1放線菌是產(chǎn)生多種天然活性物質(zhì)的重要微生物資源。目前,已發(fā)現(xiàn)的微生物源天然產(chǎn)物中,約50%來(lái)源于放線菌。但是,隨著從鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)新型抗生素的幾率不斷降低,越來(lái)越多的研究學(xué)者開始對(duì)稀有放線菌進(jìn)行研究。稀有放線菌可以從許多生態(tài)環(huán)境中分離得到,其中海洋環(huán)境由于其具有高鹽、高壓、低溫、低氧、寡營(yíng)養(yǎng)等特點(diǎn),使海洋稀有放線菌具有獨(dú)特的代謝途徑并且可以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)新穎、活性良好的代謝產(chǎn)物。從上世紀(jì)60年代開始,人們就已經(jīng)將目光轉(zhuǎn)向海洋藥物的開發(fā),從海洋稀有放線菌中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)新穎的活性化合物的數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了陸地來(lái)源的放線菌。從近些年的研究來(lái)看,海洋沉積物來(lái)源的稀有放線菌仍是研究中的重點(diǎn),目前已經(jīng)報(bào)道可以產(chǎn)生活性化合物的海洋來(lái)源的稀有放線菌中,約有一半是來(lái)自于海洋沉積物。本論文選取的鏈孢囊菌CGMCC 4.7309是從黃海沉積物中分離得到的一株稀有放線菌,本研究以其為供試材料,采用大孔樹脂吸附,凝膠柱層析,薄層層析分離,高效液相色譜制備等多種分離技術(shù),對(duì)其次生代謝產(chǎn)物進(jìn)行分離提純;通過(guò)一維和二維核磁共振波譜、高分辨質(zhì)譜、紅外光譜、紫外光譜等多種波譜技術(shù),對(duì)其次生代謝產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定;通過(guò)圓二色譜技術(shù),進(jìn)一步對(duì)其次生代謝產(chǎn)物的絕對(duì)構(gòu)型進(jìn)行鑒定;利用多種活性檢測(cè)方法對(duì)其次生代謝產(chǎn)物的抑菌活性進(jìn)行測(cè)定。主要獲得了以下研究結(jié)果:1.結(jié)合傳統(tǒng)分類學(xué)和分子生物學(xué)鑒定CGMCC 4.7309菌株為玫瑰鏈孢囊菌。對(duì)CGMCC 4.7309菌株進(jìn)行形態(tài)學(xué)和生理生化特征分析,以及16S r DNA序列比對(duì)和系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建。通過(guò)對(duì)菌株16S r DNA序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增、測(cè)序、拼接,然后NCBI BLAST基因序列比對(duì),利用Neighbor-Join法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析。對(duì)該進(jìn)化樹進(jìn)行分析,結(jié)果表明CGMCC 4.7309菌株與玫瑰鏈孢囊菌(Streptosporangium roseum DSM 43021)在同一系統(tǒng)進(jìn)化分枝上,其相似度為100%。再結(jié)合此菌株的形態(tài)學(xué)特征以及生理生化特征均與玫瑰鏈孢囊菌(S.roseum)相一致,確定CGMCC 4.7309菌株為玫瑰鏈孢囊菌。2.鏈孢囊菌CGMCC 4.7309菌株的發(fā)酵優(yōu)化。結(jié)合單因素試驗(yàn)以及正交試驗(yàn)的方法,以抑制水稻紋枯病菌的活性作為指標(biāo),最終確定最適發(fā)酵培養(yǎng)基為:葡萄糖2.0%,土豆淀粉1.5%,玉米漿粉0.4%,酵母提取物0.2%,Na Cl 0.1%,Ca CO3 0.3%。最適發(fā)酵條件為:發(fā)酵時(shí)間9 d,初始p H值7.0,發(fā)酵溫度28°C,接種量7.5%,轉(zhuǎn)速220 r/min,種子液種齡3 d。3.從鏈孢囊菌CGMCC 4.7309發(fā)酵粗提物浸膏中分離純化得到7個(gè)單體化合物。通過(guò)對(duì)鏈孢囊菌CGMCC 4.7309進(jìn)行大孔樹脂吸附、甲醇浸提、二氯甲烷萃取以及凝膠柱層析純化,得到酒紅色發(fā)酵粗提物浸膏4.3 g,并且測(cè)定發(fā)酵粗提物浸膏對(duì)9株植物病原真菌和4株細(xì)菌的抑菌活性。經(jīng)過(guò)薄層層析分離,得到4個(gè)不同極性組分:A-D。采用活性追蹤法,根據(jù)發(fā)酵粗提物浸膏抑菌活性結(jié)果,測(cè)定A-D四個(gè)組分對(duì)9株植物病原真菌的抑菌活性。結(jié)果表明A-D四個(gè)組分均具有不同程度的抑菌活性,故對(duì)A-D四個(gè)組分進(jìn)行進(jìn)一步的分離純化。利用高效液相色譜和凝膠柱層析等分離方法,最終得到7個(gè)單體化合物。4.經(jīng)結(jié)構(gòu)鑒定,確定7個(gè)單體化合物均為芳香聚酮類化合物。通過(guò)核磁共振圖譜、高分辨質(zhì)譜、紫外、紅外、旋光度測(cè)定等檢測(cè)技術(shù),對(duì)所分離純化得到的7個(gè)單體化合物進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定,并且通過(guò)圓二色譜技術(shù)確定了單體化合物的絕對(duì)構(gòu)型。通過(guò)比較相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)和譜圖檢測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)果表明7個(gè)單體化合物均屬于芳香聚酮類化合物,其中5個(gè)單體化合物為新化合物:Hexaricins D–H(化合物1-5);2個(gè)單體化合物為已知化合物:Hexaricin A(化合物6)和Hexaricin C(化合物7)。采用微量稀釋法,測(cè)試這7個(gè)單體化合物對(duì)9株植物病原真菌的抑菌活性。結(jié)果表明,化合物1、2對(duì)幾種植物病原真菌均表現(xiàn)出了較好的抑菌活性,其中化合物1對(duì)水稻紋枯病菌、水稻稻瘟病菌和番茄灰霉病菌表現(xiàn)出了良好的抑菌活性,EC50分別為4.51±0.28μg/m L、8.85±0.55μg/m L、6.02±0.81μg/m L。5.Hexaricin D對(duì)水稻紋枯病菌具有抑制作用且對(duì)水稻植株安全。通過(guò)測(cè)定Hexaricin D對(duì)水稻紋枯病菌菌絲生長(zhǎng)、生物量以及菌核萌發(fā)的影響,表明當(dāng)Hexaricin D濃度高于4.6μg/m L時(shí),對(duì)水稻紋枯病菌菌絲的生長(zhǎng)有較強(qiáng)的抑制作用;當(dāng)濃度大于300μg/m L時(shí),Hexaricin D對(duì)水稻紋枯病菌菌核萌發(fā)的抑制率均在70%以上,表明Hexaricin D對(duì)水稻紋枯病菌的生長(zhǎng)發(fā)育具有較強(qiáng)的抑制作用。通過(guò)對(duì)Hexaricin D進(jìn)行不同溫度的處理試驗(yàn),表明當(dāng)環(huán)境溫度低于60°C時(shí),雖然Hexaricin D對(duì)水稻紋枯病菌的抑制率有所下降,但還保持一定的抑菌活性,而且當(dāng)環(huán)境溫度在40°C左右時(shí),其抑菌活性基本不受影響。在活體盆栽試驗(yàn)中,Hexaricin D對(duì)水稻紋枯病表現(xiàn)出了較好的抑制作用,而且對(duì)水稻植株表現(xiàn)出了很高的安全性。
【學(xué)位單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S476
【部分圖文】：

