放线菌和脂质代谢

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海洋放线菌多样性及其代谢产物研究进展△

王海雁,刘健,赵淑江3

(温州医学院环境与公共卫生学院,浙江温州325035)

摘　要:海洋放线菌由于能够产生结构新颖、功能多样的活性物质,成为天然活性产物和新药开发的重要来源,日益受到人们的关注。本文综述可培养海洋放线菌的多样性及近几年海洋放线菌活性代谢产物的研究进展,重点描述了一些活性代谢产物的结构及其相关生物活性。关键词:海洋放线菌;多样性;活性代谢产物;生物活性中图分类号:R915.1 文献标识码:A 文章编号:100223461(2010)0120067208

放线菌具有复杂的形态分化过程和合成种类

丰富的次级代谢产物的能力,人们对陆生放线菌

的多样性及其代谢产物进行了广泛深入的研究,取得了一系列成果。但现在从陆生放线菌中发现

新的活性物质变得日益困难,迫使人们将目光转

向海洋环境中的放线菌等微生物。

海洋微生物资源丰富。20世纪30年代,

ZoBell等发现了海水的杀菌作用[1]。随后,各国对

海洋微生物资源开发力度逐渐加强,海洋微生物

来源的各种活性物质的开发研究进展迅速。研究

发现,大约有27%种属的海洋微生物具有抗菌活

性[2],其中来源于放线菌的活性代谢产物约占微生物来源的活性化合物的45%,结构新颖的海洋

放线菌代谢化合物的发现为抗生素的研究开创了

新的途径[3]。科学工作者对海洋放线菌进行了多

方面的研究,包括微囊化技术、噬菌体定向筛选等

许多培养、分离等方面的新技术得到应用,海洋放

线菌研究得到很大进展[4]。据不完全统计,在21世纪从海洋放线菌中分离到的结构新颖化合物的

数量是上个世纪的两倍之多。这些新化合物具有

独特结构、特殊生理活性,例如抗肿瘤[5]、抗真

第４９卷第１期　２０１０年１月　农药　ＡＧＲ０ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ　Ｖｏ１．４９．Ｎｏ．１　Ｊａｎ．２０ｌ０　生防放线茵Ｓｎｅａ２５３＇ｆ￣谢产物的理化性质　陈立杰　，董健　，朱晓峰　，王媛媛　，陈井生　，段玉玺　（１．沈阳农业大学ａ．植物保护学院；ｂ．生物科学技术学院，沈阳１１０１６１；２．黑龙江省农科院大庆分院，黑龙江大庆１６３３１６）　摘要：研究了温度、ｐＨ值及光对该菌株发酵液中活性物质稳定性的影响，并利用捷克８溶剂系统纸色谱及纸电泳　方法对该菌株发酵液中活性物质的理化性质进行鉴定。结果表明：该发酵液中杀线虫活性物质对温度较敏感，　超过５Ｏ℃活性逐渐下降，过高温度则失活；该活性物质光稳定性强，在中性偏碱性环境较稳定；经Ｄｏｓｋｏｃｈｉｌｏｖａ　溶剂系统层析和纸电泳初步确定该物质属于碱性水溶性物质。　关键词：链霉菌Ｓｎｅａ２５３；大豆胞囊线虫；理化性质；稳定性；纸色谱　中图分类号：ＴＱ４６０．３　文献标志码：Ａ　文章编号：１００６。０４１３（２０１０）０１．００２６．０３　Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ　Ｓｎｅａ２５３　ＣＨＥＮ　Ｌｉ－ｊｉｅ’　，ＤＯＮＧ　Ｊｉａｎ’。，ＺＨＵ　Ｘｉａｏ－ｆｅｎｇ’。，ＷＡＮＧ　Ｙｕａｎ—ｙｕａｎ’　，ＣＨＥＮ　Ｊｉｎｇ—ｓｈｅｎｇ　，ＤＵＡＮ　Ｙｕ－ｘｉ’。　ｒ１．Ｓｈｅｎｇｙａｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ａ．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＰｌａｎｔ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｂ．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｓｈｅｎｇｙａｎｇ　１１０１６１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄａｑｉｎｇ　Ｂｒａｎｃｈ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｄａｑｉｎｇ　１６３３１６，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａ￣：Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｅｔｓ　ｏｆ　ｈｅａｔ．ｐＨ　ａｎｄ　ｌｉｇｈｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｉｏ．