可培养海洋放线菌生物多样性的研究进展

海洋放线菌是新药开发和天然活性产物的重要来源,海洋放线菌的生物多样性是代谢产物功能多样性的基础,因此研究可培养放线菌的生物多样性具有重要的意义。综述了近年来可培养的海洋放线菌生物多样性的研究进展,尤其是海绵共附生放线菌、深海放线菌和海洋固有放线菌的研究进展,对可培养的海洋放线菌的分离培养方法,包括样品处理、培养基的选择等进行了重点介绍,并对未培养海洋放线菌的分离培养进行了探讨,强调了建立区域性海洋放线菌菌种及基因资源库的重要性。     

胶州湾放线菌的分离及其抗病原微生物的活性检测

采用涂布法,从胶州湾海泥样品中分离到224株放线菌菌株,并且从海水样品中分离到32株放线菌菌株。根据形态学特性,菌株被分成了7个组。同时利用杯碟法测定了它们的抗菌活性,其中约7％对金黄色葡萄球菌有活性,11％对八叠球菌有效,10％对大肠杆菌有效,11％对绿脓杆菌有效,2％对白色念珠菌有效,5％对隐球菌有效,6％对绿色产色链霉菌有效和6％对米赫毛霉有效。分离到的22％放线菌对所测定的病原微生物有抗性作用。我们的结果表明胶州湾放线菌能够产生对病原微生物有抗性作用的不同代谢物,这些代谢物可以作为筛选新颖天然产物的独特和丰富的资源。     

胶州湾放线菌的分离及其抗病原微生物的活性检测

采用涂布法,从胶州湾海泥样品中分离到224株放线菌菌株,并且从海水样品中分离到32株放线菌菌株。根据形态学特性,菌株被分成了7个组。同时利用杯碟法测定了它们的抗菌活性,其中约7%对金黄色葡萄球菌有活性,11%对八叠球菌有效,10%对大肠杆菌有效,11%对绿脓杆菌有效,2%对白色念珠菌有效,5%对隐球菌有效,6%对绿色产色链霉菌有效和6%对米赫毛霉有效。分离到的22%放线菌对所测定的病原微生物有抗性作用。我们的结果表明胶州湾放线菌能够产生对病原微生物有抗性作用的不同代谢物,这些代谢物可以作为筛选新颖天然产物的独特和丰富的资源。     

中国北部湾光裸方格星虫可培养微生物的分离鉴定及其活性代谢物产生菌筛选

【目的】本研究从北部湾海域光裸方格星虫(Sipunculus nudus)肠道中分离鉴定可培养微生物,并对筛选菌株的代谢物活性进行研究,为后续开发和利用光裸方格星虫肠道微生物代谢产物提供理论支持。【方法】通过微生物培养、菌株分离纯化和16S rRNA基因序列分析,分析鉴定湛江、北海、防城港三地光裸方格星虫肠道可培养微生物;采用透明圈法、可见分光光度法、平板打孔法等对产胞外活性代谢物的菌株进行筛选和活性分析。【结果】中国北部湾不同海域光裸方格星虫肠道可培养微生物包括弧菌属(Vibrio)、希瓦氏菌属(Shewanella)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、发光杆菌属(Photobacterium)和芽孢杆菌属(Bacillus)等12个细菌属。弧菌属(Vibrio)是3个地区样本共有的优势菌群。具有产胞外水解蛋白酶、壳聚糖酶、多糖以及抑菌活性等能力的菌株主要来自假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、发光杆菌属(Photobacterium)和芽孢杆菌属(Bacillus)。【结论】中国北部湾不同海域光裸方格星虫肠道可培养微生物在属的种类上存在显著性差异,且光裸方格星虫肠道菌株具有产生多种胞外活性代谢物的能力,是一种良好的海洋活性代谢物来源。     

