特殊生境微生物及其活性代谢产物研究进展

微生物是一种重要的生物资源,特别是近来年,从特殊生境微生物中寻找具有重要生物活性代谢产物成为一个热点研究领域。主要就特殊生境微生物代谢产物的特殊性、特殊生境适应机制及其活性代谢产物等方面的研究进展和前景进行了简要的阐述,为特殊生境微生物的研究与开发提供参考。     

海洋微生物资源及其产生生物活性代谢产物的研究

海洋微生物,尤其海洋细菌以其分类的多样性和规模而言,作为生物活性物质产生菌的潜力是巨大的。海洋微生物研究依据分离菌的生境来源可分为海水、沉积物、共栖、共生和深海菌群。生境的不同,不但影响菌群的分布,而且影响微生物代谢产物的合成。从报道的研究结果看,沉积物细菌、共栖细菌和共生细菌是海洋微生物天然药物筛选的重要来源。目前海洋微生物生物活性代谢产物资源的研究仍主要限制在那些在“标准”条件下易于生长和培养的微生物类群。本文对海洋微生物资源产生的生物活性物质的研究进展进行了综述。     

南极细菌

南极由于其独特的地理、气候和环境特征,形成了一个干燥、酷寒、强辐射的特殊生境,造就了极地微生物的新颖性和多样性。南极不仅是发现微生物新物种的重要资源宝库,也是发现新的药物先导化合物等活性物质的资源宝库,这使其将成为研究低温生物学的良好试验材料及新型活性物质的重要潜在来源。极地微生物的资源勘探与代谢活性产物研发,已成为国内外微生物学领域研究的热点之一[1-4]。     

海洋微生物资源及其产生生物活性代谢产物的研究

海洋微生物,尤其海洋细菌以其分类的多样性和规模而言,作为生物活性物质产生菌的潜力是巨大的。海洋微生物研究依据分离菌的生境来源可分为海水、沉积物、共栖、共生和深海菌群。生境的不同,不但影响菌群的分布,而且影响微生物工谢产物的合成。从报道的研究结果看,沉积物细菌、共栖细菌和共生细菌是海洋微生物天然药物筛选的重要来源。目前海洋微生物生物活笥代谢产物资源的研究仍主要限制在那些在“标准”条件下易于生长和培养     

中国温泉微生物物种多样性及其酶活性研究进展

微生物作为生物群体的重要组成成员,其生长受外界物化条件(如温度、盐度、pH等)影响较大。温泉作为极端水生环境之一,属于相对稳定且较为特殊的生态系统,使生长于其中的微生物可能具有适应高温等特殊生境的独特生存生理机制,具体表现为微生物物种及其活性次级代谢产物呈现出一定的多样性与新颖性。本文从菌株物种多样性分析及其酶活性研究方面,综述了近5年来国内温泉微生物相关研究进展,以期为温泉等极端环境微生物资源开发与保护提供参考。     

不同生境来源杂色曲霉次级代谢产物研究进展

杂色曲霉是曲霉属的常见种类，广泛分布于海洋、高等植物、红树林和节肢动物等生境中，近年研究表明杂色曲霉可产生生物碱、萜类、聚酮等结构多样的次级代谢产物，具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒等活性。本文总结了2017—2022年间报道的37株杂色曲霉次级代谢产物结构及其生物活性的研究进展，涉及325个次级代谢产物，其中新化合物111个。本文揭示了杂色曲霉的次级代谢产物与生境的相关性，对从更多生境来源的杂色曲霉及其它微生物资源来挖掘新天然产物具有参考作用。     

新书推介北大核心CSCD

红树林微生物天然产物化学研究 徐静编著;科学出版社化学分社;2015;页码：429;定价：128 内容简介：红树林微生物是一个寻找天然活性物质的巨大宝库,其独特的生境必然会造成独特而丰富的微生物类群。《红树林微生物天然产物化学研究》一书对红树林微生物及其代谢产物进行了全面介绍,描述化合物超过850个,其中新化合物480多个,生物活性产物270余个,系统地阐述了国内外红树林微生物来源天然产物化学研究的发展现状和研究成果。     

