海洋生物活性物质的研究与开发

海洋生物活性物质的研究与开发李光友（国家海洋局第一海洋研究所）刘发义（国家海洋局海洋生物活性物质重点实验室）一般认为，海洋生物活性物质主要包括海洋药用物质、生物信息物质、海洋生物毒素和生物功能材料等各种天然产物。关于生物活性物质的定义，日本的鸿巢章二...

海洋细菌B-9987菌株产生的抑菌物质及对几种植物病原真菌的作用

从海洋生境中分离得到 317株菌株 ,筛选获得 1株芽孢杆菌B 9987菌株 ,其胞外分泌的代谢产物对植物病原真菌有显著的抑制作用 ,其中对茄交链孢菌、大丽轮枝菌、黄枝孢菌、立枯丝核菌主要是造成真菌孢子或菌丝末端膨大成球状 ,继而胞壁崩解 ,原生质外泄 ;对尖孢镰刀菌和莴苣霜霉菌的抑制作用 ,则表现为孢子萌发率降低和芽管长度明显变短。该抑菌物质经乙醚萃取 ,硅胶G薄层层析纯化 ,官能团显色反应初步推断为酚类化合物。

海洋细菌S-9801菌株的生物学特性与产色素的人工培养条件

由渤海大陆架和珠江口分离到207株海洋细菌菌株,经筛选获得1株产生鲜艳红色素的S-9801菌株,对该菌株的生物学特性、人工培养条件等进行了测试.经鉴定,该菌株为黄杆菌属,菌株在2216E培养基形成的菌落鲜红至玫瑰红色,适宜的人工培养条件为NaCl浓度1%～3%,pH值3～8,温度为25～28℃,以胰蛋白胨加酵母粉做为氮源,葡萄糖为碳源,菌株在上述条件下培养12h,开始产生红色素,36h色素产量达最大值.

农用抗生素的新资源——海洋微生物

本文概述国外报道的海洋微生物产生的抗菌物质及其作用,旨在探讨海洋微生物作为新的农用抗生素资源的可能性。

北极海洋沉积物可培养细菌多样性及抗植物病原真菌活性菌株筛选

根据菌落形态特征,从中国第4次北极科考采取的海洋沉积物BN05中分离到19株细菌,对其进行分子鉴定与系统发育分析,并利用平板扩散法从中筛选出对植物病原真菌尖刀镰孢菌(Fusarium oxysporum)具有明显抑制作用的活性菌株。分子鉴定与系统发育分析表明,从北极海洋沉积物中分离到的细菌主要为γ-变形杆菌纲(γ-Proteobacteria),分别属于假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter);1株属于放线菌门(Actinobacteria)的节杆菌属(Arthrobacter)。假交替单胞菌属是北极海洋沉积物BN05中可培养细菌中的优势菌群。活性菌株筛选结果表明,5株菌株对尖刀镰孢菌具有明显的抑制作用,其中菌株BN05-S-2和BN05-B-6属于假单胞菌属,菌株BN05-M-2、BN05-M-7和BN05-B-2属于假交替单胞菌属。

极端微生物——生物活性物质的新源泉

曾经被认为是"不毛之地"的极端环境,实际上却孕育着大量鲜活的微生物,它们被称为"极端微生物"。极端微生物的发现,对于研究生命起源、系统进化等方面具有重要的启示作用;对于极端微生物的生存机制研究和代谢产物的应用研究,已经使某些新的生物技术手段成为可能,改变了整个生物技术领域的面貌。

南极浮游生物抗辐射活性物质研究进展

臭氧空洞是南极特有的自然现象,使得到达南极地球表面的UV辐射量大量增加。南极海域中的浮游生物,长期在高强度UV-B胁迫下生存而适应了这样的逆境,产生了许多抗辐射活性物质。本文就南极藻类、细菌和真菌等浮游生物中抗辐射活性物质的结构、特征性质和功能等方面研究进行了综述,以期对抗辐射、抗肿瘤活性物质研究和开发利用提供有益启示。

