海洋放线菌Streptomyces costaricanus SCSIO ZS0073中fungichromin生物合成基因簇的分析鉴定

目的对分离自中国广西红沙红树林湿地公园的放线菌菌株Streptomycescostaricanus SCSIO ZS0073进行基因组测序分析,并对其生产的制霉色基素(fungichromin)的生物合成基因簇进行分析鉴定。方法对S.costaricanus SCSIO ZS0073菌株进行基因组总DNA提取,利用Highseq4000和PacBio SMRT技术相结合的手段对该菌株进行了基因组完成图测序;利用生物信息学方法对基因组进行注释并寻找fungichromin的生物合成基因簇,对fungichromin生物合成骨架基因fgmJ1进行置换突变,确定fungichromin生物合成基因簇,结合fungichromin结构特征和其基因簇内遗传信息及聚酮化合物的生物合成原理,对其生物合成途径进行推导。结果全基因组测序发现S.costaricanus SCSIO ZS0073菌株基因组含有1条线性染色体和1个环形质粒,基因组含有36个次级代谢产物生物合成基因簇。利用基因敲除手段对fungichromin的生物合成基因簇进行了确认并进行了生物合成途径推导。结论fungichromin生物合成基因簇的确定和生物合成途径的推导为该化合物的基因工程改造研究奠定了分子基础。

放线菌P-127菌株抗菌活性物质的初步考察

目的初步确定放线菌P-127菌株的类别及其抗菌活性物质的结构。方法采用琼脂扩散法研究放线菌P-127菌株代谢产物的抑菌活性,采用16S rDNA序列分析法初步对菌株进行分类,采用大孔树脂柱色谱和制备型高效液相色谱对活性成分进行分离纯化,通过紫外、红外、质谱初步确定活性物质的结构。结果放线菌P-127菌株产生的活性物质对啤酒酵母菌、白色念珠菌以及小麦赤霉病菌等6种真菌具有显著的抑菌活性,16S rDNA序列分析表明菌株的序列与Streptomyces padanus的序列完全相同(相似性100%),质谱显示活性物质的相对分子质量为670,紫外吸收波谱显示活性物质具有多烯大环内酯类抗生素的特征吸收峰。结论经16S rDNA序列比对分析,初步确定放线菌P-127菌株为Streptomyces padanus,其产生的抗真菌活性谢物质为fungichrom in。

链霉菌702抗尖孢镰刀菌次级代谢产物的分离鉴定及活性研究

从链霉菌702代谢产物中分离纯化抗尖孢镰刀菌的活性成分。以抗尖孢镰刀菌活性为导向,采用多种色谱分离技术对活性成分进行分离纯化,并对其理化性质和波谱学数据进行测定和综合解析,鉴定其化学结构。结果从链霉菌702代谢产物中分离得到1个多烯大环内酯化合物,经鉴定为制霉色基素(Fungichromin),该化合物具有显著的抗尖孢镰刀菌作用,其尖孢镰刀菌古巴"专化型"FOC1、FOC4的EC50和EC90分别为4.7、3.4μg/mL和21.5、53.1μg/mL。

两种新型多烯大环内酯抗生素对四种水稻病原真菌的抗菌活性和毒力测定

离体条件下,采用菌丝生长速率法和菌丝干重法测定新型多烯大环内酯抗生素——抗真菌霉素702和制霉色基素对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)、水稻菌核病菌(Helminthosporium sigmoideum Cav.)、稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)、稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)4种水稻病原真菌的抗菌活性和毒力。结果表明,抗真菌霉素702和制霉色基素对4种水稻病原真菌具有较强的抗菌活性,50μg/mL抗真菌霉素702对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌、稻瘟病菌和稻曲病菌的抑菌率分别为100.00%、100.00%、91.72%和68.06%,EC50分别为7.00、10.30、14.41、26.71μg/mL,EC90分别为13.20、17.66、27.67、128.28μg/mL。13μg/mL制霉色基素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌、稻瘟病菌和稻曲病菌的抑菌率分别为78.20%、100.00%、100.00%和79.17%,EC50分别为1.47、1.91、2.37、0.20μg/mL,EC90分别为41.05、3.92、4.34、135.54μg/mL。总体上,制霉色基素对4种水稻病原真菌的抑菌活性强于抗真菌霉素702。

