果部分，首先是放线菌的分离与筛选。研究人员从洞穴样本中成功分离出 30 株放线菌，其中 25 株来自岩石样本，5 株来自沉积物样本。进一步筛选后，确定 AFSc1、AFSc6 和 AFSc9 这 3 株菌为高效产色素放线菌。接着是分子鉴定结果，16S rRNA 基因测序显示，AFSc1 与 Curtobacterium flaccumfaciens 相似度达 98.34%，AFSc6 与 Rhodococcus cercidiphylli 相似度为 98.9% ，AFSc9 与 Arthrobacter spp. 相似度高达 99.36% 。
在色素提取物的特性研究方面，产量上，AFSc1、AFSc6 和 AFSc9 分别产生 1.5g 黄色、1.35g 红色和 1.13g 橙黄色的细胞外粗色素产物。抗菌活性实验中，这些色素提取物对大肠杆菌（Escherichia coli）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）均有抑制作用，AFSc1 对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的抑制圈最大，分别为 22.96±0.88mm 和 21±0.76mm；AFSc9 对大肠杆菌的抑制圈为 20.67±0.58mm。抗氧化活性测试表明，各色素提取物的抗氧化活性呈浓度依赖性增加，AFSc9 在 200μg/mL 时清除率最高，达 55.99±0.88%，其 IC50值为 16.84±0.56μg/mL。在织物染色应用上，这些色素提取物无需固定剂就能有效附着在棉织物上，且多次水洗后颜色依然可靠。
对色素提取物的进一步表征发现，UV - Vis 光谱显示 AFSc1、AFSc6 和 AFSc9 的最大吸收波长分别为 430nm、495nm 和 426nm；FTIR 分析证实了多种功能基团的存在；GC - MS 分析从 AFSc6 和 AFSc9 色素提取物中分别鉴定出 13 种和 42 种化合物，这些化合物与抗菌、抗氧化等生物活性相关。
研究结论和讨论部分，此次研究成功从索夫 - 乌默尔洞穴沉积物和岩石样本中分离出产色素放线菌。这些放线菌产生的色素提取物在织物染色、抗菌和抗氧化方面展现出巨大潜力，有望成为天然色素和生物活性化合物的重要来源。在织物染色领域，可减少对合成染料的依赖，推动纺织行业的可持续发展；在医疗领域，其抗菌和抗氧化特性为开发天然防腐剂和治疗药物提供了新方向，有助于解决合成化学品带来的环境和健康问题。此外，研究还对色素提取物进行了详细的成分分析，为进一步研究其作用机制和开发应用奠定了基础。这项研究充分展示了索夫 - 乌默尔洞穴作为产色素放线菌资源库的价值，为后续相关研究和应用开发开辟了新道路 。
