Identifizierung eines Streptomyces-Stammes aus dem Lop Nur Salzsee und die hemmende Wirkung seiner Metaboliten auf die Tyrosinase-Aktivität und die Melaninproduktion. Tyrosinase (EC1.14.18.1, Tyrosinase), auch bekannt als Polyphenoloxidase, ist ein Schlüsselenzym bei der Biosynthese von Melanin in Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen. Seine Expressionsaktivität bestimmt die Geschwindigkeit und Menge der Melaninproduktion. Tyrosinase-Inhibitoren haben ein großes Potenzial für Kosmetika, Obst- und Gemüsekonservierung, Biopestizide und die Behandlung von Krankheiten des Melaninstoffwechsels. Gegenwärtig werden Tyrosinase-Inhibitoren hauptsächlich durch Extraktion von Naturprodukten oder durch chemische Synthese gewonnen. Mikroorganismen, die unter extremen Umweltbedingungen leben, haben spezielle Gentypen und physiologische Mechanismen in Umgebungen entwickelt, in denen andere Organismen nicht überleben können, wie z. B. starke Säuren, starke Basen und starke Strahlung. Sie können strukturell neuartige und biologisch aktive Sekundärmetaboliten produzieren, was neue Ideen für das Screening von Tyrosinase-Hemmern liefert. Das Forschungsobjekt dieses Artikels ist ein Stamm von Streptomyces 89-2-2, der aus dem zweitgrößten Salzwassersee Chinas, dem Lop Nur in Xinjiang, isoliert wurde. Er wurde als ein Stamm von Streptomyces setonii identifiziert. Die Fermentation von Streptomyces sp. Z-L-22 kann antibakterielle Wirkstoffe produzieren. Es wurde entdeckt, dass die bakteriellen Zellen von Streptomyces coelicolor und die von ihnen produzierten Phosphodiesterasen Organophosphat-Insektizide abbauen können. Bisher gibt es keine Berichte über die Produktion von Tyrosinase-Hemmern und Melanin-Synthese-Hemmern durch Streptomyces coelicolor. In diesem Experiment wird die hemmende Wirkung von Streptomyces setonii 89-2-2 Metaboliten auf die Tyrosinase-Aktivität und die Melaninsynthese untersucht, um das einzigartige biologische Aktivitätspotenzial von Mikroorganismen in extremen Umgebungen weiter zu erforschen und die Grundlage für die Entwicklung dringend benötigter natürlicher Melaninsynthese-Inhibitoren und ihrer Leitverbindungen in den Bereichen Medizin, Kosmetik usw. zu schaffen.

 

Die optimale Salzkonzentration für den Stamm 89-2-2 ist 5%, und er gehört zu den mäßig halophilen Streptomyces. Aufgrund der morphologischen Merkmale, der Kulturmerkmale, der physiologischen und biochemischen Eigenschaften, der chemischen Zusammensetzung der Zellwand und der 16SrRNA-Gensequenzanalyse wurde der Stamm 89-2-2 vorläufig als Streptomyces setonii identifiziert. Die IC50 des Extrakts von Streptomyces setonii 89-2-2 Metaboliten für die In-vitro-Tyrosinase-Diphenolase-Aktivität von Pilzen betrug 0,478 mg/ml. Im Konzentrationsbereich von 100-1000 μ g/mL hatte der Extrakt des Stammes 89-2-2 keine signifikante Wirkung auf die Proliferation von Maus-Melanom-Zellen B16, konnte aber die intrazelluläre Tyrosinase-Aktivität signifikant hemmen und den intrazellulären Melaningehalt wirksam reduzieren; nach 48 Stunden Behandlung mit 1000 μ g/mL Extrakt zeigten die B16-Zellen eine 48% Abnahme der intrazellulären Tyrosinase-Aktivität und eine 31% Abnahme des Melaningehalts. Die Ergebnisse der Metabolomik zeigen, dass S Die unterschiedlichen Metaboliten, die vor und nach der Optimierung der Fermentationsbedingungen von Setonii 89-2-2 produziert wurden, sind hauptsächlich Vitaminverbindungen, aromatische Verbindungen und Carbonsäureverbindungen. Frühere Berichte haben gezeigt, dass alle drei Arten von Substanzen die Fähigkeit haben, die Tyrosinase-Aktivität zu hemmen. Es zeigt sich, dass S. setonii 89-2-2 ein vielversprechendes Material mit Entwicklungspotenzial für die Herstellung von Tyrosinase-Inhibitoren und Melaninsynthese-Inhibitoren ist.