ａｃｔｉｖｅ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｅｒｒｎｅｎｔｅｄ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｂｙ　Ｊａｃｋ’Ｓ　ｅｉｇｈｔ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｐａｐｅｒ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ　ｐａｐｅｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ　ｗａｓ　ｕｎ—ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｂｅｙｏｎｄ　５０。Ｃ　ｂｕｔ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｕｎｄｅｒ　ｌｉｇｈｔ．Ｔｈｅ　ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ　ｗａｓ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ　ａｓ　ａｌｋａｌｉｎｅ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｐａｐｅｒ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｐｈＯｒｅｓｉｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ　Ｓｎｅａ２５３；Ｈｅｔｅｒｏｄｅｒａ　ｇｌｙｃｉｎｅｓ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｐａｐｅｒ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　抗生素是生物包括微生物、植物和动物在其生命活　动过程中所产生的并能在低微浓度下有选择地抑制或杀　死其他微生物或肿瘤的小分子物质。随着环境保护、绿　色食品及农业可持续发展的需要，农用抗生素作为低毒　低残留的生物农药日益受到人们的关注。从生物代谢　产物中寻找控制有害生物的生物农药是新农药研究的　一个重要方向”。　。在目前已发现的１　０００多种微生物来源　的生物活性物质中，大约有超过２／３的活性物质来自放线　菌的次生代谢物　，如杀菌剂春日霉素（ｋａｓｕｇａｍｙｃｉｎ）、多　氧霉素（ｐｏｌｙｏｘｉｎｓ）等，除草剂丙胺麟（ｂｉｌａｎａｆｏｓ　，杀虫剂阿　维菌素（ａｖｅｒｍｅｃｔｉｎｓ）、南昌霉素（ｎａｎｃｈａｎｇｍｙｃｉｎ）￣格兰德　霉素（ｇｅｌｄａｎａｍｙｃｉｎ）等　，它们在农业生产中具有较高的　环境效益和经济效益，开发前景广阔。放线菌Ｓｎｅａ２５３菌　株是本实验室从土壤中分离纯化得到的一株具有抗大豆　胞囊线虫活性的菌株，经鉴定初步定为委内瑞拉链霉菌　Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ　ｖｅｌｌｅＺｌｌｃＪａｅｔＳ￣，其代谢物对大豆胞囊线虫卵孵　化和二龄幼虫具有较高的生物活性，因此有必要对其发酵　液中杀线虫活性物质的稳定性以及理化性质进一步研究，　以便为Ｓｎｅａ２５３菌株的开发利用提供理论指导。　１材料和方法　１．１供试菌株　Ｓｎｅａ２５３菌株是沈阳农业大学北方线虫研究所分离获　得的具有自主知识产权的杀线虫活性菌株，经初步研究鉴　定为委内瑞拉链霉菌Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ　ｖｅｎｅｚｕｅｌａｅ。　１．２发酵液的处理　取Ｓｎｅａ２５３发酵液１００　ｍＬ、无水乙醇５００　ｍＬ，置于４　ｏＣ　冰箱预冷１２　ｈ，再将两者混合充分摇匀静置于４℃冰箱中　１２　ｈ。取出混合液除去沉淀并将发酵液经微孔滤膜过滤　（ｒ－－０．２２　ｒｔｍ），将所得的预处理发酵液置于４　ｏＣ冰箱中保存　备用。　１．３大豆胞囊线虫（Ｈｅｔｅｒｏｄｅｒａ　ｇｌｙｃｉｎｅｓ）Ｊ２的制备　将感病大豆品种辽豆ｌ１种植在沈阳农业大学北方线　虫研究所线虫繁殖圃，一代胞囊成熟后挖出根系和根系周　围土壤，用过筛法分出胞囊，选取新鲜饱满成熟的褐色胞　囊放在自制孵化池中用０．５％次氯酸钠溶液消毒３　ｍｉｎ，再　用无菌水冲洗３遍，在２５℃于无菌水中孵化Ｊ２。４　ｄ左右会　孵化出大量的Ｊ２，吸到灭菌的培养皿中备用嘲。　１．４发酵液稳定性测定　１．４．１热稳定性测定　取ｌ０　ｍＬ经预处理后的发酵液，在３０、５０、７０、９０℃水　浴锅中加热处理１　ｈ以及在１２１℃高压蒸气灭菌器中处理　３０　ｍｉｎ，自然冷却，用无离子水还原至原体积　。以无菌水　和原发酵液为对照，生物活体检测对Ｊ２致死率，取洁净灭　收稿日期：２００９—０９—１６，修返日期：２００９—１２—０７　基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划（ＮｃＥＴ一０８一Ｏ８６６）；辽宁省优秀人才支持计划（Ｒｃ一０５—１８）　作者简介：陈立杰（１９７１～），女，教授，博士生导师，从事植物病理学和线虫学的教学和科研工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｌｉｊｉｅ＠ｙｍａｉｌ．ｃｏｒｎ。

