现代微生物全解
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海洋微生物的研究
• 全球80%以上的物种蕴藏于海洋中，由于 独特的生存环境(如高压、高渗、高温、低 温等复杂多变的生态环境)及海洋生物物种 间的生态作用远比陆生物种复杂和广泛， 赋予海洋生物表现出独特的活性。
• 海洋微生物种类
数百万-数千万种 陆地已知大约十万种，剩余的150万种在海洋当中。
• 致病性微生物 霍乱弧菌： 霍乱，胃肠炎，菌血症 创伤弧菌：严重致死性感染，坏疽，休克 副溶血性弧菌：食物中毒 溶藻弧菌，拟态弧菌引起腹泻、中耳炎等 金黄色葡萄球菌，铜绿假单胞菌，大肠杆菌 等
• 世界海洋微生物的开发研究 截至目前为止，全世界范围内已从海洋动植 物、海洋微生物中分离到新型化合物10000 多种， 其中申请专利的化合物数百种。 人们已从微生物中发现了30000一50000种 天然产物，其中10000多种具有生物活性， 8000多种是抗菌和抗肿瘤化合物。
海洋微生物产生的活性物质
• 海洋病毒 海洋病毒数量是细菌和真菌总和的15倍，每 秒钟1023感染，是海洋生物致病的主要原因。 虾类：白斑综合征，感染后死亡50% 淋巴囊肿病病毒引起河豚损伤 贝类：甲肝病毒富集。 海洋真菌：白假丝酵母菌，镰刀菌
• 20世纪60年代首次报道甲壳纲病毒，目前 甲壳类病毒发现30多种，其中对虾病毒有 17种左右。 • 太平洋沿岸国家对虾病爆发。对虾杆状病 毒（RV-PJ）、系统外胚层和中胚层杆状病 毒（SEMBV）、皮下及造血组织坏死杆状 病毒（HHNBV）、中国对虾杆状病毒 （PCBV）、白斑综合征相关杆状病毒 （WSBV）。
• 5种病毒引起的对虾个体病状、组织病理学 相似。主要是皮下组织、造血组织和结蹄 组织。 • 病虾的肝胰腺肿大、发白 • 感染的细胞典型的核肿大，易形成包涵体。 • 肠上皮、真皮等发生病变。
传播途径
• • • • • 水平传播 食入途径：病虾、粪便 接触途径：表面受损。 垂直传播 卵巢传播：病毒经卵子传染给子代。
• Fuchao等于2005年从海洋放线菌 Streptomycessp.中分离到化合物 chinikomycinA和chinikomycin B,其中A在体外 对乳腺癌、黑色素瘤和肾癌具有选择性抑制作用。 • Rajendra等于2004年从海洋放线菌 Streptomycessp.中分离到新化合物 Trioxacarcins A对肿瘤细胞株HT-29、SF-268、 H-460、LXFA 526L、LX-FL 529L、MCF-7、 MEXF514L、PC3M和RXF631L都显示了较强的 抗肿瘤活性。 • Mitchll 从海洋沉积物放线菌Streptomyces aureoverticillatus(NPSOO158)中分离得到1种 新颖的大环内酰胺(Aureoverticillactam),研究表 明该化合物具有抗肿瘤活性。
（2）氨基糖苷8510-1抗生素: 方金瑞等人从厦门鼓浪屿附近的海底的泥样 中分离得到一种链霉菌亚种经发酵提取得 8510-1。对绿脓杆菌和一些耐药性革兰阴 性菌有较强活性。
（3）天神霉素(istamyeins): 目前已从海洋微生物如细菌、放线菌、真菌 中分离出大量抗生素、抗病毒、抗肿瘤， 酶类抑制剂，如天神霉素由海泥的链霉菌 S.tenjimariensis中分得的，该抗生素具有 强大的抑制革兰阳性菌和革兰阴性菌活性。
• 2.抗肿瘤活性物质 （1）放线菌 抗肿瘤 海洋放线菌最先成为海洋微生物抗肿瘤活性 物质研究的焦点,是最有经济价值和生物技 术价值的原核生物之一。
• 从放线菌S. sioyaensisSA-1758中分离的生物碱 altmaicidin显示强的体外抗L1210鼠性淋巴白血 病和IMC癌细胞。 • Romero等从海洋放射菌L-13-ACM-092的菌丝 体中分离到多肽Thiocoraline,该物质对P-388、 A-549和MEL-28有强的细胞毒活性。 • Imamura等从Pelagiobacter variabilis中得到吩 嗪抗生素PelagiomicinsA,B和C,在体内外均显示 较强的抗肿瘤活性。 • Fuchaቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等于2005年从海洋放线菌 Streptomycessp.中分离到化合物 chinikomycinA和chinikomycin B,其中A在体外 对乳腺癌、黑色素瘤和肾癌具有选择性抑制作用。