芽胞杆菌中的喷他霉素检测与分析

采用高效液相四级杆飞行时间质谱分析巴达维亚芽胞杆菌Bacillus bataviensis FJAT-10043发酵液中胞外代谢物的成分。运用安捷伦公司的Mass Hunter软件,对数据进行分子特征提取,并通过Metlin代谢物质谱数据库检索,获得总体代谢物的信息。在巴达维亚芽胞杆菌Bacillus bataviensis FJAT-10043发酵液中,用液相质谱检测到656种代谢物,通过Metlin谱库搜索得到初步鉴定结果的有121种。其中,喷他霉素是相对含量最高的成分。喷他霉素占该菌发酵液总代谢物相对含量的4.22%,匹配得分达到96.39,保留时间为2.7339 min。喷他霉素发现为巴达维亚芽胞杆菌来源的抗真菌抗生素的开发与利用提供理论依据。

红树林放线菌Stremptmeces costaricanus SCSIO ZS0073抗菌活性次级代谢产物的研究

从红沙公园的红树林泥土中分离得到一株生产较强抑菌活性次级代谢产物的放线菌Strepomyces costaricanus SCSIO ZS0073,采用滤纸片法进行抑菌活性追踪,并利用硅胶、凝胶柱层析和HPLC等分离手段对其发酵产物进行分离纯化,得到3个化合物,通过NMR、MS等波谱数据分析并参阅文献将3个化合物分别鉴定为放线菌素D、放线菌素X_(Oβ)和制霉色基素(fungichromin)。其中放线菌素D在发酵条件未优化的情况下产量就达到300 mg/L以上。

Antifungal Activity and Toxicity of Two New types of Polyene Antibiotics against Four Species of Rice Pathogenic Fungi

The antifungal activity and toxicity of new type polyene macrolide antibiotics-Antifungalmycin 702 and Fungichromin against Rhizoctonia solani,Helminthosporium sigmoideum Cav. ,Magnaporthe grisea and Ustilaginoidea virens were studied by mycelial growth rate method and mycelial dry weight method in vitro. The results showed that both of Antifungalmycin 702 and Fungichromin had strong antifungal activity against four speices of rice pathogenic fungi. Treated with 50 μg / mL Antifungalmycin 702 ,the inhibitory rates of Antifungalmycin 702 against R. solani,H. sigmoideum Cav. ,M. grisea and U. virens were 100% 、 100% 、91. 20% and 68. 10% ,and EC 50 and EC 90 were 7. 00,10. 30,14. 41,26. 71 and 13. 20,17. 66,27. 67,128. 28 μg / mL,respectively. Treated with 13 μg / mL Fungichromin,the inhibitory rates of Fungichromin against four speices of rice pathogenic fungi were 78. 20% ,100% ,100% and 79. 17% ,and EC 50 and EC 90 were 1. 47,1. 91,2. 37,0. 20 and 41. 05,3. 92,4. 34,135. 54 μg / mL,respectively. The antifungal activity of Fungichromin was stronger than Antifungalmycin 702.

大别山五针松内生放线菌WP-1活性代谢产物制霉色基素发酵条件优化研究

目的通过优化内生放线菌WP-1的发酵条件,提高制霉色基素(funguchromin,FC)的产量。方法采用单因素试验和正交试验分析不同速效、迟效碳源,不同速效、迟效氮源以及不同无机盐对FC产量的影响,优化放线菌WP-1的培养基组分;采用单因素试验分析不同的培养基初始pH值、培养温度、接种量、装液量、摇床转速对FC产量的影响,优化放线菌WP-1的培养条件。结果优化后的发酵条件为葡萄糖1%,可溶性淀粉4%,蛋白胨0.5%,花生饼粉9%,MnSO_40.000 5%,ZnSO_4 0.000 5%,CuSO_4 0.000 2%;初始pH 5.5,发酵温度28℃,装液量50 m L培养基/250 m L三角瓶,接种量8%,转速180 r·min^(-1)。在此条件下,FC的产量可达159.0 mg·L^(-1),与初始发酵条件相比,提高了4.9倍。结论该方法优化了WP-1产生FC的发酵条件,为下一步规模发酵提供了基础数据。