海洋真菌研究进展综述

海洋真菌研究进展综述
海洋真菌研究进展综述
引言:
海洋是生命的起源地, 占地球表面积的71%, 它具有十分独特的生态环境, 尤其是深海，具有高温（低温）、高压、低光照、寡营养等特点。

海洋环境的多样性和特殊性共同造就了海洋微生物种类的多样性和特殊性。

海洋真菌作为海洋微生物的重要组成部分，在药物合成、石油降解、环境修复等方面具有重要作用。

海洋真菌既具有真核生物典型的蛋白修饰性能，又具有微生物操作上简便、快速的优点，作为新的真核生物表达系统具有巨大的潜能和广阔的应用前景。

本文主要从海洋真菌的研究现状，海洋真菌在药物合成、石油降解、环境修复中的作用等方面分析其重要性，并详述目前已解决的问题和尚存的问题，预测今后的发展趋势，希望能便于他人了解该课题的研究，助于其尽快找到切入点。

正文：
一、海洋真菌研究现状
自1929年发现青霉素G 来．陆栖真菌已成为主要的医药产品
的来源。

但是对海洋真菌研究相对很少。

直到1991年，只对321种海洋真菌进行了相关研究。

相比较，同期研究过的陆栖真菌已达69 000种。

在这一领域最早期的研究报道是由一种木素色子囊菌Leptosphaeria oraemaris培养物中分到的一个小内脂Leptosphaerin，
该菌常见栖息在水淹的木头表面。

为比较同一环境组种间的化学相似性．Stragnman 1987年比较了l21株木素色子囊菌的抗真菌活力，发现所有的27株菌除了产Obioninene和Oreamann外，都产倍半萜二元醇大镰刀孢菌素，另外其中4株苗还产生抑制性物质。

1991年Pooh 等从以前未进行过研究的Kirschstemothelia 中分离到一系列化学结构上类似的萘醌，二聚体Kirsehsteinin和两种新的氯化的二苯酯。

二聚体Kirschsteinin的两个不对张单体之间通过亚乙
基桥连结，这类化合物对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌有抑制作用，并对几种肿瘤细胞系细胞有毒性。

1991年，日本Sugano 报道从海洋动物中分离了一批能产生新化合物的真菌。

这类化台物具有细胞毒性，并显示对神经生长因子的刺激作用。

除了从海洋真菌培养物中分离新的医药品和代谢产物之外，近几年来，对海洋真菌所产酶类的分离与克隆已有所报道，如Burtseva 报道从海洋丝状真菌Chaetomrum indicum液体培养物中分离到多种糖苷酶和葡聚糖酶。

鉴于海洋真菌重要性，中国科学院海洋研究所和山东大学微生物技术国家重点实验事近年来已开展海洋真菌的研究工作。

对海洋真菌的分离、培养及其代谢产物的筛选等研究工作目前正在进行，已从深海海底沉积物样品中分离到若干株海洋真菌，目前正在对菌株的生长特性与低温水解酶酶学性质等进行研究，进一步分离具生物活性的次级代谢产物的工作正在进行中【1】。

二、海洋真菌在药物合成方面的作用
真菌是通过吸附于有机物质上进行渗透营养生长的异养真核生物【2】。

近年来随着对海洋微生物研究的深入，从真菌中发现了越来越多的抗肿瘤活性物质。

海洋真菌成为了继海洋放线菌之后的又一研究热点。

1．青霉属
沼田敦等对从浒苔属海藻Enteromorpha intestinalis体表分离到的一株青霉菌进行了一系列研究。

将该菌株置于含2 葡萄糖、1 蛋白胨及0．5 酵母膏的人工海水培养基中，27 度培养3周，首先分离得到2个细胞毒代谢产物Communesins A (31)和B(32)，二者结构上仅酰基侧链存差异，但活性上却相差了近10倍。

接着又分离到3个细胞毒代谢产物Penochalasins A～C(33～35)，是含有吡咯的大环化合物Fellutamide A(48)和B(49)B 是从海鱼Apogon endekaenia胃肠道内分离的青霉菌Penicillium llutanum 中提取到的脂溶性三肽。

