匹马菌素的生物合成研究进展
纳他霉素的生物合成基因研究
１ 纳 他 霉 素 的合 成 基 因簇 结 构
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文 章 编 号 １０ ７ ２ （ ０７ ０ ０ ９ ０ ０ ５— ０ １２ ０ ） ３— ０ ２— ４
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微生物合成代谢产物及其药物应用研究
微生物合成代谢产物及其药物应用研究微生物是一类生态系统中极为重要的组成部分，它们能够利用各种有机物和无机盐来维持自身生长繁殖的正常代谢过程。
在微生物生长的过程中，往往会伴随着复杂的代谢产物的合成，这些化合物具有极为广泛的生物活性，不仅可以广泛应用于医药、化工、农业等各个领域，并且也能够作为研究药物研发和生物化学机制的极佳模型。
本文主要探讨微生物的代谢产物以及其在药物应用领域的研究。
一、微生物合成代谢产物简介微生物代谢产物即指微生物在生长代谢过程中所产生的各种化合物，通常分为原代谢物和次生代谢物两类。
原代谢物是指微生物通过新陈代谢途径合成的化合物，通常包括氨基酸、核苷酸、醇等；次生代谢物则是指微生物在特定环境下用于应对外界压力而产生的化合物，这类化合物多数具有明显的药物作用或者抗生素效应。
在微生物代谢产物中，有一类具有十分重要的药物应用价值，这就是抗生素。
抗生素是一类可以抑制细菌生长的物质，通常具有统一的化学结构、生物制备方法及特殊的分子队列几个特征。
目前常用的抗生素大多来自于某些细菌制造抗同种细菌的物质。
这一类抗生素也叫做原生抗生素，一般是外源性化合物在细菌体内的一系列修饰和降直到最后形成最终的产品。
二、微生物合成代谢产物的药物应用微生物代谢产物药物应用的具体指代微生物代谢产物在医药、农业等领域的应用，这里我们只重点讲述在医药领域中微生物代谢产物的药物应用。
1. 抗生素抗生素被广泛应用于临床治疗感染疾病，常见的抗生素包括青霉素、头孢菌素、氨基糖苷等等。
其中，青霉素是最早应用到临床的抗生素之一，由曾经漏点伟大的青霉菌（Penicillium notatum）产生。
青霉素可以穿透细菌的细胞壁，进入细胞内干扰细菌细胞壁的生长，杀死革兰氏阳性菌。
而头孢菌素也是一类常见的抗生素，也属于β内酰胺类别，具有广谱抗菌活性，主要用于治疗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎杆菌以及变形杆菌等引起的感染症状。
2. 免疫调节剂微生物的代谢产物还有一类重要的药物应用——免疫调节剂。
微生物发酵的研究进展
微生物发酵的研究进展微生物是自然界中广泛存在的一类生物。
微生物发酵是指在有机物质存在的情况下，微生物利用其代谢产物来产生能量和其他有用的化学物质。
微生物发酵在食品、饮料、医药和化工等领域都有着广泛的应用。
本文将简要介绍微生物发酵的研究进展以及其应用前景。
一、微生物发酵的研究进展微生物发酵的研究始于19世纪，最早的研究对象是啤酒酵母。
20世纪初，人们开始关注发酵产物的纯化和分析，逐渐发现了乳酸、醋酸、乙醇等多种微生物发酵产物的结构和功能。
随着分子生物学技术的不断发展，人们对微生物发酵的机理和代谢途径有了更深入的了解。
1. 发酵代谢途径的解析微生物发酵代谢途径是微生物产生有机物质和能量的过程。
通过研究代谢途径，可以了解微生物的代谢能力和调控机制，并且为生物工程领域的应用提供指导。
研究发现，某些微生物在特定条件下可以进行异养代谢，即利用无机碳源合成有机物质。
例如，工业上常用的水合氢气法发酵中，甲酸菌能利用湿式氢气来合成有机酸，从而产生乙酸和丙酸。
2. 利用基因工程改良微生物利用基因工程技术改良微生物的代谢途径，可以提高微生物的产物产量和品质，同时还能为微生物发酵的应用提供更多选择。
例如，通过改良酿酒酵母的代谢途径，可以使得酿酒酵母能够发酵出高浓度的乙醇，从而提高乙醇的产量和纯度。
二、微生物发酵的应用前景微生物发酵被广泛应用于食品、饮料、医药和化工等领域。
1. 食品和饮料的生产食品和饮料的发酵是利用微生物代谢产生有机物质的特性来生产食品和饮料。
常见的食品和饮料有酸奶、豆腐、啤酒、酒精饮料等。
食品和饮料的发酵不仅可以增加其口感和营养价值，还能抑制有害微生物的生长，延长其保质期。
2. 医药的生产微生物发酵在医药行业中也有着重要的应用。
从20世纪40年代起，人们就开始利用微生物发酵生产抗生素。
目前，通过微生物发酵可生产出多种抗生素，如青霉素、链霉素、头孢菌素等。
此外，还可以利用微生物发酵生产人类胰岛素等重要药物。
生物农药研究进展
生物农药研究进展一、概述作为一种源于自然界、具有环境友好和生物相容性的农药类型，近年来受到了广泛的关注与研究。
其相较于传统化学农药，在保护作物免受病虫害侵害的降低了对生态环境和人体健康的潜在风险，因此被视为绿色农业可持续发展的重要方向之一。
