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歐洲科學家發現新型抗菌活性化合物
發布日期:2015-04-08
作者:行業動態

  歐洲科研人員近日發現了一種具有抗菌活性的新型化合物,他們無意中發現生長在馬糞裏的一種常見墨汁鬼傘蘑菇Coprinopsis能夠產生具有抗菌作用的活性化合物。需要特別說明的是,到目前為止,Copsin是否能夠在實際應用中取代傳統抗生素作為一種新的抗生素來使用,這一點還有待於進一步的研究,尤其是Copsin對人體安全性方麵的考量。

  最近,歐洲科學家從一種生長在馬糞堆裏的常見蘑菇中分離得到了一種具有抗菌活性的新型化合物,研究表明它與傳統抗生素具有相同的抗菌作用,不同的是該化合物是一種活性蛋白質。長久以來,人們一直都認為抗生素能夠治愈細菌性疾病,然而細菌耐藥性的頻繁出現逐漸在動搖這一認識,全球人口不斷麵臨著新的健康威脅。當前,世界各地的生化學家都在進行著一場與時間賽跑的比賽,希望能夠開發出一係列新型抗生素來取代目前日益低效的傳統抗生素,早日解決越來越棘手的細菌耐藥性問題。或許,Copsin的發現有可能就是一種極具潛力的解決方案。

  最早開始時,該研究團隊正著手於探究真菌和周圍各種各樣細菌之間相互生長的影響關係,他們無意中發現生長在馬糞裏的一種常見墨汁鬼傘蘑菇Coprinopsis能夠產生具有抗菌作用的活性化合物。通過進一步的研究確認原來馬糞的基質是產生這種活性化合物的關鍵。具體來講,馬糞是一種營養非常豐富的天然基質,孕育了多種多樣的微生物,其中包括了真菌和細菌。這些微生物在營養和生長空間上存在著持續不斷的競爭關係,因此這種環境容易產生新的具有抗菌活性的物質。

  隨後,研究人員收集了馬糞,從中進行分離並且最終確定由墨汁鬼傘蘑菇產生的Copsin 正是這種起到抗菌作用的活性化合物。進一步的研究表明,Copsin 通過與細菌細胞壁形成的一個必需結構單元相結合從而破壞了細胞壁的合成最終殺死細菌。細胞壁可以看作是細菌的阿喀琉斯之踵,因此當細菌細胞壁的合成受到破壞之後,通常細菌都會迅速死亡。值得注意的是,與以往的許多破壞細菌細胞壁合成的抗生素不同,Copsin與細菌細胞壁必需結構單元之間的結合方式是非常獨特的,這種獨特的結合方式使得Copsin具備了對抗細菌耐藥性的生物活性。從化學成分的角度來看,Copsin是一種類似於"防禦素"的蛋白質,而傳統的抗生素往往都是非蛋白質類的小分子化合物。通常,人體本身也會在自身的皮膚和黏膜組織中產生某些防禦素來保護自己免受感染。

  隨著研究的深入,研究人員發現畢赤酵母的代謝產物中也含有Copsin。為了獲取更多的Copsin,他們目前正在使用能夠提供可控條件和無菌環境的生物反應器,通過加入液體培養基進行畢赤酵母的發酵,然後經過純化分離最終獲得Copsin。整個過程相對比較漫長,畢赤酵母的培養需要5天的時間,之後才可以收集細胞進行分離純化步驟。

  值得一提的是,Copsin是一種非常穩定的蛋白質,能夠耐受100攝氏度的高溫以及強酸性環境,甚至在經過一些酶的處理之後仍然能夠保持活性。此外,Copsin可以殺死多種病原菌,例如能夠導致嚴重食品中毒的李斯特菌。上述這些特性使得其未來的應用前景極為廣泛,諸如在製藥工業、食品工業以及產品涉及到高溫和強酸環境的一些領域。

  需要特別說明的是,到目前為止,Copsin是否能夠在實際應用中取代傳統抗生素作為一種新的抗生素來使用,這一點還有待於進一步的研究,尤其是Copsin對人體安全性方麵的考量。盡管如此,一個簡單卻有趣的事實卻值得我們深思,特別是對於那些致力於尋找新型抗生素的科學家們,那就是大自然中的真菌利用防禦素以及其他天然的抗生素基質在數以百萬年的時間裏來成功地保護自身免受各種細菌的侵害,而人類作為治病救人的抗生素僅僅在使用了短短的70年之後就產生了嚴重的細菌耐藥性問題。或許,我們可以把目光轉移到真菌身上,從中去找到一些答案。

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