（2）海洋细菌的抗肿瘤活性物质 日本学者 在日本海的海泥中分离到一株海洋 细菌AlteromanasHaloplanktis,它能产生 抑制肿瘤细胞的离子载体类代谢产物。 K. Custafson等从海洋细菌中分离到大环内 酯类化合物Maclolactins,其具有抗肿瘤、 抗病毒、抗菌等功能。 海洋粘球菌Chondromyces中发现一类新型 缩酚酸肽ChondramidesA-D,对多种人类 瘤细胞有极强的细胞毒活性。 链霉菌培养物中发现的新代谢物 anthranilamides能抑制人结肠癌细胞 HCT-116。
• 诊断技术 • 直接压片技术、暗视野显微镜技术、病理 组织学测定、投射扫描电镜、荧光抗体技 术、酶联免疫技术、核酸探针、PCR法 • 防治原则 • 尚无有效治疗办法。主要依靠早期治疗 • 病原体、对虾、环境是虾病三要素。
• （1）改善养殖环境：部分收获、减少对虾池中的生物量， 增加日常换水。 • （2）控制消灭病原体：干燥，pH，加热，紫外线和消毒剂 • （3）提高对虾机体抗病能力的研究 • 引进、建立抗病的品种 • 利用药物饵料提高对虾自身非特异性免疫能力 • 制备有效的病毒疫苗进行预防接种是控制病毒流行病流行的 重要手段。 • 转基因手段将某种基因转入虾体内，达到抗病目的。 • a 表达某种病毒包膜蛋白的基因转入虾体内，使之表达。 • b 将表达某种核酸酶的基因转入虾体内，该酶可以特异性切 割病毒核酸。 • c 将病毒包膜蛋白的反义RNA基因导入虾体，转录，与病毒 的包膜蛋白mRNA结合，阻止mRNA翻译成病毒包膜蛋白。
• 海洋生物是新型药物和其它具有独特药用 价值的生物活性物质的重要源泉，其代谢 产物多具有新颖的化学结构和独特生理功 能，包括苷类、甾醇类、生物碱类、多糖、 肽类、核酸、蛋白质、酶类等。
• 1.抗生素类
头孢菌素类 氨基糖苷类 （1）小诺霉素(Mieronomiein):又名相模霉 素，因首先从日本相模湾的小单抱菌株中 产生的，抗菌谱近似庆大霉素。
• 全球80%以上的物种蕴藏于海洋中，由于 独特的生存环境(如高压、高渗、高温、低 温等复杂多变的生态环境)及海洋生物物种 间的生态作用远比陆生物种复杂和广泛， 赋予海洋生物表现出独特的活性。
• 海洋微生物种类
数百万-数千万种 陆地已知大约十万种，剩余的150万种在海洋当中。
• 致病性微生物 霍乱弧菌： 霍乱，胃肠炎，菌血症 创伤弧菌：严重致死性感染，坏疽，休克 副溶血性弧菌：食物中毒 溶藻弧菌，拟态弧菌引起腹泻、中耳炎等 金黄色葡萄球菌，铜绿假单胞菌，大肠杆菌 等
• 世界海洋微生物的开发研究 截至目前为止，全世界范围内已从海洋动植 物、海洋微生物中分离到新型化合物10000 多种， 其中申请专利的化合物数百种。 人们已从微生物中发现了30000一50000种 天然产物，其中10000多种具有生物活性， 8000多种是抗菌和抗肿瘤化合物。
海洋微生物产生的活性物质
• 海洋病毒 海洋病毒数量是细菌和真菌总和的15倍，每 秒钟1023感染，是海洋生物致病的主要原因。 虾类：白斑综合征，感染后死亡50% 淋巴囊肿病病毒引起河豚损伤 贝类：甲肝病毒富集。 海洋真菌：白假丝酵母菌，镰刀菌
• 20世纪60年代首次报道甲壳纲病毒，目前 甲壳类病毒发现30多种，其中对虾病毒有 17种左右。 • 太平洋沿岸国家对虾病爆发。对虾杆状病 毒（RV-PJ）、系统外胚层和中胚层杆状病 毒（SEMBV）、皮下及造血组织坏死杆状 病毒（HHNBV）、中国对虾杆状病毒 （PCBV）、白斑综合征相关杆状病毒 （WSBV）。
• 5种病毒引起的对虾个体病状、组织病理学 相似。主要是皮下组织、造血组织和结蹄 组织。 • 病虾的肝胰腺肿大、发白 • 感染的细胞典型的核肿大，易形成包涵体。 • 肠上皮、真皮等发生病变。
传播途径
• • • • • 水平传播 食入途径：病虾、粪便 接触途径：表面受损。 垂直传播 卵巢传播：病毒经卵子传染给子代。
