微生物代謝產(chǎn)物多樣性

1、 微生物代謝產(chǎn)物多樣性微生物代謝產(chǎn)物多樣性 報告人：李貝貝 n自弗萊明爵士發(fā)現(xiàn)青霉素開始，人類真正開始有目的地從 微生物中篩選微生物次生代謝產(chǎn)物，進(jìn)行藥物的研究與開 發(fā)。人們從微生物中發(fā)現(xiàn)了2 萬多個具有生物活性的微生 物次生代謝產(chǎn)物。微生物次生代謝產(chǎn)物已在食品、農(nóng)藥、 化肥，抗生素以及新藥的開發(fā)等各個方面都占據(jù)了重要地 位。楊振寧先生也說，“二十一世紀(jì)是微生物世紀(jì)” ， 對微生物多樣性及其代謝產(chǎn)物活性的研究具有重要的意義。 1研究背景及意義研究背景及意義 2研究內(nèi)容 海洋微生物海洋微生物植物內(nèi)生真菌植物內(nèi)生真菌 紫杉醇 產(chǎn)生菌 2.1海洋微生物的多樣性 海洋細(xì)菌生物活性物質(zhì)海洋細(xì)菌生物活性物

2、質(zhì) 海洋真菌海洋真菌 海洋微藻海洋微藻 沉積物細(xì)菌和海洋細(xì)菌： 海洋放線菌； 淺水 鏈霉菌 小孢囊菌屬和 諾卡氏菌 深水 真菌是海洋環(huán)境中的嚴(yán)重致病菌 ：褐藻Sargassum 的可見瘤 海綿廢棄病 低等真菌可以使海草,藻類致病 n在海洋環(huán)境中廣泛分布,并形成 n海洋食物鏈的基礎(chǔ)甲藻是溫帶 n和熱帶海域的“赤潮”和其它魚類 n毒素的制造者 n多醚類抗生素:畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè) 海洋微生物的應(yīng)用前景 n總的來說, 主要資源集中在某些微生物類群,如放 線菌（抗菌，醫(yī)藥如抗腫瘤抗氧化和植物保護(hù)等 各個方面）。海洋微生物是一個巨大的尚待開發(fā) 的資源。 2.2植物內(nèi)生真菌 內(nèi)生細(xì)菌 內(nèi)生真菌 菌根菌 附生菌 潛

3、伏性病原菌 內(nèi)生菌 現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的內(nèi)生真菌主要屬于子囊菌(Ascomycetes)和半知 菌(Deuteromycetes)，少數(shù)為擔(dān)子菌(Basidiomycetes)，包括 核菌綱(Pyrenometes)，盤菌綱(Discomycetes)和腔菌綱 (Loculoascomycetes)。最近報道，從植物體內(nèi)分離到了接合 菌(zygomycetes)。 n擬盤多毛孢可以產(chǎn)生(紫杉醇和粗榧酸)和抗菌物質(zhì)(環(huán)己烷類物質(zhì)、粗 榧酸等) n研究發(fā)現(xiàn)紫杉醇具有很好的抗癌抗腫瘤作用，但是在植物中的含量特 別低，后來發(fā)現(xiàn)產(chǎn)紫杉醇的內(nèi)生菌不僅僅局限于來自短葉紅豆衫一種 植物，也不單單是擬盤多毛孢一屬的內(nèi)生真

4、菌能夠產(chǎn)生紫杉醇，從其 他種植物分離的某些種屬的內(nèi)生真菌也能產(chǎn)生紫杉醇。表l中列出已發(fā) 表的這些內(nèi)生真菌及其宿主植物。從表中可以看出產(chǎn)紫杉醇的真菌種 類比植物種類要多，已鑒定的內(nèi)生擬盤多毛孢有23種。 2.2.1植物內(nèi)生真菌：紫杉醇產(chǎn)生菌內(nèi)生擬盤多毛孢 表1 現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的紫杉醇產(chǎn)生菌及其宿主植物 宿主植物內(nèi)生真菌 短葉紅豆杉安德氏紫杉霉 短葉紅豆杉擬盤孢屬 落羽杉擬盤多毛孢 榧樹黑蔥花霉樹 喜馬拉雅紅豆杉莖點(diǎn)霉屬 喜馬拉雅紅豆杉擬盤多毛孢 喜馬拉雅紅豆杉小莢孢腔菌 聚端孢屬 南方紅豆杉瘤座孢屬 南方紅豆杉頭孢霉屬 輪柄梳霉屬 無孢菌群 云南紅豆杉安德氏紫杉霉 紫杉醇產(chǎn)生菌及其宿主植物 n紫杉醇主

