海洋微生物药用价值研究现状

海洋微生物药用价值研究现状

摘要：本文主要介绍海洋微生物在疾病药物和生物农药方面的最新研究进展。

0 引言

海洋是地球上物质资源最丰富的区域。在陆栖微生物抗生素!酶抑制剂等生物活性物质上被大量开发和应用的今天，寻找新种属或特殊性状的微生物及其代谢产生新型药物的难度越来越大。

不同于陆地微生物的海洋微生物，由于其生存环境的艰难苛刻、高盐、高压、缺氧等,，为求生存及竟争生存空间，很多海洋微生物在长期的进化过程中能够代谢产生一些结构独特的化学物质即次生代谢产物。海洋微生物这种独特的代谢途径和遗传背景，使其成为开发新型药物的丰富资源。现代药理研究表明许多海洋生物次生代谢产物对多种疾病、农业害虫有较好的防效，于是最近几年人们把目光转向更具有药物开发前景的海洋微生物------海洋药物的重要资源。

1海洋微生物药物的研究进展

1.1抗菌抗病毒类药物

药物的直接来源是从海水海泥中筛选出的微生物代谢产物，可直接开发成新药或经修饰后成为新药，也可作为新药开发的先导化合物如厦门鼓浪屿附近海泥中筛选到的链霉菌亚种产生的氨基糖苷8501-1抗生素临床应用表明对绿脓杆菌和革兰氏阴性菌有强抑制活性。方金瑞等分离到一株嗜碱海洋链霉菌产生广谱抗菌素-------丁酰杆菌素和抗菌G+的脂溶性物质。

1.2 抗肿瘤类药物

人们期望从筛选的海洋微生物代谢产物中得到所需新型抗肿瘤药物成为研究开发的重点领域。短短几年便得到许多具有抗肿瘤活性的化合物，如日本冈见分离到一株黄杆菌属的海洋细菌Uliginosum代谢产生杂多糖Marinactan，能够增强免疫功能和抑制动物移植肿瘤并成为化疗药物治疗肿瘤的佐剂。日本海北部3000多m深的海泥中分离到一株海洋细菌Altenromanas Haloplanktis能产生抑制肿瘤细胞的离子载体类代谢产物。Inmamura等从Pelagiobacter variabilis 中得到吩嗪抗生素PelagiomicinsA，B和 C，在体内外有较强的抗肿瘤活性。

1.3 酶抑制剂类药物

有报道在天然和实验室培养株系中陆续发现微囊藻届蓝藻还能产生另一些

具有显著的药理活性，结构独特的多肽"这些活性多肽是通过筛选一些人体内具重要生理作用的酶的抑制剂而得到，现筛出的酶抑制剂有胰蛋白酶抑制和，血管紧张素转换酶抑制剂，血浆酶抑制剂，凝血酶抑制剂，酪氨酸酶抑制剂，弹性蛋白酶抑制剂，等多种，因此，微囊藻属蓝藻作为寻找新药先导化合物的一种新资源正越来越受到重视。

1.4 蛋白质及肽类

田黎等从东海大陆架、渤海、珠江口、黄岛等地采集海泥、海水中分离培养!纯化得到361株细菌菌株，从中筛选出具有抗菌活性的芽胞杆菌4株，研究了这些海洋芽胞菌的培养、提取条件与抗菌蛋白的关系及抗菌蛋白的性质，发现海洋芽胞菌的生长适宜范围宽，生长繁殖快，抗逆力强，产生的抗菌活性物质，抗菌谱广，性状稳定，具有很好的开发价值。

2海洋微生物在生物农药方面的研究进展

2.1 杀虫剂

陈志芳等筛选出一株具有杀虫活性的海洋细菌，其杀棉铃虫活性极高。程中山等[从香港海域红树林中分离出一株海洋真菌，其粗提物对多种害虫都有很高的毒杀活性。熊利霞等[18]从天津大港和南戴河地区海域获得3株具有非常良好的杀卤虫效果的菌株，其中一株也具有杀棉铃虫活性。牛德庆等[在研究极地微生物时获得 38 株采自南北极及白令海峡的海洋微生物具有杀小菜蛾虫活性，其中7株活性极高。然而关杀虫活性的报道还很少，所以今后应该更加关注于从海洋微生物中筛选有效的生物降解菌并将其应用于生物农药中。

2.2 杀菌剂

胡杨等从筛选到的31株具有拮抗病源真菌作用的海洋微生物中获得一株效果很好的链霉菌，并确定其活性物质分子量为 214，其作用于茄交链格孢霉的活性相当于化学农药异菌脲。王淑芳等筛选出一株海洋假单胞杆菌具有广谱抗植物病源真菌作用，并鉴定其胞外活性物质分子量约为70.9 kD的蛋白质。谢昕等分离出8株具有拮抗植物病源真菌的芽孢杆菌菌株。其中一株为多粘类芽孢杆菌，其活性物质为细胞壁降解酶类。陈杰等从筛选到的海洋芽孢杆菌中分离出具有光谱抗菌活性的新结构环脂肽类化合物，其盆栽防治效果也非常好。

2.3 有机磷农药降解

利用微生物降解有机磷农药是很有效的方式，其降解作用实质是酶促反应，如氧化、还原、水解等途径。五六十年代起国内外开始研究微生物对农药的降解，也取得了相当大的进展。然而目前利用微生物降解有机磷农药的研究任然处于初级阶段，并且所得到的菌株多为有害菌，无法大规模应用，所以在未来筛选出高效的工程降解菌仍然研究的重点。

2.4 除草剂

微生物作为一种有效的辅助手段日益广泛地用于杂草防治。与化学除草、人工及机械除草相比，微生物除草具有经济效益高、投资少、无污染、有效期长等优点，同时还可解决杂草的抗药性问题。

薛陕等筛选的另外两株海洋放线菌YY01-17和HH1901-45 的除草活性非常好，它们的发酵上清液和菌丝体浸提液均有较好的除草活性,并且,YY01-17对虫、菌也具有活性。徐守建等从4株海洋芽孢杆菌筛选出抑菌效果最好的一株海洋细菌B-9987，分析其活性物质为一种酚类化合物。这种酚类化合物对茄交链孢菌

等多种植物病原真菌具有更显著的抑制作用，具有较强的除草活性。虽然国内外对微生物除草剂已有些研究，然而现阶段这些研究仍然处于实验室阶段，即使开发出的商品也因为各种原因而无法真正的被引用到农业生产中。

3 海洋微生物药物研究的前景展望

随着海洋生物技术的发展，细胞工程、基因工程、发酵工程等技术手段的应用必将促进海洋生物活性物质的深入研究。可以预计，在不远的将来，利用基因技术结合发酵工程可实现海洋微生物具有生物活性的次生代谢产物的规模化生产，将使海洋微生物成为新药开发的重要资源。

参考文献：

1)王霞.海洋微生物药物研究进展.天津化工,2012,7:26(4).

2)刘淼，王继红，姜健，杨宝灵，温小红，陈玉飞，刘丽. 海洋微生物应用于生物农药

的研究进展. 中国农学通报, 2014,30(3):232-236.

3)王蓉. 海洋微生物活性物质研究进展.中国科技信息，2014:6.

4)胡江春，王楠，潘华奇，王书锦. 海洋微生物抗菌脂肽及新生物农药研发. 微生物学杂

志。2013.12：33(6).

5)万钰萌，顾觉奋.海洋微生物来源的抗肿瘤活性物质研究新进展.抗感染药

学,2013,11:10(4).