海南西海岸四种真红树根系土壤放线菌物种多样性及其延缓衰老活性初筛

为更好地开发利用海洋微生物资源积累丰富的放线菌菌种,该文以海南西海岸潮间带区域四种真红树根系土壤为研究对象,分析了红树林根系放线菌物种多样性组成及其代谢产物活性。该研究以9种不同培养基为分离介质,采用纯培养方法和三区划线法分离纯化菌株,结合放线菌形态学特征及其16S rRNA基因序列结果开展多样性分析。放线菌发酵液经乙酸乙酯萃取,利用秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)测试其延缓衰老活性。结果表明:(1)共分离获得22株放线菌,隶属于4目7科9属,其中链霉菌属(Streptomyces)为优势菌群,并初步确认IMDGX 6012、IMDGX 6028、IMDGX 6118、IMDGX 6326、IMDGX 6119 5株放线菌可能为潜在的新物种。(2)发酵产物延缓衰老研究结果表明,8株放线菌的代谢产物可显著延长线虫寿命(P0.05);其中,IMDGX 6028和IMDGX 6118作为拟无枝酸菌属(Amycolatopsis)和短小杆菌属(Curtobacterium)的潜在新物种,具有极显著延缓衰老活性(P 0. 01),与空白组比较,可分别延长线虫寿命的22.2%和26.6%。综上结果表明海南西海岸真红树根系土壤具有丰富的可培养放线菌资源,具有发现放线菌新物种和延缓衰老活性菌株的潜力。     

海洋放线菌资源、研究方法与生物活性研究进展

海洋放线菌生活的环境如养分、光照、氧气浓度、压力、盐度和温度等与陆地环境存在极大差异,因此海洋放线菌形成了独特的生物化学代谢和生理能力。近年来,海洋放线菌成为生物资源开发和研究的热点。海洋放线菌分布广泛,种类多样。海洋放线菌活性代谢产物具有极强的医药应用潜力,其代谢产物的功能研究及重要代谢产物的开发成为海洋放线菌研究的重要方向。此外,海洋放线菌在环境保护以及生产应用等方面展现出的潜能,引起研究人员极大的兴趣。本文结合近年来海洋放线菌的分离种类与生境、海洋放线菌的研究策略与手段以及代谢产物功能多样性进行了归纳总结,以期对海洋放线菌的认识更全面、系统。     

海洋放线菌的研究现状及未来展望

【背景】放线菌具有丰富的遗传和功能多样性,其次级代谢产物活性广泛,在临床医疗、农业生产和污染防治等领域都发挥着重要的作用。海洋放线菌由于其特殊的代谢途径,能产生独特的活性天然产物而受到广泛关注。【目的】探究国内外海洋放线菌领域研究的热点和趋势,为后续研究提供参考。【方法】以“marine actinomycetes or marine actinobacteria”为关键词,在Web of Science中检索海洋放线菌领域的文章进行计量分析,使用VOSviewer软件对其关键词、国家、机构、作者、发表时间进行可视化分析。【结果】海洋放线菌领域的文章发表数量总体呈逐年上升趋势,主要集中在微生物学及药学领域,中美两国在论文数量和引用频次上远超其他国家,海洋放线菌领域的研究集中在菌株的分离鉴定、活性天然产物挖掘以及生物信息学等方面。【结论】海洋放线菌在全球范围内愈发受到重视,国内外机构应当加强合作,运用生物信息学技术进一步挖掘活性次级代谢产物,推动海洋放线菌领域进一步发展。     

波罗的海放线菌的多样性

摘要:【目的】为了探索海洋放线菌的多样性,为发现新的药物先导化合物提供新菌源,我们分析了波罗的海的放线菌多样性及生物活性。【方法】采集100 份底泥样品,用7 种培养基分离放线菌809 株;去掉相同菌株后,选择280 株代表菌进行了初步分类鉴定;采用琼脂扩散法,检测了它们对5 种细菌、真菌的抗菌活性;用API ZYM system 测定了21 种酶的活性。【结果】用海藻糖-脯氨酸培养基和HV 培养基分离的放线菌中,稀有放线菌占60% 和63% ;波罗的海的放线菌有15 个属,其中3 个属是首次从海洋中分离     

