Идентификация штамма Streptomyces из соленого озера Лоп Нур и ингибирующее действие его метаболитов на активность тирозиназы и производство меланина. Тирозиназа (EC1.14.18.1, tyrosinase), также известная как полифенолоксидаза, является ключевым ферментом в биосинтезе меланина у животных, растений и микроорганизмов. Его экспрессионная активность определяет скорость и количество выработки меланина. Ингибиторы тирозиназы имеют большие перспективы применения в косметике, консервировании фруктов и овощей, производстве биопестицидов и лечении заболеваний, связанных с метаболизмом меланина. В настоящее время ингибиторы тирозиназы в основном получают путем экстракции натуральных продуктов или химического синтеза. Микроорганизмы, обитающие в экстремальных условиях, сформировали особые типы генов и физиологические механизмы в среде, где другие организмы не могут выжить, например, в сильных кислотах, сильных основаниях и сильной радиации. Они могут производить структурно новые и биологически активные вторичные метаболиты, что дает новые идеи для скрининга ингибиторов тирозиназы. Объектом исследования данной статьи является штамм Streptomyces 89-2-2, выделенный из второго по величине соленого озера в Китае, Лоп Нур в Синьцзяне. Он был идентифицирован как штамм Streptomyces setonii. Ферментация Streptomyces sp. Z-L-22 позволяет получать антибактериальные активные вещества. Было обнаружено, что бактериальные клетки Streptomyces coelicolor и продуцируемые ими фосфодиэстеразы способны разлагать фосфорорганические инсектициды. В настоящее время нет сообщений о производстве ингибиторов тирозиназы и ингибиторов синтеза меланина Streptomyces coelicolor. В данном эксперименте исследуется ингибирующая активность метаболитов Streptomyces setonii 89-2-2 на активность тирозиназы и синтез меланина с целью дальнейшего изучения уникального потенциала биологической активности микроорганизмов в экстремальных условиях и создания основы для разработки крайне необходимых природных ингибиторов синтеза меланина и их ведущих соединений в области медицины, косметики и т.д.

 

Оптимальная концентрация соли для штамма 89-2-2 составляет 5%, и он относится к умеренно галофильным Streptomyces. На основании морфологических характеристик, особенностей культуры, физиологических и биохимических свойств, химического состава клеточной стенки и анализа последовательности гена 16SrRNA штамм 89-2-2 был предварительно идентифицирован как Streptomyces setonii. IC50 метаболита экстракта Streptomyces setonii 89-2-2 для дифенолазной активности тирозиназы грибов in vitro составила 0,478 мг/мл. В диапазоне концентраций 100-1000 мк г/мл экстракт штамма 89-2-2 не оказывал значительного влияния на пролиферацию клеток меланомы мыши B16, но мог значительно подавлять внутриклеточную тирозиназную активность и эффективно снижать содержание внутриклеточного меланина; после 48 часов обработки экстрактом 1000 мк г/мл клетки B16 показали 48% снижение внутриклеточной тирозиназной активности и 31% снижение содержания меланина. Результаты метаболомики показали, что дифференциальные метаболиты, полученные до и после оптимизации условий ферментации Setonii 89-2-2, представлены в основном витаминными соединениями, ароматическими соединениями и соединениями карбоновых кислот. Предыдущие отчеты показали, что все три типа веществ обладают способностью ингибировать активность тирозиназы. Как видно, S. setonii 89-2-2 является перспективным материалом, обладающим потенциалом развития для получения ингибиторов тирозиназы и ингибиторов синтеза меланина.