摩洛哥土壤来源链霉菌MFB28的多功能生物活性:抗菌、抗氧化与抗肿瘤特性的发现与机制研究

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:The Microbe CS0.7

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  为解决抗生素耐药性加剧和抗癌药物选择有限的问题,研究人员从摩洛哥土壤分离的链霉菌MFB28中提取次级代谢产物,通过氯仿、乙醇和水相提取物系统评估其抗菌(MIC低至3.125 μg/mL)、抗氧化(IC50=54.3 μg/mL)和抗肿瘤(诱导sub-G1期凋亡)活性,揭示了该菌株在多重生物活性领域的应用潜力,为新型天然药物开发提供资源。

  

随着抗生素耐药性危机加剧和癌症治疗手段的局限,全球医学界正迫切寻找新型生物活性物质。作为天然药物宝库的链霉菌属(Streptomyces),虽已贡献了临床三分之二的抗生素(如链霉素、红霉素)和抗癌药(如阿霉素),但70%的次级代谢产物合成基因簇仍未被开发,尤其来自特殊生态位的菌株。摩洛哥独特的土壤环境孕育了未被充分探索的微生物多样性,但相关药理研究严重匮乏。

研究人员从摩洛哥土壤分离的链霉菌MFB28出发,通过多溶剂提取(氯仿CHE、乙醇EE、水相AE)获得粗提物,系统评估了其三重生物活性。采用琼脂扩散法和微量稀释法测定抗菌谱,DPPH自由基清除实验评估抗氧化能力,MTT法和流式细胞术分别检测对小鼠骨髓瘤P3细胞和人骨肉瘤U2OS细胞的抗增殖作用及细胞周期影响。

抗菌活性显示显著革兰氏阳性选择性
氯仿提取物(CHE)对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和藤黄微球菌(M. luteus)的MIC分别达6.25 μg/mL和3.125 μg/mL,抑制圈直径最大34 mm,显著优于同类研究。机制上,其脂溶性成分可能通过破坏细胞膜或抑制核糖体功能发挥作用,与已知大环内酯类特性吻合。

抗氧化能力呈现极性依赖性
乙醇提取物(EE)表现最优,IC50=54.3 μg/mL,接近抗坏血酸标准,推测含酚类或醌类物质;而水相和氯仿提取物IC50分别为60.1 μg/mL和133.3 μg/mL,提示不同极性组分协同作用。

抗肿瘤机制存在提取物特异性
CHE在40 μg/mL即完全抑制P3细胞增殖(IC50=10 μg/mL),流式细胞术揭示其通过诱导98% U2OS细胞停滞于sub-G1期触发凋亡,伴随细胞皱缩等典型形态学改变;而AE主要引起G1/S期阻滞(62%)。这种差异提示CHE可能含蒽环类或吲哚咔唑等DNA损伤剂,而AE组分或干扰细胞周期检查点。

该研究首次揭示了摩洛哥源链霉菌MFB28的三重生物活性谱,其氯仿提取物兼具强抗菌和抗癌特性,而乙醇提取物突出抗氧化功能,体现了"一菌多能"的应用前景。尽管粗提物研究尚未解析具体化合物,但保留的组分协同效应为后续开发复合制剂提供可能。研究为应对耐药菌感染和癌症治疗提供了新的天然分子资源,同时凸显了特殊生境微生物的开发价值。未来需通过基因组挖掘和活性导向分离明确活性成分,并评估其对正常细胞的选择性,推动其向临床应用转化。

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