• Fuchao等于2005年从海洋放线菌 Streptomycessp.中分离到化合物 chinikomycinA和chinikomycin B,其中A在体外 对乳腺癌、黑色素瘤和肾癌具有选择性抑制作用。 • Rajendra等于2004年从海洋放线菌 Streptomycessp.中分离到新化合物 Trioxacarcins A对肿瘤细胞株HT-29、SF-268、 H-460、LXFA 526L、LX-FL 529L、MCF-7、 MEXF514L、PC3M和RXF631L都显示了较强的 抗肿瘤活性。 • Mitchll 从海洋沉积物放线菌Streptomyces aureoverticillatus(NPSOO158)中分离得到1种 新颖的大环内酰胺(Aureoverticillactam),研究表 明该化合物具有抗肿瘤活性。
（2）氨基糖苷8510-1抗生素: 方金瑞等人从厦门鼓浪屿附近的海底的泥样 中分离得到一种链霉菌亚种经发酵提取得 8510-1。对绿脓杆菌和一些耐药性革兰阴 性菌有较强活性。
（3）天神霉素(istamyeins): 目前已从海洋微生物如细菌、放线菌、真菌 中分离出大量抗生素、抗病毒、抗肿瘤， 酶类抑制剂，如天神霉素由海泥的链霉菌 S.tenjimariensis中分得的，该抗生素具有 强大的抑制革兰阳性菌和革兰阴性菌活性。
• 2.抗肿瘤活性物质 （1）放线菌 抗肿瘤 海洋放线菌最先成为海洋微生物抗肿瘤活性 物质研究的焦点,是最有经济价值和生物技 术价值的原核生物之一。
• 从放线菌S. sioyaensisSA-1758中分离的生物碱 altmaicidin显示强的体外抗L1210鼠性淋巴白血 病和IMC癌细胞。 • Romero等从海洋放射菌L-13-ACM-092的菌丝 体中分离到多肽Thiocoraline,该物质对P-388、 A-549和MEL-28有强的细胞毒活性。 • Imamura等从Pelagiobacter variabilis中得到吩 嗪抗生素PelagiomicinsA,B和C,在体内外均显示 较强的抗肿瘤活性。 • Fuchaቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等于2005年从海洋放线菌 Streptomycessp.中分离到化合物 chinikomycinA和chinikomycin B,其中A在体外 对乳腺癌、黑色素瘤和肾癌具有选择性抑制作用。
（2）海洋细菌的抗肿瘤活性物质 日本学者 在日本海的海泥中分离到一株海洋 细菌AlteromanasHaloplanktis,它能产生 抑制肿瘤细胞的离子载体类代谢产物。 K. Custafson等从海洋细菌中分离到大环内 酯类化合物Maclolactins,其具有抗肿瘤、 抗病毒、抗菌等功能。 海洋粘球菌Chondromyces中发现一类新型 缩酚酸肽ChondramidesA-D,对多种人类 瘤细胞有极强的细胞毒活性。 链霉菌培养物中发现的新代谢物 anthranilamides能抑制人结肠癌细胞 HCT-116。
• 诊断技术 • 直接压片技术、暗视野显微镜技术、病理 组织学测定、投射扫描电镜、荧光抗体技 术、酶联免疫技术、核酸探针、PCR法 • 防治原则 • 尚无有效治疗办法。主要依靠早期治疗 • 病原体、对虾、环境是虾病三要素。
• （1）改善养殖环境：部分收获、减少对虾池中的生物量， 增加日常换水。 • （2）控制消灭病原体：干燥，pH，加热，紫外线和消毒剂 • （3）提高对虾机体抗病能力的研究 • 引进、建立抗病的品种 • 利用药物饵料提高对虾自身非特异性免疫能力 • 制备有效的病毒疫苗进行预防接种是控制病毒流行病流行的 重要手段。 • 转基因手段将某种基因转入虾体内，达到抗病目的。 • a 表达某种病毒包膜蛋白的基因转入虾体内，使之表达。 • b 将表达某种核酸酶的基因转入虾体内，该酶可以特异性切 割病毒核酸。 • c 将病毒包膜蛋白的反义RNA基因导入虾体，转录，与病毒 的包膜蛋白mRNA结合，阻止mRNA翻译成病毒包膜蛋白。
• 海洋生物是新型药物和其它具有独特药用 价值的生物活性物质的重要源泉，其代谢 产物多具有新颖的化学结构和独特生理功 能，包括苷类、甾醇类、生物碱类、多糖、 肽类、核酸、蛋白质、酶类等。
• 1.抗生素类
头孢菌素类 氨基糖苷类 （1）小诺霉素(Mieronomiein):又名相模霉 素，因首先从日本相模湾的小单抱菌株中 产生的，抗菌谱近似庆大霉素。