生物农药主要包括微生物农药、植物源农药和动物源农药等几大类。
微生物农药利用细菌、真菌、病毒等微生物或其代谢产物来防治病虫害；植物源农药则提取自植物体内的次生代谢产物，具有天然、高效、低毒的特点；动物源农药则主要利用昆虫、动物等产生的具有杀虫或抗菌活性的物质。
随着生物技术的不断发展，生物农药的研发和应用取得了显著进展。
越来越多的生物农药产品被开发出来，并在农业生产中得到了广泛应用。
对于生物农药的作用机理、生物活性、安全性评价等方面的研究也在不断深入，为生物农药的进一步发展提供了理论基础和技术支撑。
尽管生物农药具有诸多优势，但在实际应用中仍面临一些挑战。
生物农药的活性成分复杂，制备工艺难度较大；其生物活性受环境因素影响较大，稳定性相对较差。
未来生物农药的研究重点将集中在提高生物农药的稳定性、优化制备工艺、增强生物活性等方面，以推动生物农药的进一步发展和应用。
生物农药作为绿色农业的重要组成部分，其研究进展对于促进农业可持续发展具有重要意义。
随着生物技术的不断进步和研究的深入，生物农药有望在农业生产中发挥更大的作用，为人类创造更加健康、安全的食品环境。
1. 生物农药的定义与分类顾名思义，是指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治的一类农药制剂，或者说是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂。
与化学农药相比，生物农药具有选择性强、对人畜安全、对生态环境影响小等优点。
微生物源农药：这类农药利用细菌、真菌、病毒等微生物及其代谢产物来防治病虫害。
苏云金杆菌（Bt）是一种广谱性的细菌生物农药，对多种害虫具有胃毒作用；井冈霉素则是一种真菌生物农药，对水稻纹枯病具有良好的防治效果。
新型抗微生物感染药物的开发与研究
新型抗微生物感染药物的开发与研究随着微生物感染日益普遍且普遍对传统药物产生耐药性的情况下，寻找并研发新型抗微生物感染药物成为当今医学界的重要研究方向之一。
本文将重点探讨新型抗微生物感染药物的开发与研究进展，并对其前景进行展望。
一、引言微生物感染是导致许多传染病的主要原因，例如肺炎、脑膜炎、尿路感染等。
然而，近年来微生物对常规药物的耐药性逐渐增强，传统抗生素不再对某些病原微生物产生有效抑制作用，使得微生物感染治疗变得困难。
因此，研发新型抗微生物感染药物具有重要的理论和实际意义。
二、新型抗微生物感染药物的开发1. 抗生素类药物抗生素类药物是目前应用最广泛的抗微生物感染药物。
在抗生素类药物中，青霉素、头孢菌素等属于β-内酰胺类抗生素，磺胺类、喹诺酮类等抗生素都有较好的抗微生物感染作用。
然而，由于长期使用抗生素导致微生物产生耐药性，新一代抗生素的研发势在必行。
2. 天然产物的利用天然产物中许多具有抗生素活性，如青霉素来自于青霉菌，链霉素来自于链霉菌等。
研究人员对这些具有抗微生物感染活性的天然产物进行提取、纯化、结构修饰，并改良其活性，以期获得更高效、低毒副作用的药物。
3. 新药物的合成除了天然产物，还有许多人工合成的化合物也显示出良好的抗微生物感染活性。
这些合成药物通常使用分子设计的方法，在了解病原微生物的生长机制的基础上，设计和合成针对特定靶点的药物，以提高治疗效果。
三、新型抗微生物感染药物的研究进展1. 克服多重耐药性如何克服微生物的多重耐药性一直是研究的重点之一。
目前的研究表明，通过启动机体天然免疫系统、设计具有多个作用靶点的药物、抑制微生物的毒性因子等方法可以克服微生物的多重耐药性。
2. 药物输送系统的改进药物传递系统对于提高药物的治疗效果至关重要。
现代药物研究不仅注重药物本身的活性，还注重药物输送系统的改进。
纳米技术的应用可以将药物载体制备成纳米尺度，增加药物的靶向性和穿透力，从而提高疗效。
四、新型抗微生物感染药物的前景展望在不断发展和创新的医疗技术条件下，研发新型抗微生物感染药物仍具有广阔的应用前景。
氨基糖苷类抗生素生物合成研究进展
氨基糖苷类抗生素生物合成研究进展李思聪; 孙宇辉【期刊名称】《《中国抗生素杂志》》【年(卷),期】2019(044)011【总页数】14页(P1261-1274)【关键词】氨基糖苷类抗生素; 生物合成【作者】李思聪; 孙宇辉【作者单位】武汉大学药学院武汉430072【正文语种】中文【中图分类】R978.1图1 常见的氨基糖苷类化合物Fig.1 Amino glycoside compounds氨基糖苷(aminoglycoside)抗生素是以氨基环醇为母核，并含有氨基糖环和糖苷键为结构特征的一类化合物。
1944年，第一例氨基糖苷类抗生素链霉素(streptomycin)从灰色链霉菌(Streptomyces griseus)中被发现(图1)[1]，由于对结核分枝杆菌表现出的优良活性，成为当时治疗肺结核的特效药，其发现者Waksman于1952年获得诺贝尔生理学或医学奖。