海洋半知类真菌次级代谢物研究概况

海洋真菌的次级代谢物的研究在20世纪90年代以来取得了很大进展,其中主要在海洋子囊菌和半知菌的菌体和发酵液中发现了很多结构新颖、具有独特生理活性的化合物,这些研究结果表明海洋真菌中蕴含了丰富的新型化合物,将是未来新药研究的重点领域.综述了近年来海洋子囊类真菌活性次级代谢物的研究情况.     

大连海域海洋放线菌多样性及分类鉴定初探

海洋孕育着丰富的微生物资源,其中海洋放线菌能够产生各种次级代谢产物及生理活性物质,对海洋放线菌的研究具有重要的实际意义。实验对筛选自大连海域的30株放线菌进行了形态及生理生化鉴定、16S rDNA序列的分析及系统发育树构建,结果表明分离到的海洋放线菌中13株分属于放线菌目链霉菌不同种或亚种,说明大连海域的海洋放线菌具有一定的多样性。     

中华蜂体内放线菌的分离、多样性及抗菌活性研究

【目的】探索药用昆虫中华蜂(Apis cerana cerana Fabricius)体内可培养放线菌的分离方法,研究其物种多样性及抗菌活性,挖掘更多微生物资源。【方法】选用7种分离培养基对中华蜂样品体内放线菌进行分离;通过采用16S rRNA PCR-RFLP和16S rRNA基因序列分析方法研究其多样性;选用4种致病菌对菌株进行抗菌活性初探。【结果】共分离得到180株放线菌,根据菌落的形态和细胞特征观察结果,从中选取84株作为代表菌株,其分属于3个目、4个科中的4个属,其中6株为潜在新种;最适的表面消毒方法:浓度为0.2%的Cl O2(二氧化氯)作为消毒剂,作用60 s;拮抗实验显示,31.0%、48.8%、27.4%、16.7%的代表菌株分别对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、玉米弯孢病菌、西瓜枯萎病菌有不同程度的抗菌活性,71.4%的代表菌株对至少一种病原菌有拮抗作用。【结论】分离方法的选择对昆虫体内放线菌的分离效果影响较大;中华蜂体内放线菌具有丰富的多样性,展现出很好的抗菌活性,表明其在发现新型生物活性物质中具有很大的潜力。     

水稻内生放线菌类群及其对宿主病原菌的抗性研究

采用常规方法对广东省番禺和五山两地种植的水稻内生放线菌进行分离、鉴定和分析 ,结果表明水稻内生放线菌多属于链霉菌属 (Streptomyces) ,其中灰褐类群链霉菌 (S .griseofuscus)的分离频率最高为 36 1%～ 6 9% ,是水稻植株中的优势内生放线菌类群。研究了内生放线菌在水稻植株各器官中的分布 ,结果表明根中内生放线菌的多样性高于茎叶。番禺地区种植的水稻中分离出的内生放线菌种类较多。从感病品种及生长不良水稻植株中分离出的内生放线菌种类比较丰富。通过回接分离试验及利用扫描电镜观察内生菌在植物体内分布发现 ,水稻优势内生放线菌回接无菌组培苗后 ,不仅能够定殖在水稻植株的根表和根内部 ,而且存在于茎杆和叶片中。通过平板颉抗及代谢物的活性测定试验 ,发现所分离的内生放线菌 5 0 %对水稻某些病原菌有颉抗活性 ,其中灰褐类群链霉菌的比例达到 5 5 4 % ,成为所分离的水稻内生放线菌类群中具有颉抗活性的最大群体。     

