幾株海洋微生物次生代謝產(chǎn)物篩選農(nóng)用活性物質(zhì)的研究.pdf

1、據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前從陸地微生物篩選到的活性物質(zhì)中，有90％都是已知的(DoshidaJ，1996)，這給新型活性物質(zhì)的篩選工作造成較大困難。海洋微生物生活在高鹽、高壓、低溫、低光照、寡營(yíng)養(yǎng)等特殊的環(huán)境中，可以產(chǎn)生分子結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特、生物活性高的次生代謝物質(zhì)，這在醫(yī)藥領(lǐng)域已經(jīng)得到證實(shí)。由于海洋微生物在農(nóng)業(yè)上的研究應(yīng)用長(zhǎng)期處于較低水平，因而通過(guò)海洋微生物代謝產(chǎn)物篩選殺蟲(chóng)活性物質(zhì)還缺乏系統(tǒng)研究。本文以小菜蛾幼蟲(chóng)生物活性測(cè)試與斜紋夜蛾細(xì)胞系的細(xì)胞毒活性

2、測(cè)試相結(jié)合的方法，系統(tǒng)地研究了幾株具有生物活性的海洋微生物菌株的生物學(xué)特性、培養(yǎng)條件的優(yōu)化、活性物質(zhì)的提取和分離，以期為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用這一生物資源和未來(lái)仿生合成提供線索和理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： 1.篩選出高活性菌株6株。小菜蛾幼蟲(chóng)生物活性測(cè)試初篩結(jié)果表明，供試285株不同地域、不同宿主的海洋微生物中，有16株具有較好殺蟲(chóng)活性，陽(yáng)性率為5.614％。斜紋夜蛾細(xì)胞系細(xì)胞毒活性測(cè)試復(fù)篩結(jié)果表明，16株初篩活性菌株中，lv7-1，

3、QJ-9，RSHF503，02AB8a，T31和BBY9-4等6株菌株具有較好的細(xì)胞毒活性，陽(yáng)性率為2.105％。 2.16株初篩菌株中，從采樣地點(diǎn)來(lái)看，采自北極、白令海和南極等高寒、寡營(yíng)養(yǎng)等極端環(huán)境中的6株微生物的代謝產(chǎn)物表現(xiàn)出較高的殺蟲(chóng)活性，占16株活性菌株總數(shù)的37.50％；從宿主來(lái)源看，其中13株微生物菌株來(lái)自海泥、海沙等非生命體，3株來(lái)源于海藻、海綿、苔蘚等生命有機(jī)體。 3.QJ-9、T31和BBY9-4三株菌

4、株的最佳培養(yǎng)條件如下：(1)QJ-9在培養(yǎng)時(shí)間120h，pH7，裝液量200ml，碳源葡萄糖，氮源蛋白胨時(shí)的細(xì)胞毒活性最好；在培養(yǎng)時(shí)間84h，pH6，裝液量為150ml，碳源為蔗糖，氮源為牛肉膏時(shí)其菌體生物量為最大；在培養(yǎng)時(shí)間108h，pH7，裝液量200ml，碳源為蔗糖，氮源為牛肉膏時(shí)其次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量為最大。 (2)T31在培養(yǎng)時(shí)間168h，pH7.5，裝液量150ml，碳源為蔗糖，氮源為KNO3時(shí)的細(xì)胞毒活性最好；在培養(yǎng)

5、時(shí)間84h，pH6.5，裝液量150ml，碳源為蔗糖，氮源為牛肉膏時(shí)其菌體生物量為最大；在培養(yǎng)時(shí)間168h，pH7，裝液量100ml，碳源為蔗糖，氮源為蛋白胨時(shí)其次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量為最大。 (3)BBY9-4在培養(yǎng)時(shí)間108h，pH7，裝液量200ml，碳源為葡萄糖，氮源為牛肉膏時(shí)的細(xì)胞毒活性最好；在培養(yǎng)時(shí)間36h，pH7，裝液量50ml，碳源為葡萄糖，氮源為KNO3時(shí)的生物量為最大；在培養(yǎng)時(shí)間72h，pH6.5，裝液量100m

6、l，碳源為蔗糖，氮源為牛肉膏時(shí)的次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量為最大。 4.QJ-9、T31和BBY9-4三株菌株均以發(fā)酵液上清液活性為最好，但菌體也表現(xiàn)出一定的活性，這說(shuō)明該三株菌株的活性物質(zhì)主要為其產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物。 5.確定了三株菌株發(fā)酵液上清液與菌體中活性物質(zhì)的最佳萃取溶劑。其中三株菌株上清液中活性物質(zhì)的最佳萃取溶劑為乙酸乙酯，且萃取液的細(xì)胞毒活性均在50％以上。QJ-9菌體中活性物質(zhì)的最佳萃取溶劑為甲醇，而T31和BBY

7、9-4菌體中活性物質(zhì)的最佳萃取溶劑則為乙酸乙酯。 6.QJ-9、T31和BBY9-4三株菌株高活性組分的分離與鑒定。 (1)按照研究組統(tǒng)一安排，QJ-9菌株由北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部分析測(cè)定，共從QJ-9菌株的發(fā)酵液獲得6個(gè)化合物。此部分已作為另一研究生論文。 (2)T31菌株的活性粗提物經(jīng)硅膠G薄層層析，發(fā)現(xiàn)有2條主要活性帶，即2個(gè)主要的活性組分；其中以組分2的細(xì)胞毒活性為最強(qiáng)，LC50為0.93mg/mL。官能團(tuán)顯色反