07海绵共附生微生物次级代谢产物的研究进展_朱伟明

究者的热点 。已从海绵共附生微生物次级代谢产物中
发现了含氮化合物(肽类 、生物碱类 、神经酰胺等)、内 酯类 、醌类 、酮类 、聚醚类 、萜烯类及甾体等 。
作者所在课题组从 2003 年开始研究海绵共附生微 生物及其具有细胞毒活性的次级代谢产物 , 已从黄渤海 及南海海绵中分离获得 9 株具有细胞周期抑制 、细胞凋 亡诱导及细胞毒活性的微生物 。对其中 2 株具有强细 胞毒活性的微生物的次级代谢产物进行了活性跟踪分 离 , 获得化合物 15 个(其中新活性化合物 3 个 、高活性化 合物 2 个), 结构类型涉及生物碱 、甾体 、芳香类化合物 等 。本文将结合本实验室的工作 , 就近几年来海绵共附 生微生物次级代谢产物的研究进展作一综述 。
海绵属于多孔动物门 , 是最原始的低等多细胞海 洋动物 , 全世界约有 10 000 ～ 15 000 种 , 我国也有 5 000 种左右 。海绵的固着生活方式 , 缺乏有效的物理性防
御 , 在生存竞争中 , 海绵积聚或分泌许多对其他生物具 有威慑性 、攻击性 、甚至毒害性的次级代谢产物 , 这些 次级代谢产物往往具有显著的生物活性 , 包括抗 菌 、 抗肿瘤 、抗真菌 、抗病毒 、抗炎 、抗心血管疾病等活 性 , 尤其是具有细胞毒活性的化合物超过 10 %, 明显高于 其他海洋动物(2 %)、陆生植物(<1 %)[ 1] 。然而 , 海绵 采集困难 、有效成分含量低等因素 , 制约着开发利用 。
9 .0 μg·mL -1[ 11] 。
Lee 等从 1 种未鉴定的海绵中分离获得的 1 株放 线菌 St reptomyces sp .中 分得 2 个 新 的环 肽(12)和 (13), 显示弱的抑制 sort ase B 酶的活性[ 12] 。
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朱伟明 , 等 :海绵共附生微生物次级代谢产物的研究进展
为 85 %和 75 %、80 %和 60 %, 这 2 个新的 α-吡喃酮化
合物还显示明显的细胞毒活性 。
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朱伟明 , 等 :海绵共附生微生物次级代谢产物的研究进展
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从海绵 Zyzzya sp .中分得菌株 Penicil lium brocae
发现 3 个结构新颖的聚酮 brocaenols A-C(60 ～ 62), 它
中分离出的放线菌 M icromonospora sp .所产生的 2 个 新的有细胞毒活性的生物碱[ 8] 。
意大利的 1 个研究小组从 1 株海绵 Irci nia m us-
carum 体内分离的细菌的胞外提取物中分离得到 2 个 新的环肽(6)[ 9] 和 cy clo tetrapeptide(7)[ 9] 。其中化合物 (7)具有细胞毒 、抗细菌 、抗真菌的活性 。
A xinella damicornis 中分得的 1 株黑曲霉中发现 7 个 新化合物 bicoumanigrin(46)、aspernigrins A(47)和 B (48)、pyranonigrins A-D(49 ～ 52)。 其中化合物(46)对
白血病细胞有增殖抑制作用 , 浓度为 20 μg·mL -1时抑 制率为 50 %;化合物(47)在给样量为 50 μg·mL -1 时
2004 年 , 该 小 组 又从 1 株与 海 绵 Suberi tes do-
m uncula 共生的细菌 Ruegeria sp .中分得 2 个新的环
肽(8)和(9), 其对枯草芽孢杆菌的 M IC 值分别为 25 和 50 μg·mL -1[ 10] 。
Peter 等从地中海海绵 Axi nel la verrucosa 中分得 的真菌 Penicil lium sp .中 分离 得 到 2 个 新的 衍生 物 communesins C(10)和 D(11)[ 11] 。 通过 M T T 法测试发 现 2 个化合物对 6 种白血病细胞有细胞毒活性 , 其中 10 对 MO LT-3 、11 对 SU P-B15 的 ED50值分别为 8 .6 、
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2 聚酮类化合物
Microsphaeropsis olivacea 是从 1 种未鉴定的海绵
中分到的 , 它代谢产生了 1 个新的脂肪酸(14)[ 13-14] 。
从采集自印度 尼西亚海绵 的组织中 分得 1 株真 菌 , 该 菌 代 谢 产 生 4 个 新 化 合 物 iso-cladospolide B
Jaspis sp 体内分 得的真 菌 Paeci lomyces cf .Javanica 代谢产生的[ 18] 。Crew s 研究小组从海绵 Sty lotella sp .
