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为探究解蛋白迪诺球菌（Deinococcus proteolyticus）作为织物天然染料的潜力，研究人员从屠宰场废水分离该菌，优化红色素生产条件并进行光谱表征。结果表明，其红色素在织物染色方面有潜力。这为工业寻找环保天然染料提供了新方向。
在色彩斑斓的世界里，颜色对人类生活和文化意义非凡。在众多行业中，色素发挥着关键作用。近年来，随着人们对天然产品需求的转变，微生物代谢产物成为研究热点，细菌色素作为天然化合物备受关注。迪诺球菌属（Deinococcus）在生物修复领域表现出色，然而其解蛋白迪诺球菌产生的红色素在纺织工业中作为布料整理染料的价值却鲜为人知。
为填补这一空白，来自尼日利亚奥巴费米?阿沃洛沃大学（Obafemi Awolowo University）微生物学系的研究人员开展了相关研究。他们从屠宰场废水中分离出解蛋白迪诺球菌，深入研究其红色素的生物生产、优化生产条件，并进行光谱表征，探索其作为抗菌剂和织物天然染料的潜力。该研究成果发表在《Discover Bacteria》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在菌种鉴定方面，运用 PCR 扩增结合 16S rRNA 基因测序技术确定细菌种类；优化色素生产条件时，通过改变孵育时间、搅拌速度、接种量、pH 和温度等参数，测定吸光值来筛选最佳条件；利用不同有机溶剂提取色素，并通过多种检测方法确定色素成分；运用 UV - Vis 分光光度计、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和气相色谱 - 质谱联用仪（GC - MS）对色素进行光谱表征；采用琼脂孔扩散法测试色素的抗菌活性；将织物浸泡在色素提取液中，观察染色效果，评估其作为织物染料的潜力。
1. 解蛋白迪诺球菌的分离与鉴定
研究人员从尼日利亚伊莱 - 伊费的屠宰场采集废水样本，经稀释后在营养琼脂平板上培养，挑取红色菌落进行后续培养。通过 16S rRNA 基因测序和 BLASTN 分析，确定分离出的细菌为解蛋白迪诺球菌，与登录号 NC_015161.1 的相似度达 99.16% 。
2. 红色素大量生产的最佳条件
通过优化实验，研究人员发现多个因素影响红色素的产量。孵育时间方面，60 h 时产量最高，吸光值达 2.30（590 nm）；搅拌条件下，120 rpm 时吸光值为 1.551，高于静态条件下的 0.657，说明搅拌促进细菌生长和色素产生；接种量在 1% 时最佳，过多会使细菌快速进入稳定期，导致色素产量下降；pH 为 7 时色素产量最高，酸性和碱性条件下细菌生长和色素产生受抑制；温度在 25℃时色素产量最高，较低温度利于类胡萝卜素合成。综合得出，最佳生产条件为 1% 标准化接种量、pH 7 培养基、120 rpm 振荡、25℃孵育 60 h。
3. 溶剂效率及红色素提取物的表征
研究比较了多种溶剂对红色素的提取效果，发现乙醇能高效提取且不改变色素颜色，在琼脂中扩散性好。通过检测，确定该红色素不是灵菌红素，而是类胡萝卜素。
4. 提取色素的光谱表征
UV - Vis 光谱显示，乙醇提取的红色素在 261 和 481 nm 处有表面等离子体共振峰，表明其可能属于类胡萝卜素。FTIR 光谱表明色素含有炔烃 C - H 弯曲、骨架 C - C 振动和氢键结合的 OH 伸缩等功能基团。GC - MS 分析检测出 15 种化合物，其中 n - 十六烷酸、9,12,15 - 十八碳三烯 - 1 - 醇、植醇和 9,12 - 十八碳二烯酸乙酯相对含量较高，部分化合物在制药等行业有潜在价值。
5. 细菌色素的抗菌活性
实验显示，提取的红色素对测试的革兰氏阳性和阴性细菌均无抗菌活性。此前一些研究也有类似发现，部分研究中溶剂本身可能具有抗菌性，干扰了对色素抗菌活性的判断。
6. 红色素作为织物天然染料的评估
研究选用棉和聚酯织物进行染色实验，发现两种织物对红色素亲和力相同。经酸性媒染剂、碱性媒染剂和肥皂溶液处理后，织物在碱性媒染剂中颜色保留，酸性媒染剂中颜色变浅，肥皂溶液中 90% 色素被洗掉。
研究结论表明，解蛋白迪诺球菌在特定条件下能高效生产红色素，乙醇是最佳提取溶剂。该红色素可作为棉和聚酯织物的天然染料，在碱性媒染剂中颜色保留良好。此外，研究还发现以往研究中微生物色素的抗菌活性可能源于提取溶剂。这一研究为工业应用提供了一种廉价、环保且可持续的天然色素来源，推动了微生物色素在纺织等行业的发展，为解决工业对天然染料的需求和环境保护问题提供了新途径。
