三株南海北部深海放线菌抗植物病原菌的活性成分研究

农业病害一直是困扰农业发展的关键因素之一，而如何从海洋里寻找和发现生物活性强、作用机制专一的次生代谢产物，是目前及在今后相当一段时期内农用抗生素研发的一个重要方向。前期我们从南海北部深海中搜集、分离得到2000多株海洋放线菌，并对其中的400余株进行了抗赤星霉、黑曲霉和镰刀菌的活性筛选，发现3株放线菌具有很强的活性，尤其是抗黑曲霉和镰刀菌活性，在厚度为0.3 mm的琼脂块上，其抑菌圈达到了1.8 cm直径。因此，我们拟将该三株深海放线菌作为研究对象，对其进行大规模发酵培养；利用活性追踪手段，寻找发现活性次生代谢产物；进而结合理化性质和波谱数据，确定次生代谢产物的结构；最后根据这些结构信息和药理结果，对活性次生代谢产物进行初步的构效关系探讨。通过本项目的研究，可以填补国内外学术界在我国南海深海放线菌次生代谢产物研究方面的空白，并有望为我国海洋微生物来源的农药新药的研发提供模式结构和药物前体。

海洋微生物是产生新颖结构和活性化合物的丰富源泉，目前已逐渐成为天然产物研究的主要重点。本项目主要在前期研究的基础上，以三株具有强抗农业植物病原菌的深海放线菌菌株为研究对象，通过发酵、提取、分离、鉴定、活性测试等工作，发现其中的活性成分。基于此我们先后通过对深海放线菌Serinicoccus profundi sp. nov.、 Streptomyces sp. SCSIO 103553、Salinispora sp. SCSIO 11492、Micromonospora sp. SCSIO 4388进行了系统的活性次生代谢产物研究，从中一共分离了35个化合物，包括已鉴定的新化合物2个，其中strepsesquitriol是从Streptomyces sp. SCSIO 103553中分离获得的一新骨架倍半萜类化合物，其绝对构型通过ECD量子化学计算确定。目前我们对部分次生代谢产物进行了活性筛选，遗憾的是并未如期发现具有抗农业植物病原菌的活性化合物。为了拓宽其活性，我们对已鉴定的次生代谢产物分别又进行了抗菌、抗炎、抗肿瘤等活性的测试，发现新骨架倍半萜化合物strepsesquitriol具有较好的抗炎活性，且在高剂量100uM浓度下并未显示出毒性，因此提示可用于制备低毒高效抗炎药物的研究。除此之外，本项目还对研究对象进行了适当的延伸。如在深海真菌Penicillium sp. F00120中发现具有抗肿瘤活性的倍半萜类化合物；从海星Archaster typicus、柳珊瑚Dichotella gemmacea、软珊瑚Sinularia sp.等海洋无脊椎动物中发现抗肿瘤或卤虫致死活性次生代谢产物，以及从四种冷杉中发现抗炎、抗肿瘤等活性次生代谢产物。本项目的实施为从深海放线菌来源的抗菌药物的研发提供一定的模式结构和药物前体。同时本项目从其他研究对象所筛选发现的若干活性物质也具有一定的研究价值，有望成为抗炎、抗肿瘤药物先导化合物。