两种潮间带海绵中抗污损活性物质基础及协同效应研究

Marine biofouling is one of the major problems need to be solved, when humans engaging in marine activities and exploiting ocean resources. At present, it is a principal way to prevent marine biofouling to find natural products from marine creatures, which can be used to exploit low-toxic, higher-effective and environment-frendily antifoulants. In this project, we intend to take two Yantai intertidal sponges Cliona vastifica and Reniera japonica as research objects, to find antifouling compounds against larval and adult settlement of mussel Mytilus edulis, a dominant fouling organism in Yantai coastal area. Meanwhile, we will evaluate the synergistic effects of active compounds, and find out the functional groups or active sites. The results of this project will not only find new way and active leading compounds for the development of the environment-friendly antifoulants, but also provide the scientific evidence for the problem of local biofouling in Yantai.

海洋生物污损问题是人类从事海洋活动和开发海洋资源所要解决的一个重大难题。目前，从海洋生物中寻找具有抗污损活性天然产物用于低毒、高效、环保防污剂的开发，是防治海洋生物污损的主要途径。本项目以烟台海域潮间带海绵中空穿贝海绵（Cliona vastifica）和日本矶海绵（Reniera japonica）为研究对象，利用烟台沿海优势污损生物紫贻贝（Mytilus edulis）为抗污损活性物质筛选模型，以生物活性追踪为导向，运用天然产物化学研究方法从中寻找具有抗污损活性化合物。同时，有针对性地对有活性化合物的协同效应进行抗紫贻贝附着活性评价，初步确定活性化合物结构中的活性基团或活性部位。本项目研究成果不但为环境友好防污剂的开发提供新思路和活性先导化合物，也为解决生物污损问题提供科学依据。

海洋生物污损问题是人类从事海洋活动和开发海洋资源所要解决的一个重大难题。目前，从海洋生物中寻找具有抗污损活性天然产物，用于低毒、高效、环保防污剂的开发是防治海洋生物污损的主要途径，其中海绵是海洋天然防污剂的重要来源。大量研究表明，海绵、珊瑚和海藻等一些大型海洋生物表面或周围之所以不容易被海洋污损生物附着，是由于它们能产生和释放的具有化学防御功能的次生代谢产物来抵制生物污损。这些化学防御物质由海洋生物自身产生，通过抑制污损生物附着和驱避作用来达到抗污效果，在海水中容易降解，不会对海洋生态环境造成危害。因此，研究海洋生物中具有抗污损活性的化学防御物质，对环境友好防污剂的开发及其应用具有重要的指导意义。.本项目以环渤海区域潮间带海绵及其共附生微生物为研究对象，利用污损细菌、藤壶幼虫、卤虫和紫贻贝为抗污损活性物质筛选模型，对两种潮间带海绵和两株海绵共附生真菌中抗污损活性物质基础进行了研究，共分离鉴定25个化合物单体，其中包括从Hymerhabdia属海绵中分离鉴定的一个新颖骨架类型化合物，命名为hymerhabdrin A。该化合物为一个拥有6/6/5稠环骨架结构的三环二萜，活性测试表明该化合物具有较强的抗污损活性，对藤壶幼虫具有显著的致死活性，其LC50值为3.63±0.30微克/毫升。由此推断该新颖骨架的二萜类化合物可能为该种海绵中具有驱避和抵制生物污损的化学防御物质，因此可以作为抗污先导化合物用于海洋防污剂的开发。该项成果申请一项国家发明专利。此外，本项目研究还从一株海绵共附生真菌拟青霉属真菌Simplicillium sp. YZ-11中分离得到一个新的DKP类化合物，命名为环-(2-羟基-脯氨酸-甘氨酸)。该类型化合物在海洋环境中是最小的环肽，被海洋生物广泛产生，而且具有抗肿瘤、抗病毒、抗真菌以及抗细菌等多种生物活性。近几年，该类型化合物的抗污损活性也被广泛关注。本项目研究发现，DKP类化合物能调控生物膜的形成，进而影响生物污损的形成。.通过本项目研究，相关研究成果目前已发表SCI论文3篇，中文核心3篇，申请发明专利1项，在投SCI论文1篇，完成本项目预期研究成果。通过本项的研究及后续工作的完善，预计还可撰写和发表英文综述1篇和中文核心论文1篇。