農(nóng)用抗生素的新資源———海洋微生物【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述生物科學(xué)農(nóng)用抗生素的新資源———海洋微生物[摘要]：本文概述國外報(bào)道的海洋微生物產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)及其作用,旨在探討海洋微生物作為新的農(nóng)用抗生素資源的可能性[關(guān)鍵詞]：海洋微生物，生態(tài)學(xué)，分子生物學(xué)前言由于微生物生長周期短,代謝易于調(diào)控,可通過發(fā)酵實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn),陸棲微生物一直是醫(yī)用和農(nóng)用抗生素主要資源。隨著病菌對(duì)已有抗生素的耐藥性以及新的病害的出現(xiàn),要求不斷地開發(fā)新的抗生素。由于陸地微生物藥物研究較早,發(fā)現(xiàn)新的農(nóng)藥用微生物的資源相應(yīng)減少,開發(fā)利用新的微生物資源成為各國關(guān)注方向。海洋環(huán)境獨(dú)特,其高壓、高鹽、低營養(yǎng)、低溫的特點(diǎn)

2、,被認(rèn)為是生命活動(dòng)的極端環(huán)境,這種環(huán)境造就了微生物種類及代謝途徑特異性,可產(chǎn)生完全不同于陸地微生物的新穎生物活性物質(zhì)。因此有關(guān)專家預(yù)測(cè),海洋微生物將是今后獲得新的醫(yī)用、農(nóng)用抗菌素的重要資源。1．海洋微生物抑菌活性物質(zhì)的研究現(xiàn)狀早在1889年deGiaxa就首次報(bào)道了海水中存在潛在的抑制炭疽、霍亂病原菌的微生物。1945年Brotz對(duì)意大利地中海撒丁島海岸污水口附近的海洋細(xì)菌進(jìn)行研究,曾推斷海水的殺菌機(jī)制可能是由于某些海洋微生物所產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)在起作用。20世紀(jì)50～60年代有關(guān)報(bào)道逐漸增加,Grein等[1]調(diào)查了166株從海水分離的放線菌,

3、其中70株對(duì)革蘭氏陽性菌和陰性菌有拮抗作用;Krasil[2]報(bào)道了全世界各大洋深度為0～3500m的水中分離的3265種細(xì)菌,其中124種對(duì)金黃葡萄球菌、分支桿菌等病原細(xì)菌有拮抗作用。一株來自加勒比海海域的含溴假單胞菌Pseudomonasbromoutilis產(chǎn)生的抗菌物質(zhì),經(jīng)證實(shí)此化合物為2,3,4三溴-5（1’-羥-2’,4’二溴苯基）-吡咯[3]。到了80～90年代隨著各國對(duì)海洋生物資源開發(fā)力度的加強(qiáng)及研究水平的提高,海洋微生物各種活性物質(zhì)的開發(fā)研究進(jìn)展迅速,1988～1992年就報(bào)道了近400個(gè)新的化合物。Maktoob等證實(shí)了海

4、洋真菌Kallichromatethys產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)對(duì)動(dòng)物病原真菌有很強(qiáng)的抑制作用;海洋真菌Leptosphaeriaoraemaris產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)對(duì)多種病原真菌和細(xì)菌具有抑制作用。而我國在這一研究方向上,起步較晚,尤其利用海洋微生物代謝產(chǎn)物研制農(nóng)用抗菌素,至今尚未見報(bào)道。2　海洋微生物抑菌物質(zhì)的化學(xué)特性及作用眾多海洋微生物可產(chǎn)生各種各樣的抑菌物質(zhì),根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為氨基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類、小環(huán)內(nèi)酯類、醌類、多肽類、蛋白類、酶類、雜環(huán)類等。2.1　氨基糖苷類岡見吉郎從日本Tenjin島近海海泥中分離到一株鏈霉菌（Streptomyces

5、tenjimariensis）,產(chǎn)生一種氨基糖苷類化合物天神霉素（istamycins）,主要組分為（IstamycinA、B）,具有強(qiáng)烈的抑制革蘭氏陽性菌和陰性菌的作用,包括那些對(duì)原有的氨基糖苷類抗生素有抗性的菌種,其中組份B的抑菌活力是A的2至4倍。魯特格斯鏈霉菌鼓浪嶼亞種（Streptomycesrugersensissubsp.gulangyunensis）可產(chǎn)生新抗生素85102I,屬于春日霉素類。該菌種分子里含有Mino2biosamine氨基糖苷和3個(gè)氨基酸組成的小肽,對(duì)綠膿桿菌和一些耐藥性的革蘭氏陰性菌有較強(qiáng)的活性,同時(shí)還產(chǎn)生

6、兩個(gè)次要組分85102Ⅲ、85102Ⅳ,為肌醇胺霉類和春日霉素。春日霉素是一種重要農(nóng)用抗生素,抗菌譜廣、毒性低,對(duì)稻瘟病等植物病原菌有很好的防治效果。另一株海洋放線菌（Actinomycessp.）,可產(chǎn)生一個(gè)典型的氨基糖苷類抗生素,經(jīng)氫譜、碳譜和質(zhì)譜等測(cè)試鑒定,其同質(zhì)于乙酰苷菌素A。52.2　大環(huán)內(nèi)酯類日本東京研究組從近海海泥分離到的鏈霉（StreptomycesgriseusSS220）,能產(chǎn)生大環(huán)內(nèi)酯AplasmomycinsA～C,其化學(xué)結(jié)構(gòu)有一對(duì)稱環(huán),中心為硼原子,經(jīng)X2射線測(cè)定其結(jié)晶屬于多烯離子載體物質(zhì),能抑制革蘭氏陽性細(xì)菌。一株

7、深海細(xì)菌產(chǎn)生的抗生素Macrolactins,由一個(gè)24員大環(huán)內(nèi)酯、一個(gè)吡喃葡萄糖和一個(gè)開鏈羧酸構(gòu)成,含有6對(duì)兩兩共軛的烯鍵,其中組分122MacrolactinA是一個(gè)配糖母體,具有抗菌、抗癌、抗病毒活性2.3　小環(huán)內(nèi)酯類Diane等從加利福尼亞海峽軟珊瑚（Pacifigorgiasp）表面上獲得的一株鏈霉菌,提取到OctalactinA和B,為8員環(huán)內(nèi)酯,具有抑菌活性;海洋沉積物中的海洋芽孢桿菌（Bacillussp.）,產(chǎn)生一種新的異構(gòu)香豆PM9128,這種堿基被取代的異構(gòu)香豆素（isocoumarins）具有抗真菌和抗癌活性。2.4　

8、醌類罔崎等在沙漠灣淺海泥分離的欽氏菌（Chainiapurpurogena）,可產(chǎn)生SS2228Y,是一種新型的苯并蒽醌類（benzanthraquinone）抗生