[发明专利]一种高通量筛选生物表面活性剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从海洋微生物天然产物库中高通量筛选生物表面活性剂的方法。

背景技术

海洋微生物是小分子药物、酶及生物表面活性剂等重要活性天然产物的重要来源。2008年，海洋天然产物中新化合物的数量超过了1000个，其中有差不多253个天然产物是来源于海洋微生物的。另外，大多数无脊椎动物来源的衍生物是微生物来源的，这一事实证明更多的海洋天然产物是微生物来源的。事实上分类学以及宏基因组学的不断发展为进一步研究海洋细菌及放线菌代谢产物提供了优势，而且为研究不可培养微生物带来很大的便利。例如，仅2009年一年的时间，至少60个新菌种在分类学的指导下发表。由于新化合物可以不断从新的菌种中分离得到，不断增加的海洋微生物以及从中分离到的新化合物形成了一个自然的天然产物库。2003年我国提出了建立生物资源保藏中心的目标，在微生物资源保藏项目中包括了三个层次的库：1.菌种库和基因库；（2）二级库：包括活性库、化合物库，指纹图谱等；（3）信息库：便于用户的使用。有效利用这些资源，构建高质量微生物天然产物库将是新型活性天然产物的发现的关键。但是，目前并没有构建天然产物库并进行生物表面活性剂筛选的研究。

表面活性剂作为应用广泛的精细化工原料，其在国外市场经历了较长的发展历程，需求增长相对平稳。2009年全球表面活性剂市场规模已达1,270万吨。据预测，全球表面活性剂市场需求的年均增长约在2%左右，亚洲已经超越欧美成为世界最大的表面活性剂市场，占全球市场份额上升至32%。中国和印度是亚洲表面活性剂最大消费市场，印度的日化产品市场正在以年均20%的速度快速增长，对表面活性剂的需求大幅增加。然而，化学表面活性剂的广泛利用导致的毒性、环境污染等问题为建立绿色环保可持续利用的生命环境带来了困难。众所周知，表面活性剂是化妆品和个人护理用品的一个必要成分，因此毒性及可降解性是表面活性剂在化妆品和个人护理用品中应用的重要指标。生物表面活性剂是一类极具吸引力的微生物表面活性化合物，具有丰富的结构多样性、广泛的生物活性以及独特的作用机制。生物表面活性剂具有环境友好、相对来讲无毒、已经可以生物降解等优点而成为代替化学合成表面活性剂的绿色产品。例如枯草芽孢杆菌产生的表面活性素，其钠盐的临界胶束浓度是十二烷基硫酸钠的1000倍，同时稳定性好、具有较低的刺激性和毒性。目前微生物来源的天然表面活性剂主要限制在脂肽（表面活性素）和糖脂（鼠李糖脂和槐糖脂）的研究上。然而，高生产成本阻碍了这些生物表面活性剂走向商业化生产的道路。研究者认为，新型生物表面活性剂的开发有助于突破生物表面活性剂难以产业化的瓶颈。

生物表面活性剂的需求使得研究者开始建立生物表面活性剂的筛选方法。早期的生物表面活性剂筛选方法基于生物表面活性剂的物理化学性质如降低表面张力、乳化等作用对微生物的代谢产物进行评价，也有根据生物表面活性剂的溶血活性进行筛选方法的研究。也有研究根据部分生物表面活性剂在溶液中形成沉淀的性质建立了浊度法对生物表面活性剂进行定量分析。随后也有利用分子生物学的方法筛选生物表面活性剂的合成基因。然而，缺乏针对天然产物库的高通量生物表面活性剂筛选方法。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种高通量筛选生物表面活性剂的方法。

本发明所提供的高通量筛选生物表面活性剂的方法，包括如下步骤：

建立高通量油滴塌陷法对构建的粗体物库进行筛选，将混合物的液滴置于油滴上，静置，然后观察所述液滴是否扩散，若扩散，则所述待测物质中候选含有生物表面活性剂，若不扩散，则所述待测物质中候选不含有生物表面活性剂。

所述混合物由待测物质、DMSO、缓冲液和染料组成。

上述方法中，所述不扩散指液滴的直径在静置前和静置后无显著差异，所述扩散指液滴的直径在静置前和静置后有显著差异。

上述方法中，所述染料为只溶于水不溶于油的染料；所述缓冲液为只溶于水不溶于油的缓冲液；进一步的，所述缓冲液最好为能够溶解所述待测物质的缓冲液。

上述方法中，所述混合物是按照包括如下步骤的方法制备得到的：用DMSO溶解所述待测物质，得到溶液Ⅰ，将所述溶液Ⅰ与所述缓冲液和所述染料的水溶液混匀，得到所述混合物；所述溶液Ⅰ、所述缓冲液和所述染料的水溶液的体积比为5：100：5；所述溶液Ⅰ是将200-400mg待测物质溶于1mL DMSO中得到的，所述染料的水溶液中染料的浓度为2g/L。

上述方法中，所述缓冲液为浓度为0.1M、pH值为7.0的PBS缓冲液；所述染料为次甲基蓝。

上述方法中，所述油滴为石蜡油的油滴。