北极海洋沉积物高抗氧化活性菌株的筛选及其多样性分析

利用过氧化氢耐受性实验对北极海洋沉积物中具有高抗氧化活性的菌株进行初筛,通过其对DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基、羟自由基和超氧阴离子清除能力的测定进一步验证其抗氧化能力;并对其进行了分子鉴定与系统发育分析。根据过氧化氢耐受性实验,从145株供测菌株中筛选出25株对过氧化氢具有较强耐受性的抗氧化活性菌株,占总供测菌株的17.2%;其对DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子均具有较强的清除能力,可分别高达84.15%,88.61%和45.77%。基于16SrRNA基因的分子鉴定与系统发育分析表明,筛选出的25株活性菌株多样性较高,分别属于细菌域的5个纲,15个属,20个种;其中以γ-Proteobactria纲的菌株数量最多。北极海域的海洋沉积物中存在着丰富的具抗氧化活性的菌株资源,将为了解极地微生物的抗氧胁迫机制及极地来源的新型生物活性物质的研发打下一定的基础。

南极海洋芳香烃低温降解微生物的拉曼光谱分析

激光镊子拉曼光谱技术可以实现在自然状态下对单个细胞或细胞器较长时间的观察研究。应用激光镊子拉曼光谱技术实时观察南极微生物低温降解芳香烃过程中单个南极细菌的细胞生长和胞内生物大分子的动态变化过程,收集、分析其拉曼光谱,结果发现:单细胞的拉曼光谱反映了其细胞内部的生命物质组成,南极动球菌NJ41和希瓦氏菌NJ49生长和降解芳香烃过程中产生蛋白类和葡聚糖类物质较多,而假交替单胞菌NJ289生长和降解芳香烃过程中产生脂类物质较多,其次才是蛋白类物质;各菌株产生蛋白类物质的多少是与产生的降解限速酶对应的,也是与低温降解芳香烃的能力是直接相关的。

南极海洋微生物Shewanella sp．NJ49的拉曼光谱分析

应用激光镊子拉曼光谱技术实时监测、分析南极希瓦氏菌Shewanella sp．NJ49低温降解芳香烃和石油烃过程中单个细胞生长和细胞内外生命物质的动态变化过程，结果表明：NJ49可在低温下有效降解柴油、芳香烃、十六烷烃等烃类物质，可将长直链烃降解为短直链的烷烃；其拉曼光谱均以蛋白质类和葡聚糖类的拉曼信号峰为主要的强峰，其次是脂类物质；拉曼图谱显示NJ49在低温条件下能大量产生β-胡萝卜素，低温下低温微生物产生类胡萝卜素参与调节膜脂肪酸成分的合成以维持细胞膜的流动性，以适应南极地区的低温极端环境。

北极海洋细菌Pseudoalteromonas sp.2018抑菌活性及其代谢产物研究

从2014年第六次中国北极科学考察采集的海洋沉积物中,分离获得了具有抑制农作物病原真菌活性的菌株Pseudoalteromonas sp.2018。测定了该菌株对病原真菌的抑制范围和对黄瓜白粉病的大棚防治效果,并对该菌株代谢产物通过硅胶色谱、凝胶色谱及半制备HPLC等进行分离纯化,通过质谱(MS)、氢谱(1 H NMR)和碳谱(13 C NMR)等进行结构鉴定。研究结果表明,Pseudoalteromonas sp.2018菌株对辣椒疫霉(Phytophthora capsici)、褐孢霉(Fulvia fulva)、链格孢(Alternaria alternata)、黄瓜专化型尖孢镰孢(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum)、番茄专化型尖孢镰孢(Fusarium oxysporumf.sp.lycopersici)和细极链格孢(Alternaria tenuissima)等具有抑制作用,对大棚黄瓜白粉病的防治效果达66.7%;研究分离获得了环(脯-酪)二肽、环(脯-异亮)二肽、环(脯-亮)二肽和环(脯-苯丙)二肽,其中环(脯-酪)二肽和环(脯-亮)二肽对测试病原真菌的最小抑制浓度为125~500μg/mL。该研究为极地微生物农用资源的开发利用提供理论参考。

