灵菌红素(Prodigiosins)是由放线菌、细菌产生的一类次级代谢产物,其结构特征是含有甲基吡咯环骨架结构的一类天然红色素。研究表明,灵菌红素具有抗细菌、抗真菌、抗疟疾、抗原生动物、免疫抑制等生物活性。近年来,研究者还发现灵菌红素在治疗癌症方面也具有一定的药用潜力。因此,目前有关灵菌红素的研究已受到国内外学者的广泛关注。本试验研究采用响应面法对菌株HUB-I-107生物合成灵菌红素的代谢途径的前体物(氨基酸)进行优化。菌株HUB-I-107生物合成的试验结果表明,向发酵培养基中添加甘氨酸(Gly)、天冬氨酸(Asp)、脯氨酸(Pro)浓度分别为1.534629 g/L、1.469015 g/L、6.284922 g/L,灵菌红素产量由优化前的 295 mg/L提高到了 878mg/L,产量提高了三倍。另外,本试验采用大孔树脂吸附与有机溶剂萃取相结合,并结合硅胶柱和C18反向柱分离纯化方法进行细分,利用TLC进行跟踪检测,分离得到了单体化合物灵菌红素,并采用UV、质谱、HNMR对分离得到的灵菌红素的结构进行了测定。此外本试验通过牛津杯法、MTT法研究了灵菌红素的抑菌和抑制肿瘤细胞增殖作用,试验结果表明:灵菌红素对革兰氏阳性、阴性菌都有抑制作用,但对枯草芽孢杆菌抑制作用最强,且灵菌红素对乳腺癌细胞(MDA-MB-231)有增抑制值作用,IC50值为0.72 μg/mL。灵菌红素对肿瘤细胞的抑制作用呈时间-剂量依赖性。