微生物代谢产物多样性

1、 微生物代谢产物多样性微生物代谢产物多样性 报告人：李贝贝n自弗莱明爵士发现青霉素开始，人类真正开始有目的地从微生物中筛选微生物次生代谢产物，进行药物的研究与开发。人们从微生物中发现了2 万多个具有生物活性的微生物次生代谢产物。微生物次生代谢产物已在食品、农药、化肥，抗生素以及新药的开发等各个方面都占据了重要地位。杨振宁先生也说，“二十一世纪是微生物世纪” ，对微生物多样性及其代谢产物活性的研究具有重要的意义。1研究背景及意义研究背景及意义2研究内容海洋微生物海洋微生物植物内生真菌植物内生真菌紫杉醇产生菌2.1海洋微生物的多样性海洋细菌生物活性物质海洋细菌生物活性物质海洋真菌海洋真菌海洋微藻海

2、洋微藻沉积物细菌和海洋细菌：海洋放线菌； 浅水链霉菌小孢囊菌属和诺卡氏菌 深水真菌是海洋环境中的严重致病菌：褐藻Sargassum 的可见瘤 海绵废弃病低等真菌可以使海草,藻类致病n在海洋环境中广泛分布,并形成n海洋食物链的基础甲藻是温带n和热带海域的“赤潮”和其它鱼类n毒素的制造者n多醚类抗生素:畜牧业和农业海洋微生物的应用前景n总的来说, 主要资源集中在某些微生物类群,如放线菌（抗菌，医药如抗肿瘤抗氧化和植物保护等各个方面）。海洋微生物是一个巨大的尚待开发的资源。2.2植物内生真菌内生细菌内生真菌菌根菌附生菌潜伏性病原菌内生菌 现今发现的内生真菌主要属于子囊菌(Ascomycetes)和半

3、知菌(Deuteromycetes)，少数为担子菌(Basidiomycetes)，包括核菌纲(Pyrenometes)，盘菌纲(Discomycetes)和腔菌纲(Loculoascomycetes)。最近报道，从植物体内分离到了接合菌(zygomycetes)。n拟盘多毛孢可以产生(紫杉醇和粗榧酸)和抗菌物质(环己烷类物质、粗榧酸等)n研究发现紫杉醇具有很好的抗癌抗肿瘤作用，但是在植物中的含量特别低，后来发现产紫杉醇的内生菌不仅仅局限于来自短叶红豆衫一种植物，也不单单是拟盘多毛孢一属的内生真菌能够产生紫杉醇，从其他种植物分离的某些种属的内生真菌也能产生紫杉醇。表l中列出已发表的这些内生真菌

4、及其宿主植物。从表中可以看出产紫杉醇的真菌种类比植物种类要多，已鉴定的内生拟盘多毛孢有23种。2.2.1植物内生真菌：紫杉醇产生菌内生拟盘多毛孢表1 现今发现的紫杉醇产生菌及其宿主植物宿主植物内生真菌短叶红豆杉安德氏紫杉霉短叶红豆杉拟盘孢属落羽杉拟盘多毛孢榧树黑葱花霉树喜马拉雅红豆杉茎点霉属喜马拉雅红豆杉拟盘多毛孢喜马拉雅红豆杉小荚孢腔菌 聚端孢属南方红豆杉瘤座孢属南方红豆杉头孢霉属 轮柄梳霉属 无孢菌群云南红豆杉安德氏紫杉霉紫杉醇产生菌及其宿主植物n紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳腺癌，对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效 。n微生物因其种类繁多，次生代谢产物多样化。内生

5、真菌作为主要的微生物物种，其代谢产物必然具有多样性。从内生真菌中得到的生物活性物质有51是前所未知的。这比起从土壤微生物中得到的38的活性物质是多之又多的。表2按照内生真菌产生活性物质的种类归纳内生真菌及其宿主植物。2 .2.2植物内生真菌的活性代谢产物表2 近年来发表的内生真菌产生的活性物质及其宿主植物药物种类活性物质种类内生真菌外源植物吲哚二萜类杀虫剂萘杀蚜虫及抗菌物质香豆酮衍生物抗病毒三缩酚酸cytonaema sp.栎树免疫抑制剂二帖吡酮类微胶镰孢雷公藤拟盘多毛孢雷公藤 短叶红豆杉挥发性抗菌素酯类轮稀降血糖物质黑麦震颤素B枝顶孢黑麦草IAA植物生长调节剂GAGA IAA ABA Z Z

6、R紫萁小菇 石斛小菇兰科植物产香鸢尾酮米根霉德国鸢尾杀藻Geniculol Cytochalcin FGeniculosporium Sp.0黄酮类Chaetomella sp.杜仲抗氧化剂酰胺生物碱Cryptosporiopsis of quercina雷公藤苯并吡喃类弯孢属Ocotea corymbosa酮内酯镰刀菌卷柏苯并吡咯类木霉属 曲霉属黄花夹竹桃Phomoxanthones A B拟茎点霉Spiroquinazoline alkaloid正青霉属九里香麦角甾醇炭蛆菌黄花蒿抗菌剂碳蛆菌酸胶孢碳蛆菌蒙古蒿Fusanruside镰刀菌栓皮栎Ambuic acid拟盘多毛孢普遍存在pest

7、alosidehumulane短叶红豆杉Dimeniol紫杉醇安德氏紫衫霉短叶红豆杉苯醌二聚物拟盘多毛孢榧树Avccruin ANO 2533中国红树抗肿瘤药物长春新碱尖镰孢菌 链格孢属 青霉属长春花鬼臼毒素青霉属 从梗孢属桃儿七 南方山荷叶球毛壳甲素A球毛壳菌美登木细胞松弛素小鼻枝霉属雷公藤Ras法尼基转移酶抑制剂茎点霉FL-41510一年蓬Nomofungin枝顶孢属欧洲紫衫DicerrandrolA-CPhomopsis longicollaDicerandra futesoens3微生物的应用n生活中：维持人或动物体内代谢正常 如大肠杆菌负责制造人体所需维生素 ；n医药：各种抗生素类；

8、抗癌药物（紫杉醇）n农业：维持植物生理（固氮菌）；提高土壤肥力；食用菌；生物农药等。n工业方面：基因工程里面的载体；细胞杂交的生物手段；食品发酵等等。nMichael Blaut* and Thomas Clavel,Metabolic Diversity of the Intestinal Microbiota:Implications for Health and DiseaseJ The Journal of Nutrition2006：751-754.n传建明,微生物代谢产物及其生物活性的多样性J中国饲料1999,5:27-28.n谷苏,邵华 ,蒋晓等,药用植物内生真菌多样性及其活性成分的潜在应用价值J中国药学杂志2001, 36 (1):14-15.n刘蕴哲,何劲,张杰等,植物内生真菌及其活