第３０卷第１１期２０１１年１１月　种子（Ｓｅｅｄ）　

一株放线菌代谢产物对桑种子萌发和幼苗生长的影响　

褚衍亮，王娜，张步军　

（江苏科技大学生物与化学工程学院，　江苏镇江２１２０１８）　

摘要：为拓宽放线菌生物活性物质的功能应用，用不同浓度的蚯蚓内附生放线菌ＡＥＣ　２代谢物处理桑种子，探讨其对桑　种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：放线茵ＡＥＣ　２代谢物能够提高桑种子的质量和品质，提高种子发芽率和发芽　势，缩短发芽时间，提高胚轴／胚根长，且浓度越低效应越好，但差异不显著。ＡＥＣ　２代谢物能够显著提高幼苗可溶性蛋　白含量、促进种子中贮存物快速转化为可溶性糖类、提高氧化酶活性，平衡氧化和抗氧化水平，使幼苗的新陈代谢水平处　于活跃状态。在试验浓度范围内以０．０３１　２５　ｍｇ／ｍｌ效果最佳。　关键词：放线菌；代谢物；桑种子；幼苗；萌发　中图分类号：Ｑ９４９．７３７．４　文献标志码：Ａ　文章编号：１００１—４７０５（２０１１）ｌ１－００５６－０４　

Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ａｎ　Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅ　Ｍｅｔａｂｏｌｉｎ　ｏｎ　Ｍｕｌｂｅｒｒｙ　Ｓｅｅｄｓ　

Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｅｅｄｌｉｎｇ　Ｇｒｏｗｔｈ　

ＣＨＵ　Ｙａｎ－ｌｉａｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｎａ，ＺＨＡＮＧ　Ｂｕ－ｊｕｎ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　

ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ　Ｊｉａｎｇｓｕ　２１２０１８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｘｔｅｎｄ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅ　ａｃｔｉｖｅ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅ，ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　

ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｍｕｌｂｅｒｒｙ　ｓｅｅｄｓ　ｔｒｅａｔｅｄ　ｂｙ　Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅ　ＡＥＣ　２　ｍｅｔａｂｏｌｉｎ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　Ａｃｔｉｎｏ－　

示记免疫分析与临床２０１７年８月第２４卷第８期　

・综　述・　

放线菌的次级代谢产物及其抗菌抗肿瘤活性　９５１　

王彬　，吴景华　，袁丽杰　

（１．华北理工大学基础医学院，河北省慢性疾病重点实验室，唐山市慢性病临床基础研究重点实验室，河北唐山０６３２１０；　２．华北理工大学附属医院，河北唐山０６３０００）　

摘要：如今，临床耐药菌株的迅速出现和癌症威胁的不断上升迫使人类不断寻找新的化合物来治疗顽疾。纵观新化合物　的发现史，它们中的大多数来自资源微生物。其中广泛存在于自然界多种生境中的放线菌（Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ，ＡＣＴ），因其次级　代谢产物结构新颖、作用独特，有着广泛的抗菌、抗肿瘤活性，成为开发新型抗菌、抗肿瘤药物的宝贵资源，具有巨大的应　用价值。目前临床上广泛使用的天然源抗生素有超过三分之二是放线菌产生的，其中链霉菌属放线菌作为放线菌家族的　优势菌种，已经成为探索和发现新型生物活性化合物的重要宝库。放线菌可以产生多种不同类别抗生素，例如Ｂ一内酰胺　类、氨基糖苷类、糖肽类、大环内酯类、四环素类、多烯类和烯二炔类等。本文重点介绍放线菌具有抗菌抗肿瘤活性的次级　代谢产物及其作用机制。　关键词：放线菌；次级代谢产物；抗菌活性；抗肿瘤活性　

Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ　ｏｆ　Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ　ａｎｄ　Ｔｈｅｉｒ　Ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ　

ａｎｄ　Ａｎｔｉｔｕｍｏｒ　Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　

ｗＡＮＧ　Ｂｉｎ　，ｗｕ　Ｊｉｎｇ—ｈｕａ　，ＹｕＡＮ　Ｌｉ—ｊｉｅ　

（１．Ｈｅｂｅｉ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｃｈｒｏｎｉｃ　Ｄｉｓｅａｓｅｓ，Ｔａｎｇｓｈａｎ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｐｒｅｃｌｉｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｂａｓｉｃ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｃｈｒｏｎｉｃ　Ｄｉｓｅａｓｅｓ，　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｂａｓｉｃ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ　０６３２１０，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｔａｎｇｓｈａｎ　０６３０００，Ｃｈｉｎａ）