草原与荒漠植物内生真菌次生代谢产物研究进展

草原与荒漠植物内生真菌是一类特殊生境真菌类群,由于其独特的生存与生态环境,该类真菌在进化的过程中产生出具有不同生态与生物功能的次生代谢产物。相对于其他植物内生真菌而言,该类真菌化学研究相对薄弱与零散,但是目前仍然从这类特殊生境真菌类群中发现了大量结构新颖、活性独特并具有不同化学生态与生物功能的次生代谢产物。本文主要从化学结构角度综述近年来从草原与荒漠植物内生真菌中分离的次生代谢产物(生物碱、聚酮、酚酸、萜类、环肽等5类结构)、药理活性(抗病毒,免疫调节,促进骨髓增殖,细胞毒及Hsp90抑制剂活性等)与化学生态功能活性(杀虫、拒食与动物神经毒活性等),拟为该类特殊生境真菌类群次生代谢产物进一步开发提供研究基础与理论依据,同时对该领域研究存在的问题进行分析与探讨并提出展望。     

微生物代谢产物在溶栓药物制备中的应用研究进展

目的 :探讨从微生物代谢产物中寻找溶栓药物制备的研究方法和动态。方法 :从大量的近期文献中阐述了来源于微生物代谢产物溶栓药物的性质和优缺点。结果 :从微生物代谢产物中寻找溶栓药物是传统而又简单的方法 ,比较经济实惠。结论 :微生物代谢产物是溶栓药物或其他药物的重要来源。     

微生物肽类次级代谢产物研究进展

微生物肽类次级代谢产物是一类重要的天然产物,因含有稀有氨基酸而具有丰富的化学结构和生物活性。随着微生物天然产物分离纯化技术的发展,新型肽类产物层出不穷,在微生物次级代谢产物的研究领域扮演了重要的角色。本文综述近年来发现的来自细菌和真菌的微生物肽类代谢产物,以及采用基因挖掘等手段人工合成的新型肽类产物,并结合近年来本团队昆虫病原线虫共生菌肽类产物的研究积累,分析微生物肽类产物研究存在的问题及可能的解决方案,以期为微生物导向的新型活性肽类产物的深入发掘和应用研究提供参考。     

天然产物类药物的合成生物学研究

结构复杂多样的天然产物是现代药物的重要组成部分和新药发现的重要源泉。建立在基因工程及代谢工程、合成化学、基因组学、系统生物学等学科基础上的合成生物学研究对于结构复杂的天然产物类药物研究有特殊的意义。核心是通过在发酵友好、高效的微生物中设计、构建目标化合物的生物合成途径,经系统地调控和优化由重组微生物发酵生产来源稀缺的天然产物类药物或前体。该方法是不远的将来解决来源、成本与环境、资源协调问题最好的途径之一,也是解决海洋天然产物或特殊生境微生物药物面临的如何持续供应化合物这一个瓶颈问题的最佳选择。该文将对天然产物类药物合成生物学研究涉及的主要策略和重要进展进行阐述。     

深海极端微生物菌群及代谢产物多样性的研究进展

海洋覆盖了地球表面积的四分之三,它不仅是生命的起源,而且还孕育了各种极端微生物。它们存在于海洋极端环境中,如热液喷口、热泉、咸湖和深海层等,由于生境太过恶劣,一度被认为是生命的禁区。随着人类对深海极端环境微生物研究的不断深入,已经探索到那里具有丰富的菌群资源和具有潜在价值的天然生物活性产物。这些极端微生物能够适应极高温、极低温、高压、高盐、高放射性和极度酸碱性等极端环境,具有特殊的生物多样性、遗传背景和代谢途径,能够产生各种具有特殊功能的酶类及其他活性物质,展现出巨大的研究价值和应用潜力。研究海洋极端微生物对探索生物多样性、新资源开发利用及对地球生物学研究等都具有重要意义。     

海洋真菌及其活性代谢产物研究进展

微生物生理活性物质对人类健康极其重要。近年来,海洋微生物研究逐步成为热点,而海洋真菌是海洋微生物的重要组成部分。当前,具有生物活性的海洋真菌代谢产物被广泛应用于食品和医药产业中,研究和开发海洋真菌的生物活性代谢产物具有重要的实际意义。     

