海洋生物活性物质研究

摘要

由于海洋环境的特殊性和海洋生物在生态系统中的功能，海洋生物能产生许多有生物活性的化合物，这些化合物有可能成为新的强效抗癌、抗菌和抗病毒药物以及有其他用途的物质。本论文第一章概述了从海洋天然产物中发现的一些具代表性的结构独特的、有生物活性的聚酮、萜类、生物碱、缩氨酸类化合物：在海洋天然产物研究中，寻找抗癌药物，仍是目前及今后的重点，我们也综述了目前已经进入临床试验的海洋抗癌药物及其作用机理研究。由于化学、生物学、药学等相关领域的飞速发展，海洋药物的研发也遇到了新的机遇与挑战，在本章的最后，我们分析了海洋药物的未来发展趋势。 在论文第二章，研究了新的海洋细菌SY01的代谢产物及其培养条件。该菌经16S rlLNA基因序列分析，并将结果在GenBank2挂行检索，确定其是一个新的种属Zooshikella sp.。该菌株以蛋白胨5 g/L，酵母膏1 g/L，25g粗海盐/L，pH 7.5为培养基，培养液呈红色。代谢产物提取物，通过各种层析方法及高效液相色谱分离，目前已经得到5个纯化合物，经波谱分析方法确定化合物的结构。其主要代谢产物是具抗肿瘤、抗疟疾、抗微生物、促进细胞凋亡、以及具免疫抑制活性的灵菌红素(prodigiosin)，另外4个被鉴定的化合物分别为：麦角甾醇，环(苯丙-苯丙)二肽，环(异丙基-异丁基)二肽，环(异丙基-仲丁基)二肽。另外2个少量的色素组分：分子量为m/z 321(浅红色)和m/z334(蓝色)，它们的结构目前仍在鉴定中。 由于这株细菌能产生具多种生物活性的灵菌红素类化合物，我们希望通过改变培养条件，提高其产量，或者是促使该菌能生产其它新的活性物质，选用了10种组成不同的培养基来培养该菌。这10种培养基为：①2216E培养基(2216E培养基，组成如下：蛋白胨5 g/L，酵母膏1 g/L，柠檬酸亚铁0.1 g/L，NaCl 19．415 g/L，MgCl<,2>·6H<,2>O 8.8 g/L，Na<,2>SO<,4>·10H<,2>O 3.24 g/L，CaCl<,2>·6H<,2>O 1.8 g/L，KCl 0.55 g/L，NaHCO<,3> 0.16 g/L，KBr 0.08 g/L，SrCl<,2>·6H<,2>O 0.034 g/L，HBO<,3> 0.022 g/L，NaSiO<,3> 0.004 g/L，NaF 0.0024 g/L，NH4NO<,3> 0.0016 g/L，K<,2>HPO<,4> 0.008 g/L，H<,2>O 1L。)；②蛋白胨5g/L，酵母膏1g/L，海盐19g/L；③蛋白胨10g/L，酵母膏2g/L，海盐23g/L，色氨酸1g/L；④蛋白胨10g/L，酵母膏2g/L，海盐23g/L，组氨酸1g/L；⑤蛋白胨10g/L，酵母膏2g/L，海盐23g/L，干酪素2g/L；⑥蛋白胨10g/L，酵母膏2g/L，海盐23g/L，内酯酸0～g/L；⑦蛋白胨10g/L，酵母膏2g/L，海盐23g/L，二苯胍0.1g/L；⑧蛋白胨10g/L，酵母膏2g/L，海盐23g/L，樟脑0.1g/L；⑨蛋白胨10g/L，酵母膏2g/L，海盐23g/L，香豆素0.1g/L；⑩蛋白胨10g/L，酵母膏2g/L，海盐23g/L，间二硝基苯0.1g/L。运用ESIMS测定这些不同培养条件下的培养提取物中灵菌红素类化合物及其它代谢产物的产生情况及其含量变化，结果发现用2216E培养基能促进细菌产生灵菌红素类化合物；在培养基里面加入色氨酸、组氨酸、干酪素、内酯酸、苯二胍、樟脑和香豆素能稍微抑制细菌产灵菌红素类的产生；在培养基里面加入间二硝基苯，培养液不变红，几乎能完全抑制细菌产生灵菌红素类化合物；加入干酪素则能明显促使该菌产生系列大分子(m/z 687，718，744，885，911)的化合物。探讨了灵菌红素类化合物的生物合成的影响因素，为今后进一步确定该菌产具抗肿瘤等生理活性的灵菌红素类化合物的最优化的培养条件提供了基础数据和有益的指导。在论文第三章，研究了海洋细菌Aeromonas hydrophia D0602对间二硝基苯的生物转化。设立空白组和转化组，在转化组加入0.2 g/L的间二硝基苯，转化5天，经分离得到2个转化产物：问硝基苯胺(约80％)和间二苯胺(20％)，转化率高于90％。该转化产物的结构通过NMR确定。间二硝基苯属于高毒类有机化合物，它能引起人的高铁血红蛋白正切消除这种症状很慢；二硝基苯很难降解，含有二硝基苯的水能使鱼虾死亡，农作物减产甚至不能生长，当渗透到地下水中能对环境有长远的影响。在本课题的研究过程中发现该菌能对二硝基苯进行还原转化而得到毒性更小的间硝基苯胺和间二苯胺，表明二硝基苯能有效地诱导该菌还原酶活性的提高。该菌的酶的提取和鉴定，以及在有机合成等领域的应用均值得进一步的研究。通过生物转化法来制备有机产品，过程简单、环境友好、产品具有化学、区域、立体选择性，是绿色化学发展的重要方向之一，有广阔的应用前景。 海洋生物活性物质研究在论文第四章，对采自中国南海的一种未鉴定的软珊瑚的有效成分进行了化学研究，应用多种层析方法从中分离到5个纯化合物，经波谱分析方法确定其结构。这5个化合物分别为：直链十二烷醇；十八烷酸；24-亚甲基胆甾醇；鲨肝醇；胸腺嘧啶。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1海洋天然产物主要化学类型

1.2海洋天然产物抗癌药物的研究

1.3海洋药物的现状及发展趋势

参考文献

第二章海洋新细菌Zooshikella sp.SY01的代谢产物及其培养条件研究

2.1引言

2.2海洋细菌Zooshikella sp.SY01的种属鉴定

2.3海洋细菌Zooshikella sp.SY01的代谢产物研究

2.4海洋细菌培养条件研究

2.5实验部分

参考文献

第3章海洋细菌Aeromonas hydrophila D0602对间二硝基苯的生物转化

3.1引言

3.2海洋细菌Aeromonas hydrophila D0602对间二硝基苯的生物转化

3.3微生物对间二硝基苯生物转化的可能机制及其意义

3.4实验部分

参考文献

第四章一种未知种属软珊瑚的化学成分研究

4.1引言

4.2软珊瑚的化学成分分析

4.3实验部分

参考文献

附图:

致谢

原创性声明及知识产权保护声明