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紫色杆菌素(violacein,Vio)是由微生物产生的一种次级代谢产物,属于吲哚衍生物,由两个色氨酸分子氧化缩合而成。具有抗原生动物、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等多种生物活性。本研究以詹森杆菌(Janthinobacterium lividum ZSJ)为出发菌株,对其发酵条件及结肠癌细胞株HT-29的作用进行了研究。实验内容如下:1.对詹森杆菌ZSJ发酵培养基和培养条件进行优化。结果表明,培养基组分为:麦芽糖1.25g/L,胰蛋白胨9.5g/L,牛肉浸膏2.5g/L,色氨酸1.25g/L;发酵条件为:初始pH值6,接种量7%,装液量50mL/250mL时,紫色杆菌素产量最高,为2.87g/L,较原产量2.13g/L增长了34.7%。2.采用16S rDNA法对分离得到的菌株进行鉴定,确定出发菌株与Janthinobacterium lividum BR01同源性为99%,属于詹森杆菌属。采用高效液相色谱、紫外-可见光谱、核磁共振氢谱等方法对提取到的蓝紫色素进行分离鉴定。结果表明,该蓝紫色素由脱氧紫色杆菌素和紫色杆菌素两部分组成,比例约为1:9,可见光下最大吸收波长分别为565nm和584nm。3.对紫色杆菌素的粗提物进行光、酸碱、热、溶解性及颜色和金属离子对色素稳定性进行研究研究。结果表明,该蓝紫色素热稳定性良好;对酸碱稳定性较好,pH值超过12以后出现明显的颜色及吸光值变化;对光照较为敏感,直射光下呈现褪色现象。4.研究紫色杆菌素对HT-29的作用。结果表明,紫色杆菌素对细胞生长抑制作用呈时间、剂量依赖性,与同剂量5-氟尿嘧啶比较,具有更明显的抑制效果,最高抑制率达90%以上;光镜及电镜均显示出紫色杆菌素作用后的细胞呈现出空泡结构,浓度越大空泡结构越多;凋亡现象发生在晚期,与药物浓度和作用时间呈正相关。5.采用蛋白质组学技术研究紫色杆菌素作用后HT-29中差异蛋白情况。结果表明,紫色杆菌素高剂量组作用后差异蛋白数为492个,低剂量组为112个,5-氟尿嘧啶组为336个。差异蛋白主要富集在信号转导及翻译过程,分布在细胞质、离子体膜及核酸上,主要富集在与结合功能相关的蛋白上。差异蛋白共参与了50条信号通路,最主要的通路为转录、翻译及中心代谢等。本实验建立了从詹森杆菌分离紫色杆菌素的技术,发现其对结肠癌细胞株有明显的抑制作用,并通过蛋白质组学技术对其抑制机理进行了初步研究。为进一步研究紫色杆菌素对癌症的治疗提供了依据。