海洋微生物源活性产物的发酵条件优化研究进展

海洋微生物因其独特的生境和代谢途径,能够产生结构新颖且具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒和免疫调节等多种生物活性的代谢产物,从而成为新活性化合物的重要源泉,并在新药物开发领域中越来越受到重视。但微生物来源的活性产物产量普遍较低,需要通过发酵优化提高其产量,为后续深入研究和开发提供物质基础。因此,本文根据化学分类介绍了来源于海洋微生物的活性化合物及其发酵条件优化,以期为其他海洋微生物资源的挖掘与利用提供相应的参考。     

成像质谱在微生物代谢产物研究中的应用

微生物代谢产物的结构和功能多样,对相邻微生物和环境会产生重要影响。传统的天然产物分离方法不能系统全面地监测单一或混合微生物样品中代谢物的合成和释放模式。成像质谱能够同时可视化观察从单一微生物菌落到复杂微生物群落的多个代谢产物的时空分布,可以用于发现重要的生物活性分子,观察微生物菌落的代谢交流,以及跟踪微生物之间相互竞争过程中代谢物的修饰等方面的研究。本文综述了成像质谱在微生物代谢产物研究中的最新进展,展望了该技术的应用前景。     

微生物共培养研究进展

微生物是天然先导药物的重要来源之一。鉴于微生物间的自然相互作用、模拟微生物种群间营养和空间竞争是诱导产生活性次生代谢产物的主要途径,微生物共培养已经成为提高生产效价和发现新化合物的重要方法,是工业、农业、医药、食品及环保等领域的热点问题。本文综述了国内外关于微生物共培养的研究报道,包括微生物之间生态学关系、共培养微生物产生的活性次生代谢产物、微生物共培养的应用等。共培养能丰富微生物化学多样性,是应用微生物学和天然产物化学研究的新方向。     

植物内生放线菌多样性及其活性代谢产物的研究进展

植物内生放线菌是一类能与宿主植物长期协同生长且不引起植物感染的特殊微生物。其作为植物内生微生物资源的重要组成部分,不仅分布广泛,资源丰富,绝大部分可产生与宿主植物相同或相似的次生代谢产物,而且这些次级代谢产物往往丰富多样并具有多种生物活性,是寻找和开发新型先导化合物的重要资源,具有重要的研究意义和潜在的应用价值。植物内生放线菌作为一种亟待开发的重要微生物资源,其重要性越来越被研究人员所认同。就近年来国内外关于植物内生放线菌多样性和其次级代谢物抗菌、抗肿瘤、抗氧化和抗虫等生物活性的研究近况进行综述,以期为植物内生放线菌资源的深入研究和应用提供参考。     

海洋曲霉属真菌抗菌活性物质的研究进展

海洋微生物由于其独特的生存环境造就了许多结构新颖、具有特殊生物活性的代谢产物。随着科学技术的发展,科学界掀起了对海洋微生物代谢物的研究浪潮。近年来的研究表明,海洋曲霉属真菌及其次级代谢产物具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒等生物活性。通过查阅文献与资料,对近年来海洋曲霉属真菌及其次级代谢产物的化学结构及生物活性研究与开发的进展进行综述总结,以期有助于后续研究及应用。     

植物对荒漠生境的趋同适应

植物体的表型特征是其基因与生态因子二者共同作用的结果,生活在荒漠生境中的植物由于遭受相同的自然选择压力,在外部形态、内部结构、生活史特征、生理特性、次生代谢产物的合成以及大分子物质的诱导产生等诸多表型方面均表现出高度趋同的现象。随着研究手段的改善,对植物趋同适应的研究已逐渐深入到了分子水平。研究荒漠生境中植物的趋同适应对于人们深刻地认识和理解植物与环境间的相互关系及其分子基础,以及利用功能基因改良重要作物的抗逆性等将会产生深远的影响;对极端干旱环境下特殊次生代谢产物的定向发现及重要先导化合物的筛选等有着重大的指导意义;同时对我国的西部开发及干旱区的生态恢复亦有重要的参考价值。     

极端环境中的放线菌资源*

由于极端微生物具有独特的基因类型,特殊的生理机制及特殊的代谢产物,因此是一类新型的且具有很大开发潜力的生物资源。重点介绍了国内外在极端环境下的微生物尤其是放线菌资源的研究状况、开展此项研究的意义及其开发利用和保护等。