5、要適用于卵巢癌和乳腺癌，對肺癌、大腸癌、黑色素瘤、頭 頸部癌、淋巴瘤、腦瘤也都有一定療效 。 n微生物因其種類繁多，次生代謝產(chǎn)物多樣化。內(nèi)生真菌作為主要的微 生物物種，其代謝產(chǎn)物必然具有多樣性。從內(nèi)生真菌中得到的生物活 性物質(zhì)有51是前所未知的。這比起從土壤微生物中得到的38的活 性物質(zhì)是多之又多的。表2按照內(nèi)生真菌產(chǎn)生活性物質(zhì)的種類歸納內(nèi) 生真菌及其宿主植物。 2 .2.2植物內(nèi)生真菌的活性代謝產(chǎn)物 表2 近年來發(fā)表的內(nèi)生真菌產(chǎn)生的活性物質(zhì)及其宿主植物 藥物種類活性物質(zhì)種類內(nèi)生真菌外源植物 吲哚二萜類 殺蟲劑萘 殺蚜蟲及抗菌物質(zhì) 香豆酮衍生物 抗病毒三縮酚酸cytonaema sp.櫟樹 免

6、疫抑制劑二帖吡酮類微膠鐮孢雷公藤 擬盤多毛孢雷公藤 短葉紅豆杉 揮發(fā)性抗菌素酯類 輪稀 降血糖物質(zhì)黑麥震顫素B枝頂孢黑麥草 IAA 植物生長調(diào)節(jié)劑GA GA IAA ABA Z ZR紫萁小菇 石斛小菇蘭科植物 產(chǎn)香鳶尾酮米根霉德國鳶尾 殺藻Geniculol Cytochalcin FGeniculosporium Sp.0 黃酮類Chaetomella sp.杜仲 抗氧化劑酰胺生物堿Cryptosporiopsis of quercina雷公藤 苯并吡喃類彎孢屬Ocotea corymbosa 酮內(nèi)酯鐮刀菌卷柏 苯并吡咯類木霉屬 曲霉屬黃花夾竹桃 Phomoxanthones A B擬莖點(diǎn)霉

7、 Spiroquinazoline alkaloid正青霉屬九里香 麥角甾醇炭蛆菌黃花蒿 抗菌劑碳蛆菌酸膠孢碳蛆菌蒙古蒿 Fusanruside鐮刀菌栓皮櫟 Ambuic acid擬盤多毛孢普遍存在 pestaloside humulane短葉紅豆杉 Dimeniol 紫杉醇安德氏紫衫霉短葉紅豆杉 苯醌二聚物擬盤多毛孢榧樹 Avccruin ANO 2533中國紅樹 抗腫瘤藥物長春新堿尖鐮孢菌 鏈格孢屬 青霉屬長春花 鬼臼毒素青霉屬 從梗孢屬桃兒七 南方山荷葉 球毛殼甲素A球毛殼菌美登木 細(xì)胞松弛素小鼻枝霉屬雷公藤 Ras法尼基轉(zhuǎn)移酶抑制劑莖點(diǎn)霉FL-41510一年蓬 Nomofungin枝頂

8、孢屬歐洲紫衫 DicerrandrolA-CPhomopsis longicollaDicerandra futesoens 3微生物的應(yīng)用 n生活中：維持人或動物體內(nèi)代謝正常 如大腸桿菌負(fù)責(zé)制 造人體所需維生素 ； n醫(yī)藥：各種抗生素類；抗癌藥物（紫杉醇） n農(nóng)業(yè)：維持植物生理（固氮菌）；提高土壤肥力；食用菌； 生物農(nóng)藥等。 n工業(yè)方面：基因工程里面的載體；細(xì)胞雜交的生物手段； 食品發(fā)酵等等。 nMichael Blaut* and Thomas Clavel,Metabolic Diversity of the Intestinal Microbiota:Implications for Health and DiseaseJ The Journal of Nutrition2006：751- 754. n傳建明,微生物代謝產(chǎn)物及其生物活性的多樣性J中國飼料1999,5:27-28. n谷蘇,邵華 ,蔣曉等,藥用植物內(nèi)生真菌多樣性及其活性成分的潛在應(yīng)用價值J中國藥學(xué) 雜志2001, 36 (1):14-15. n劉蘊(yùn)哲,何勁,張杰等,植物內(nèi)生真菌及其