海洋放线菌活性菌株的筛选及1023菌株次级代谢产物的研究

摘要

海洋放线菌分布广，种类多，可产生许多结构新颖、功能独特及毒副作用较低的次级代谢产物，是寻找新药或先导化合物的重要资源。本论文对13株分离自深海底泥和海洋动植物体的海洋放线菌的抗菌、抗乙酰胆碱酯酶和抗肿瘤等活性进行了分析，并对其中一株具有较强体外抗肿瘤活性菌株的次级代谢产物进行了较系统的研究，旨在发掘具有潜在应用前景的活性化合物，为开发新的微生物药物奠定基础。 采用改进的Ellman法，微量液体稀释法和MTT法，分别对13株海洋放线菌的3种培养基发酵液乙酸乙酯提取物的抗乙酰胆碱酯酶活性、抗菌活性和体外抗肿瘤活性进行检测，结果表明：有92.3％的提取物(浓度为100μg/mL)对AChE的抑制率大于50％，其中01菌株的海水改良YSP培养基提取物和18菌株的海水YMG培养基提取物具有较强的活性，当提取物浓度降到20μg/mL时，对AChE的抑制仍分别可达51.2％和53.1％；有9个提取物对大肠杆菌或枯草芽孢杆菌有抑制作用，占总供测样品的23.1％，其中对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌有抑制作用的分别为5.1％和20.5％；有14个提取物(浓度为100μg/mL)具有体外抗肿瘤活性(对KB或HepG2的抑制率=50％)，占总供测样品的35.9％，其中菌株1023具有很强的活性，它的3个培养基提取物在20μg/mL时对肿瘤细胞KB的抑制率都在60％以上。 采用形态学鉴定方法及16SrDNA序列分析技术对1023菌株进行鉴定，将其归类为链霉菌属(Streptomyces sp.)。 以半海水高氏一号为培养基，200L发酵罐发酵制备1023菌株发酵液120L。采用硅胶柱层析、中压反相柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析和重结晶等方法从发酵液的乙酸乙酯萃取物中分离到8个化合物(mPm7，HWX13。HWX23，HWX27，HWX29，HWX33，HWX35，HWX39)。利用MS，NMR和红外等波谱技术，鉴定它们的结构。化合物mPm7为valinomycin，其余7个为含有nonactic acid及其衍生物：HWX13，HWX27，HWX29，HWX33，HWX35，HWX39分别是homononactic acid，Feigrisolide C，nonactic acid acetate，homononactic methylester，nonactic methylester，和nonactic acid，HWX23的结构鉴定为methyl 2-(5-(3-hydroxybutyl)-tetrahydrofuran-2-yl)propanoate，是新化合物。 对这8个化合物进行了生物活性的测试。mPm7对Hela细胞的IC50为3.04ng/mL，对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和结核分枝杆菌的MIC均为50μg/mL，对白色假丝酵母的MIC为1.56μg/mL，对啤酒酵母的的MIC为6.25μg/mL。其余7个化合物没检测到明显的生物活性，新化合物HWX23的其它活性有待进一步的研究。 本文的研究结果表明，海洋放线茵中蕴藏着较丰富的抗菌和抗肿瘤活性物质产生菌，具有产生新结构化合物和强生物活性代谢产物的能力，是开发微生物药物的重要资源。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

1海洋天然产物研究概况

2.海洋放线菌资源及其活性代谢产物的研究

3.本课题的研究内容、目的及意义

材料与方法

1材料

2方法

结果与分析

1海洋放线菌活性菌株的筛选

1.1抗乙酰胆碱酯酶活性

1.2抗菌活性

1.3细胞毒活性

2菌株1023的鉴定

2.1形态特征

2.2 16S rDNA序列分析

3 1023菌株次级代谢产物的研究

3.1 1023菌株的发酵及发酵液的处理

3.2次级代谢产物的分离纯化

4化合物的结构解析

4.1化合物mPm7

4.2化合物HWX23

4.3化合物HWX13

4.4化合物HWX33

4.5化合物HWX35

4.6化合物HWX39

4.7化合物HWX29

4.8化合物HWX27

5化合物的生物活性检测

5.1细胞毒活性测定

5.2抗菌活性测定

5.3抗氧化活性测定

讨论与结论

1培养基对海洋放线菌活性的影响

2 1023菌株的次级代谢产物及其生物活性

2.1化合物mPm7

2.2 nonactic acid、homononactic acid以及它们的衍生物

3结论及展望

参考文献

附录

致谢