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骆驼蓬内生放线菌多样性及其次级代谢产物初探

雷艳娟  
【摘要】:随着耐药菌的快速发展,寻找结构新颖的抗菌活性化合物至关重要。植物内生放线菌来源的新型活性化合物分离比率,较普通土壤环境来源的放线菌新化合物分离比率高。骆驼蓬是沙漠地区多年生草本药用植物,具有广泛的生物学活性,以骆驼蓬为材料分离其内生放线菌分离,进行多样性分析及后续的次级代谢产物挖掘,尝试获取活性天然产物。以pH 7.0和pH 9.0条件下各9种分离培养基,对骆驼蓬根际、根、茎、叶、种子的放线菌菌株进行分离鉴定,分析其多样性。共分离到449株,分布于8个目9个科14个属,链霉菌属(Streptomyces)、拟无枝酸菌属(Amycolatopsis)和拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)为优势类群,其他稀有放线菌还包括链单孢菌属(Streptomonospora)、诺卡氏菌属(Nocardia)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)、放线动孢菌属(Actinokineospora)、糖丝菌属(Saccharothrix)、微杆菌属(Microbacterium)、产丝菌属(Myceligenerans)、原小单孢菌属(Promicromonospora)、类诺卡氏菌属(Nocardioides)、小单孢菌属(Micromonospora)和糖霉菌属(Glycomyces)。其中6株放线菌的16S rRNA基因序列与数据库中有效发表菌株序列的最大相似性小于98.65%,为潜在新种,培养基pH值为9.0对分离稀有放线菌潜在新种有利。多样性结果显示戈壁骆驼蓬根内生放线菌物种多样性最丰富,拟无枝酸菌主要从该生境的样品分离到。对其中一株放线菌潜在新种TRM 65233进行多相分类学研究,通过基因型特征、形态学特征、生理生化特征和化学分类特征,确定TRM 65233为放线动孢菌属(Actinokineospora)的新物种,命名为骆驼蓬放线动孢菌(Actinokineospora pegani)。以多重耐药病原菌药物敏感株粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、沙门氏菌、志贺杆菌、白色念珠菌和新生隐球菌10种病原菌为靶标,通过琼脂扩散法与微量板半定量法开展抗菌活性筛选。449株放线菌中筛选到88株活性放线菌,包括链霉菌77株,拟无枝菌6株,拟诺卡氏菌3株,小单孢菌和糖霉菌各1株。Sreptomyces rochei TRM 65215对10种病原菌均有抑制作用,抑菌率普遍大于80%。提示骆驼蓬内生放线菌具有广谱的抗菌活性,是金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和白色念珠菌等病原菌的拮抗放线菌资源库。Amycolatopsis lurida TRM 64558对耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌具有抗菌活性,因此,对TRM64558液体发酵进行次级代谢产物初探。采用大孔树脂吸附层析、硅胶柱层析、制备液相色谱等方法对发酵液中活性成分进行富集和纯化,得到一个单体化合物,结构鉴定为反式-4-苯基-3-丁烯酸。骆驼蓬内生放线菌资源丰富多样,包含多种稀有放线菌潜在新种,为稀有放线菌的开发和利用提供菌种支持。筛选出的活性菌株种类多样,其中TRM 64558次级代谢产物生物合成基因簇预测包含治疗耐药菌感染的糖肽类抗生素基因簇,具有从中挖掘活性化合物的潜力,值得深入研究。


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