生物医学论文--海洋微生物活性代谢产物研究进展

胡少伟，肖 娜1，张明宇2
摘 要：由于海洋环境的特殊性，从海洋微生物中筛选生物活性物质具有广阔的开发应用前
景。本文生物医学论文综述了近年来产生活性物质海洋微生物代谢产物的研究进展情况。
关键词：海洋微生物；活性物质；代谢产物；筛选方法
一、论文前言
海洋是地球上最大的生态环境，具有丰富的环境资源，占有约80%的地球生物。相比陆地微生物，海洋微生物是地球上尚未充分开发的自然环境。经过几十年的开发，现在要从陆地微生物找到新的活性物质的几率正逐渐下降，并且开发的重复率几近95%，转向从海洋微生物环境中寻找新的活性物质不失为一个很好的解决方法，还有众多类似的现象迫切需要大力开发海洋微生物[1,2]。
随着环境科学技术的迅猛发展，人们认识到海洋环境中绝大部分微生物不可培养，于是开发出众多的试验手段，用于微生物环境研究和未培养微生物功能基因发掘[3]。海洋微生物的开发具有重大意义，海洋微生物的研究对海洋环境活性物质的开发具有重大工业应用价值，有助于探究微生物环境在地球能量流动和物质循环过程中的功能与作用；同时对微生物环境的研究将有利于深入了解海洋微生物环境的群落结构、分布特征及海洋生态环境的进化历史。
二、海洋微生物活性代谢产物
（一）海洋真菌得到的活性物质
产生活性物质的真菌分别来自Acremonium，Alternaria，Aspergillus，Chaetomium，Cladosporium，Geotricum，G1iomastix，Humicola，Paecilomyces，Penicillium，Pestalotia，Phoma，Plectosphaerella，Scopulariopsis，Stachybotrys，Trichoderma等属。
Wei H等从一株海洋真菌Aspergillus candidus中分离得到三个具有癌细胞KB(KB3-1)细胞毒活性的Prenylterphenyllin化合物。Lin Aiqun等在一株海洋真菌Aspergillus flavus中分离得到两个吡喃酮类化合物[4]。Wu ZJ等在一株泉州海洋真菌Aspergillus niger(MF-16)中分离得到两个脑苷酯类化合物[5]。Ryuhei Ookura等在Aspergillus ostianus中分离得到化合circumdatin J，并通过单晶衍射对之前分到的两个化合物的结构做了修正，得到了cirumdatin A和B的最终结构[6]。YongFu Huang等在一株海洋真菌Penicillium sp.(BL27-2)中分离得到六个eremophilane倍半萜，该化合物对P388，A549，HL60，BEL7402和K562细胞株的药理结果表明，该化合物中的三元环氧醚环是产生药理活性所必须的，而乙酰化则能显著提高其活性[7]。
Ahmed Abdel-Lateff从一株海洋真菌Chaetomium sp.中分离得到化合物chaetominedione。该化合物浓度为200μg/mL时，对p56酪氨酸酶有93.6%的抑制率[8]。Alexander Pontius等在一株海洋真菌Chaetomium sp.中分离得到三个xanthone类衍生物，这些化合物立体结构的鉴定运用了CD光谱，改进的Mosher’s方法和selective NOE gradient核磁程序。该化合物对恶性疟原虫的活性IC50值达到0.5μg/mL而对同时培养的真核细胞无细胞毒性，该化合物对克氏锥原虫的IC50值为1.5μg/mL[9]。
Macherla V.R.等在一株从阿拉斯加海底沉积物得到的真菌Streptomyces sp.中分离得到三个新的吡咯萜类化合物glaciapyrrole A-C。吡咯萜类化合物在自然界环境中至今只有一个先例。化合物glaciapyrrole A对HT-29和B16-F10人体癌细胞株的IC50值为180μM[10]。Hayakawa Yoichi等在一株海洋真菌Tolypocladium sp.中分离得到一个新的直链多肽efrapetin J，分子式为C81H139N18O16，该化合物能对mol.chaperone GRP78具有衰减性调节。同时还分离得到两个结构类似的多肽[11]。
（二）、海洋微生物及浮游生物得到的活性物质
海洋微生物活性物质的一个重要来源—海洋细茵，包括微球茵属(Micrococcus)、芽孢杆茵属(Bucillus)、肠杆菌属(Enterubacterium)、黄杆茵属(FlavobacteHum)、着色茵属(Chromrium)、假单胞茵属(Pesudomonas)、交替单胞茵属(Alteromonas)、假交替单胞茵属(Pseudoalteromonas)、和钦氏茵属(Chainia)等茵及许多未定茵，有些种类的活性物质从未在陆生茵发现。
2007年Keller S.等在一株稀有的Verrucosispora细菌中分离得到三个abyssomicin类化合物，该化合物具有抑制S.aureus的特性；Sobik P.等在两株Cytophaga细菌中分离得到一系列多硫环化合物，这些化合物的最终结构通过合成予以确定[12]。
Karneyama T.等在一株深海环境细菌Alteromonas haloplanktis中分离得到一个新奇的含铁bisucaberin化合物，其作为一个抗癌药物的作用已经申请了专利。Zhang H.L.等在一株从北极附件的海底泥中得到的细菌Bacillus sp.分离得到三个新的iturin类酰基肽mixrins A-C，Iturins是环脂肪肽。三个化合物对HCT-116细胞株的毒性IC50值分别为0.68μg/mL，1.6μg/mL，1.3μg/mL[13]。2007年Li D等在一株深海环境沉积物中得到的Bacillus sp.中分离得到了一个对P388有细胞毒性的吩嗪类化合物[14]。
从一株Streptomyce放线菌中分离得到marmycinA化合物，该化合物对人体肿瘤细胞有一定的活性[15]。Soria-Mercado I.E.等在152m深海环境沉积物得到的一株放线菌中分离得到化合物chloro-dihydroquinones。其中对HCT-116的克隆癌细胞的细胞毒活性IC50值分别为2.4μg/mL和0.97μg/mL。这些化合物还对vancomycin-resistant屎肠球菌(VREF)和methicillin-resistant葡萄球菌(MRSA)具有杀灭活性，其MIC介于1.95-15.6μg/mL。
三、论文结束语
综上论文所述，人们从海洋环境中寻求生物活性物质起步较晚，在近几十年虽已发现约5000种新的海洋环境天然活性物质，但也只详细研究了1500多种海洋微生物的活性代谢物，海洋环境中还存在上百万种海洋微生物等待进一步深入开发研究。而我国海洋资源丰富，拥有东海、南海、黄海、渤海四大海域，具有丰富的微生物种群。因此，具有很好的开发海洋环境活性物质的前景，在我国，该领域的研究较发达国家落后，在海洋环境微生物的筛选、分离、鉴定以及活性物质的分离纯化等方面应重点加强，加紧海洋微生物系统的研究开发，对于更好利用海洋环境资源方面具有十分重要的现实意义。
参考文献
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