智利海洋沉积物中放线菌多样性

【目的】认识智利海洋沉积物中放线菌的多样性。【方法】分别采用选择性分离培养和非培养的基于16SrRNA基因序列系统发育分析方法,对来自智利南部海域海洋沉积物中放线菌多样性进行研究。采用6种选择性分离培养基分离放线菌;利用放线菌特异性引物对样品总DNA进行16SrRNA基因序列扩增并构建了16SrRNA基因克隆文库。分别挑选不同培养特征的22株放线菌和59个基因克隆进行16SrRNA基因序列的系统进化分析;测定分离的放线菌对海水的依赖性及产生抗菌活性化合物的能力。【结果】共分离到328株放线菌;挑选的22株放线菌分别属于小单孢菌属、多形孢菌属、链霉菌属、迪茨氏菌属、气微菌属和短状杆菌属;挑取的59个克隆属于40个分类单元,其中60%分类单元属于放线菌门放线菌亚纲、酸微菌亚纲和红色杆菌亚纲,另外40%的分类单元在放线菌内形成几个独立的进化分支,有可能代表放线菌新类群。22株放线菌有19株具有抗菌活性,50%的生长依赖海水的放线菌也具有抗菌活性。【结论】智利海域沉积物存在丰富的放线菌系统发育多样性并能产生活性次级代谢产物,而且还蕴藏丰富的新类型的放线菌资源。     

印度洋红树林沉积物可培养海洋放线菌多样性及其活性

【目的】本研究旨在了解印度洋红树林沉积物可培养海洋放线菌多样性、抗菌活性及产酶活性。【方法】选用24种碳源为唯一能源培养基,利用稀释平板涂布方法对8个印度洋红树林沉积物样品进行分离,并基于16S rRNA基因系统发育分析的方法研究样品中海洋放线菌多样性;对分离得到的菌株进行抗菌活性和产酶活性检测。【结果】24种唯一碳源分离培养基中,非糖类碳源特别是甘油、丙氨酸分离效果最好,其次是多糖物质,最后是单糖。共分离得到521株海洋放线菌,经并菌后选取其中的139株代表性菌株测序,结果发现它们主要分布在放线菌纲7个亚目10个科的16个属,其中35个为潜在新种。有43.1%、33.3%、26.9%、25.5%、15.7%的实验菌株分别对枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉具有抑制作用;有36.5%、26.5%、22.4%、15.9%的实验菌株分别具有蛋白酶活性、纤维素酶活、淀粉酶活性、酯酶活性。【结论】印度洋红树林沉积物蕴藏着丰富的海洋放线菌资源,并具有较高生物活性,为后续工作提供良好的实验材料。     

西沙群岛海域海洋放线菌的分离及其抗菌活性

分离西沙群岛海域放线菌并研究其抗菌活性。采用干燥、辐射、冷冻及加热处理等11种样品预处理方式和10种培养基对海洋放线菌进行分离,对代表性菌株进行鉴定,并考察分离放线菌生长的海水依赖性。进一步以金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、啤酒酵母和扩展青霉为指示菌考察分离放线菌的抗菌活性。从西沙群岛海域样品中分离获得放线菌383株,其中专性海洋放线菌23株。选定93株代表菌株进行鉴定,93株菌隶属于9个科,11个属。不同培养基对分离放线菌菌株的数量及种类影响显著。6株放线菌对4种指示菌均有抑菌活性,其中4株为专性海洋放线菌,表明海洋环境具有丰富的放线菌资源,这些放线菌特别是专性海洋放线菌有望为新型抗菌物质的发现与开发提供菌种来源。     