海洋细菌B-9987胞外代谢产物的纯化及抑菌机理初探

由渤海海泥中分离得到 30 0株菌株 ,从中筛选获得海洋生境芽孢杆菌B 9987菌株 ,其胞外物质经乙醚萃取、硅胶G薄层层析、官能团显色反应及紫外扫描 ,测其组分 ;以不同浓度B 9987菌株的抑菌液测定对植物病原真菌的抑制效果。结果表明 ,B 9987菌株的胞外抑菌物质可能是酚类化合物 ;该物质对植物病原真菌茄交镰孢菌、大丽轮枝菌、黄枝孢菌、立枯丝核菌的抑制作用 ,主要是造成真菌孢子或菌丝末端膨大成球状 ,继而胞壁崩解 ,原生质外泄。对尖刀镰孢菌和莴苣霜霉菌的抑制作用 ,则表现为孢子萌发率降低和菌丝长度明显变短。

北极海洋沉积物中可培养细菌及其多样性分析

利用Zobell 2216E培养基和涂布平板法对北极海洋沉积物中可培养细菌进行分离纯化,并利用16SrRNA基因进行分子鉴定与系统发育分析。根据菌落形态学特征,从59个站点的沉积物样品中共分离纯化获得570株细菌;基于16SrRNA基因的分子鉴定与系统发育分析表明,分离到的可培养细菌分别属于细菌域的4个门,5个纲,12个目,23个科,47个属,102个种,其中γ-Proteobactria占绝大多数;有14株菌株与模式菌株的16SrRNA基因序列相似性小于97%,为6个潜在的新种。北极海域的海洋沉积物中存在着丰富的微生物种质资源,为开发新型生物活性物质和特殊功能基因打下了基础。

海洋黄杆菌S-9801菌株色素的提取及色素理化性质的研究

海洋细菌S-9801菌株可产生鲜艳的红色素,可做为天然色素资源开发利用.对该菌株发酵液色素的提取方法、色素的理化特性及毒性进行了研究,结果表明,发酵液用乙醇间接提取较为合适,粗提色素在所试的5种溶剂中均可溶解.色素性质稳定,自然光下10d,或在紫外光处理不超过30min,吸光度值损失率为0;100℃湿热1h,80℃干热2h,未见有明显的色素颜色变化;该色素在小鼠腹腔注射的LD50为670 04mg/kg,口服最小致死量大于2000mg/kg.

乳酸链球菌L318的培养及其对海洋弧菌的抑制作用

以海洋弧菌作为检测菌 ,采用平板抑菌圈检测法 ,对发酵上清液的抑菌性质和在不同培养条件下 ,包括碳源、氮源、初始培养基pH值、温度、接种量和装液量等 ,乳酸链球菌L318的生长和对海洋弧菌的抑制作用进行研究。结果表明 ,含有乳链菌肽的发酵上清液经稀释2～5倍后 ,具有较强的抑菌活性 ;乳链菌肽在酸性条件下比在碱性条件下稳定。采用蔗糖或葡萄糖为碳源 ,酵母膏、蛋白胨和牛肉膏为复合氮源 ,能够获得菌体的最佳生长和最佳的抑菌活性 ,最适的对海洋弧菌的抑制条件为温度30℃ ,接种量2 %～4% ,装液量100ml。

南极海洋低温萘降解菌的筛选、鉴定及其降解特性研究

对从南极地区采集的嗜冷菌NJ41和NJ289的对萘降解特性进行初步研究,确定其最适的培养条件,并在最适培养条件下测定菌株的生长曲线和萘降解曲线。经分子鉴定,NJ41属于动球菌属(Planococcus sp.)、NJ289属于假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas sp.)。实验表明:这2株嗜冷菌均可在以萘等芳香烃为唯一碳源的无机盐培养基中生长,并能够在低温环境(0~10℃)中高效地降解芳香烃;10℃,120 r/min,10 d时,NJ41对于萘的降解能力最高达48.8%,NJ289可达43.5%;温度对降解能力有很大的影响,NJ41和NJ289均在10℃时,具有最高的降解能力,温度升高降解能力下降,NJ41在超过25℃时则基本不具有降解能力,而NJ289在超过20℃时就不具备降解能力。