Fellutamide 含有自然界少见的羟基谷氨酸，在体外对多种细胞具有
毒性。

2．曲霉属
沼田敦等还从分离于海鱼Pseudolabrus japonicus胃肠道的曲霉Aspergillus fummigatus 菌丝体中分离到一系列细胞毒化合物Fumiquinazolines A～G(50～56)，对P385细胞有中等细胞毒性【3】。

Fenieal等人从加勒比海绿藻Penicillus capitatus 体表分离的Aspergillus versicolor得到四个倍半萜硝基苯酯化合物，其中9a，14-
二羟基一6 对硝基苯甲酸肉桂酯(57)对NCI的60个人类肿瘤细胞群
的IC50,平均值为1．1 mg/L，但对5种肾癌细胞(786—0，ACHN，CAK 一1，TK一10，VO一31)有选择性毒性．平均IC50为0.51 mg/L【3】。

综上所述，海洋微生物蕴含丰富的结构新颖的抗肿瘤代谢产物，它们多为生物碱类、萜类、大环内酯类化台物，主要来源于海洋放线菌和海洋真菌。

特别是海洋真菌因其代谢途径复杂、代谢产物种类繁多而日益受到研究者的重视。

三、海洋真菌对石油的降解
随着海上石油开采业和运输业发展，各种石油泄漏事故不断，石油污染目前和今后仍然是海洋环境的一个严重问题。

由于生物降解法具有其独特的优越性，利用海洋微生物降解烃类物质的能力来消除海上的石油污染已经越来越受到人们的重视。

青岛海洋大学海洋生命学院环境生态系教授从青岛近岸海水中分离、筛选到73株细菌和10株真菌，并对其降解石油的能力进行了研究结果表明，多数菌具有明显的降解石油能力．部分真菌对短链烷烃正己烷和芳香烃萘具有不同程度的降解能力．其中，有3种真菌对石油的生物降解率分别高达58. 35％、62. 75％、71. 06％【4】。

四、生物修复
从海域沉积物中富集分离出以芘作为唯一碳源和能源的海洋微生物，以SR4富集培养的混合微生物作为研究对象,该海洋混合菌株能利
用菲、芘、荧蒽等多种多环芳烃。

外加营养盐酵母浸出液和葡萄糖促进降解微生物的生长，提高降解速率。

为成功地利用生物修复技术治理多环芳烃污染环境提供了科学的理论依据。

总结：
从以上的论述中可以看出海洋真菌在人类生活的各方面均显示
出重要作用，一个神奇又有魅力的世界正等着人们去开发。

目前虽然对海洋真菌已开展了一些研究，并从其代谢产物中已分离到若干新颖、有价值的抗生素与生物活性物质，但从总体上看，对海洋真菌的研究相对于海洋细菌的研究还是要薄弱得多，所研究的种类相对于陆栖真菌更是无法相比。

近年来，现代科技的飞速发展，尤其是现代生化分离技术和波谱分析技术的长足进步，使得分离鉴定一个化合物进而确定其化学结构相对变得不再那样困难。

另外，对海洋真菌(当然对其他海洋微生物亦然)培养的一个主要问题是有时难以重现该菌株在原采集地特定的培养和生长条件。

随着生化技术的发展，这些问题正在逐步得到解决。

当人类可以重现每种生物的生长条件时，便可清晰地观测每种海洋生物的生理特性并可利用其中某些特定基因进行体外表达获取产物，当采用原核系统生产来自真核生物的基因产物时，原核系统常常存在转录后不能正确地表达、修饰和进行糖基化等缺陷，但若把分离出的海洋真菌的药用基因转移到海水养殖生物中去表达，这样可解决海洋天然活性物质的药源问题。

个人认为，如果能对这些菌株进行类似于自然选择的驯化，就可以获得在正常情况下生存的菌株，这将大大方便菌株的培养。

参考文献：
【1】汪天虹等海洋丝状真菌生物活性物质研究进展[J] 山东大学微生物技术国家重点实验室中国科学院海洋研究所
【2】张培军海洋生物学[A] 山东教育出版社2004
【3】顾愫群．崔承彬等海洋微生物抗肿瘤代谢产物的研究进展[J] 青岛海洋大学海洋药物与亩品研究所．青岛266003
【4】郭楚玲等海洋微生物对多环芳烃的降解[J]厦门大学海洋环境
科学教育部重点实验室、环境科学研究中心。