圖 1-1 小單孢菌屬代謝產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)-1 The molecular structure of metabolites produced by Micromon線菌屬的代謝產(chǎn)物菌常見于亞熱帶、熱帶地區(qū)，可以從中分離得到具有謝產(chǎn)物（甄永蘇，2004）�？股� IB-00208，具有體胞的活性（Maletcascón et al，2003）。含有水楊酸基在適當(dāng)條件下，水楊酸基團(tuán)可以與一些含氨基或羥基酰胺或酯。由 Actinomadura madurae IFM 0745 Madurastrtin B1，可以抑制抗藤黃微球菌（Harada

杜拉放線菌屬、小雙孢菌屬、游動(dòng)放線菌屬、糖多孢菌屬代謝產(chǎn)物的molecular structure of metabolites produced by Actinomadura, MicrobisporaSaccharopolyspora枝菌酸菌屬的代謝產(chǎn)物素和利福平，是該屬產(chǎn)生的最具代表性的抗生素，由于其具有用于臨床治療。Kunimoto 等人（2004）從 ML630-mF1 菌株中革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌活性的抗生素：Kigamicins A-E。Kigamicins A好的抑制腫瘤細(xì)胞。Banskota 等人（2006）利用基因分is orientalis ATCC 43491 菌株中發(fā)現(xiàn)了抗生素 ECO-0501，具的作用。Murakami 等（2007）從擬無(wú)枝菌酸菌屬 SANK 6020菌轉(zhuǎn)移酶Ⅰ抑制劑：A-102395，其 IC50為 11 nmol/L。Dasari 中分離得到一株可以產(chǎn)生新型吡啶鹽化合物的菌株：Amyc腦癌 U87MG 細(xì)胞、乳腺癌 MCF-7 細(xì)胞和宮頸癌 HeLa 細(xì)胞并且對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌、革蘭氏陰性細(xì)菌也有一定的抑制作用

-3 諾卡氏菌屬、擬無(wú)枝菌酸菌屬、糖絲菌屬、鹽孢菌屬代謝產(chǎn)物的分子 molecular structure of metabolites produced by Nocardia, Amycolatopsis, SSalinispora放線菌研究意義和展望作為重要的微生物資源，廣泛存在于不同的自然生態(tài)環(huán)境中，功能各異，與人類的生產(chǎn)和生活極為密切，所具有的應(yīng)用價(jià)值放線菌的代謝類型非常多樣化，可以產(chǎn)生多種有用的活性物質(zhì)草劑、維生素、酶及酶的抑制劑、氨基酸、抗生素等。自從其他學(xué)者發(fā)現(xiàn)鏈霉菌并篩選出鏈霉素后（Gordon and Horan，1生物學(xué)家便開始對(duì)放線菌進(jìn)行廣泛的研究，放線菌資源的藥物的成就。至今為止，已發(fā)現(xiàn)的上萬(wàn)種天然抗生素中，有近 2/3 是，如聚酮類、氧雜蒽酮類、生物堿、氨基糖苷類、氯霉素類、大環(huán)內(nèi)酯類和四環(huán)素類等活性物質(zhì)，這其中的許多活性物質(zhì)都
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2846306