五种动物粪便纯培养放线菌的多样性及生物活性

【目的】以资源利用为出发点,研究了五种动物粪便放线菌的多样性及生物活性。【方法】从云南野生动物园采集5种半野生动物的新鲜粪便样品,用5种培养基分离其中的放线菌,将放线菌鉴定到属,测定纯培养放线菌的抗菌活性,抗肿瘤活性等。【结果】结果表明,所试5种动物粪便放线菌的种类非常丰富,组成各不相同,以链霉菌和微球菌占优势,可能存在大量未知放线菌;粪便放线菌的抗菌活性,抗肿瘤活性,酶活性,分解纤维素、角蛋白的活性非常普遍,尤其是具有抗肿瘤活性的菌株比例较大;产生的具有生物活性的次生代谢产物也是多种多样的。【结论】因此,粪便放线菌与土壤,海洋及植物的放线菌一样,是开发药物、农药和其他产品的重要来源之一,应当加强粪便放线菌的研究和保护利用。     

台湾海峡沉积物放线菌多样性及抗菌活性研究

探究台湾海峡海洋沉积物中放线菌的多样性并进行抗菌活性筛选,为发现新的药物先导化合物提供新菌源。采用7种选择性培养基分离10份来自台湾海峡沉积物样品中的海洋放线菌,并对分离菌株的16S rRNA基因序列进行系统进化分析。采用滤纸片法对部分代表放线菌菌株发酵液进行生物活性筛选,共分离到532株放线菌,挑选其中170株代表菌株进行鉴定,分属于8个目10个科14个属。有2株菌的16S rRNA基因序列显示属于潜在的新种,170株菌中有68.8%的菌株显示出至少对一种指示菌有抑菌活性。结果表明台湾海峡海洋沉积物中蕴藏着丰富的放线菌资源,是发现新药的有效途径。     

海洋微生物抗肿瘤天然产物研究进展

近年来,海洋微生物已成为抗肿瘤天然产物研究的热点,目前从海洋微生物中发现了大量新的抗肿瘤天然产物。文章综述了近几年从海洋微生物(海洋放线菌、真菌和细菌)中分离得到的抗肿瘤活性天然产物的研究进展。     

东乡野生稻内生放线菌分离及菌株S123次级代谢产物分析

【目的】从东乡野生稻(Oryza rufipogon)中分离和鉴定内生放线菌,对其进行抗菌活性筛选,并分析高抗菌活性菌株S123的次级代谢产物。【方法】采用S培养基对东乡野生稻内生放线菌进行分离、纯化,并构建16S rRNA基因序列系统发育进化树进行菌株鉴定。以琼脂扩散法和菌丝生长速率法进行抗菌活性筛选,同时设计简并引物检测菌株I型聚酮合酶(PKS-I)基因。对具广谱抗菌活性的菌株S123进行分批大量发酵,运用多种色谱方法对发酵产物进行分离、纯化,利用MS和NMR分析鉴定化合物的结构。【结果】从东乡野生稻中共分离到11株内生放线菌,分别属于链霉菌属(8株)和假诺卡氏属(3株)。其中有8株具有抗菌活性,8株呈现I型PKS阳性。从高抑菌活性菌株S123中分离到化合物Nigericin和17-O-demethylgeldanamycin,其中Nigericin对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌及水稻纹枯病菌均有抑制活性。【结论】对东乡野生稻内生放线菌进行了分离、鉴定和抗菌活性筛选,并从中分到两种与I型PKS基因相关活性的化合物Nigericin和17-O-demethylgeldanamycin,为研究东乡野生稻内生放线菌的多样性和次级代谢产物的分离提供依据。     

代谢物组学及其在微生物研究中的应用

代谢物组学(metabolomics)是继基因组学(genomics)、蛋白质组学(proteomics)后发展起来的一门新学科。对代谢物组学的含义,研究方法及流程,特别是其在微生物中的应用进行了介绍,包括使用代谢物组学中的NMR技术研究微生物在降解环境污染物中的作用;使用代谢物组学技术研究微生物代谢通量,从而在分析代谢通量的基础上通过代谢工程改变代谢通量,提高目的产物的得率;确定所获得基因库中沉默基因的功能;运用代谢物组学分析方法阐明生物体系对于环境变化的响应,从而协助我们确定最佳的取样时间及最佳分析组织,设计实验。随后简要对代谢物组学发展动态进行了展望。