南极适冷菌Pseudomonas sp.P4-11抑菌活性物质的分离纯化与结构鉴定

以尖孢镰刀菌为指示菌,对南极适冷菌Pseudomonas sp.P4-11发酵液中的抑菌活性物质稳定性进行了研究.结果表明,在温度30～60℃和pH值6～10的范围内发酵液上清的抑菌活性稳定.通过抑菌活性追踪检测,利用乙酸乙酯萃取、硅胶柱层析及HPLC等方法对抑菌活性物质进行了分离纯化,获得了2个具有明显抑菌效果的化合物（T2-20-7-11-5,T2-20-7-11-7）,结构鉴定表明,二者均为壬基酚聚氧乙烯醚类化合物.利用扫描电镜对化合物T2-20-7-11-5抑制尖孢镰刀菌孢子的初步研究表明,该化合物可能主要作用于细胞壁或细胞膜,造成细胞内容物外泄,最终对孢子萌发以及菌丝体生长起到抑制作用.

南极适冷菌Rheinheimera sp.97产抗菌活性物质发酵条件的优化

[目的]优化南极适冷菌Rheinheimera sp.97产抗菌活性物质的发酵条件。[方法]通过单因素和正交试验对南极适冷菌R.sp.97产抗菌活性物质的发酵培养基进行了优化,并通过单因素试验对其发酵条件进行了优化。[结果]菌株R.sp.97产抗菌活性物质的最佳培养基为:蛋白胨3.0g/L,硫酸铵1.0g/L,淀粉2.0g/L,NaCl15.0g/L;最佳发酵条件为:发酵培养基初始pH8,发酵温度10℃,摇瓶装液量30.0%(V/V),接种量1.0%(V/V)。优化后菌株R.sp.97发酵液的抗菌活性较优化前提高了22.2%。[结论]为研究南极适冷菌R.sp.97的活性物质奠定了基础。

南极适冷菌Rheinheimera sp.97产抗菌活性物质发酵条件的优化(英文)

[目的]优化南极适冷菌Rheinheimera sp.97产抗菌活性物质的发酵条件。[方法]通过单因素和正交试验对南极适冷菌R.sp.97产抗菌活性物质的发酵培养基进行了优化,并通过单因素试验对其发酵条件进行了优化。[结果]菌株R.sp.97产抗菌活性物质的最佳培养基为:蛋白胨3.0g/L,硫酸铵1.0g/L,淀粉2.0g/L,NaCl15.0g/L;最佳发酵条件为:发酵培养基初始pH8,发酵温度10℃,摇瓶装液量30.0%(V/V),接种量1.0%(V/V)。优化后菌株R.sp.97发酵液的抗菌活性较优化前提高了18.1%。[结论]为研究南极适冷菌R.sp.97的活性物质奠定了基础。

南极适冷菌Pseudomonassp．C抑菌活性物质的分离纯化与结构鉴定

本文对南极适冷菌Pseudomonassp．c发酵液上清中的抗植物病原菌活性物质进行了研究，结果表明在温度40-70℃和pH5—9的范围内发酵液上清的抑菌活性稳定。根据活性追踪，通过硅胶柱层析和高效液相色谱对发酵液上清中的抑菌活性物质进行了分离纯化，得到了3个对常见植物病原真菌尖孢镰刀菌具有抑菌活性的化合物，并对其中的两个化合物进行了结构鉴定。化合物1为环二肽类（环（苯丙氨酸-脯氨酸）），化合物2为壬基酚聚氧乙烯醚类（14-壬基苯氧基．3，6，9，12．四氧十四烷-1-醇），两者对枯草芽孢杆菌也具有一定的抑菌活性。