中分得的 1 株未鉴定的真菌中分得 2 个新化合物 nect riapy rone A(26)和 nect riapyrone B(27)[ 19] 。
(15)、seco-patulolide C(16)、pandangolide 1(17)和 pandangolide 2 (18)[ 15] 。 随 后 Peter 等 又 从 与 海 绵
Callyspongia aerizusa 共 附 生 的 菌 株 Cladospori um herbarum 中发 现 2 个 新的大 环 内酯 化合 物 pandangolide 3(19)和 pandangolide 4(20)[ 16] 。 该类化合物在
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中 国 海 洋 大 学 学 报
2 00 7 年
2000 年 , Peter 等从印度尼西亚海绵 Callyspongia
aeriz usa 中分 到的真 菌 Drechslera hawaiiensis 中 分得 spicif erone A(28)和 B(29)及 2 个新的衍 生物(30)和 (31)[ 20] 。随后又从采集自印度尼西亚的海绵 Xestospongia exigua 中分得 1 株真菌 Aspergil lus Versicolor , 其代
herbarin A(57)、herbarin B(58)这 2 个新的 α-吡喃 酮及 1 个新的化合物(59)[ 25] 是从海绵 Aplysina aero-
phoba 和 Callyspongia aerizusa 中 分 到 的 真 菌 Cla-
dosporium herbarum 的发酵产物 发现的 , (57)和(58) 具有海虾毒性 , 在浓度为 100 和 50 μg 时死亡率分别
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细菌 Pseudomonas aerugi nosa 中发现 1 个新的二氧哌 嗪类化合物(3)[ 7] 。
4-N-甲基-5-羟基星型孢菌素(4)和 5-羟基星型孢
菌素(5), 是由采自 canary 岛的海绵 Clathrina coriacea
有显著的细胞毒作用 ;而 aspernigrins B(48)具有神经
保护活性 , 能有 效的 防止 谷氨 酸引 起的 神经 细胞 死 亡[ 23] 。
从加 勒比 海 绵 Agelas dispar 中 分 得 1 株 真 菌
Trichoderma viride , 该菌代谢产生 4 个新的聚酮类化 合物 ———t richodermanone A-D(53 ～ 56)[ 24] 。
(中国海洋大学教育部海洋药物重点实验室 , 海洋药物与食品研究所 , 山东 青岛 266003)
摘 要 : 海绵独特的摄食 、滤食系统使其体内体表富集了大量的微生 物 , 这 些微生物能 够产生多种 结构新颖 的生物活性 物 质 , 对海绵共附生微生物的研究正在成为开发海洋药物资源的 重要内容之 一 。 本文按化 合物的生源 途径及其 结构类型简 要 介绍近几年来海绵共附生微生物次级代谢产物及其生物活性的研究进展 。 关键词 : 海绵 ;共附生微生物 ;次级代谢产物 中图法分类号 : S917.1;R282.77 文献标识码 : A 文章 编号 : 1672-5174(2007)03-377-08
抗菌活性测试中未显示出活性 。
从采集自印度尼Biblioteka 亚海绵 Xestospongia ex igua 中 获得 1 株真菌 Penicil lium cf .montanense , 该菌产生 3 个新的具有抑菌活性的代谢产物 xestodecalactones A-C
(21 ～ 23), 在浓度为 100 , 50 , 20 μmol/ L 时对白色念珠 菌的抑菌圈分别为 25 , 12 , 7 m m[ 17] 。
1 含氮类化合物
含氮类化合物主要包括肽类 、生物碱 , 它们大多具 有显著的生物活性 。
Alteramide A(1), 1 个新的有细胞毒活性的四环生 物碱 , 是从与海绵 Halichondria okadai 共附生的细菌 Alteromonas sp .中分离获得的[ 5] 。
从 冲绳海 绵 Halichondria alt um 中分离 的细 菌 Vibrio sp .代谢产生 1 个新的有 3 个吲哚环聚合的有抗
们含有少见的烯醇化的酮环结构 , 对 HCT-116 细胞有 中等强度的增殖抑制活性[ 26] 。
从自意大利 海绵 Haliclona valliculata 分离的真
菌 Emericella variecolor 中发现 1 个新的蒽醌(63)和 1
个含有异戊二烯基的化合物(64), (63)具有抗 KB 细 胞和 N CI-H460 细胞扩增活性[ 27] 。
第 37 卷 第 3 期 2007 年 5 月
综 述
中国海洋大学学报
PE RIO D ICA L O F O CEAN U N IV ERSIT Y O F CHIN A
37(3):377 ～ 384 M ay , 2007
海绵共附生微生物次级代谢产物的研究进展
朱伟明 , 张 敏 , 方玉春 , 朱天骄 , 顾谦群
菌活性的化合物 t risindoline(2)[ 6] 。 从采自大西洋的海绵 Isodictya set if era 中获得的