此后，氨基糖苷类抗生素的发现、分离与鉴定进入黄金时代，更多的氨基糖苷类抗生素被发现并应用于临床，如1949年，Waksman等[2]从弗雷德链霉菌(Streptomyces fradiae)中发现的新霉素(neomycin)；1957年，Umezawa等[3]从卡那霉素链霉菌(Streptomyceskanamyceticus)中发现的卡那霉素(kanamycin)；1963年，Weinstein等[4]从棘孢小单孢菌(Micromonospora echinospora)中发现的庆大霉素(gentamicin)；1967年，Higgins等[5]从黑暗链霉菌(Streptomyces tenebrarius)中发现的妥布霉素(tobramycin)，以及Weinstein等[6]于1970年从伊尼奥小单孢菌(Micromonospora inyoensis)中发现的西索米星(sisomicin)等(图1)。
尽管结构上各有差异，但它们发挥作用的基本原理都是通过特异性地结合于细菌核糖体30S 小亚基16S rRNA的氨酰-tRNA位点，干扰细菌蛋白质合成，从而表现出对细菌，尤其是革兰阴性菌优异的杀灭活性[7-9]，因此被广泛应用于临床治疗，对人类的健康做出了极其重要的贡献。
微生物次级代谢产物生物合成基因簇与药物创新
微生物次级代谢产物生物合成基因簇与药物创新【关键词】 ,微生物次级代谢产物；,,生物合成基因簇；,,药物创新；,,组合生物合成；,,代谢工程摘要：微生物产生众多结构和生物活性多样的次级代谢产物，其生物合成基因簇的克隆是药物创新和产量提高的必要前提。
迄今为止已有超过150种生物合成基因簇通过各种方式被克隆，并被用于组合生物合成、体外糖类随机化、代谢工程的定向改造。
我们研究室已经克隆并测定了氨基糖苷类井冈霉素/有效霉素、多烯类抗生素FR008/克念菌素、聚醚类南昌霉素、聚酮类梅岭霉素、杂合聚酮多肽类口恶唑霉素等生物合成基因簇。
深入的基因功能分析揭示了他们独特的生物合成途径和调节机理，为正在进行的组合生物合成结构改造和代谢工程产量提高奠定了基础。
关键词：微生物次级代谢产物；生物合成基因簇；药物创新；组合生物合成；代谢工程Secondary metabolic pathway genes and new drug discoveryABSTRACT Microorganisms produce myriads of secondary metabolites with both structural and functional diversities. The cloning of corresponding biosynthetic gene clusters is essential for new drug discovery and yield improvement by metabolic engineering. To date, more than 150 biosynthetic geneclusters had been cloned via different strategies, which are subsequently manipulated through combinatorial biosynthesis, in vitro glycorandomization, or other biotechnological methods. In our laboratory, several biosynthetic gene clusters have been cloned and sequenced, representatives of which are responsible for the biosyntheses of the aminoglycoside jinggangmycin/validamycin, polyene antibiotic FR008/candicidin, polyether nanchangmycin, polyketide meilingmycin, PKSNRPS oxazomycin and others. Extensive analyses of gene functions, their unique biosynthetic pathways and regulatory mechanisms have now paved the way for more rational structural modifications through combinatorial biosynthesis and yield improvements using metabolic engineering.KEY WORDS Microbial secondary metabolites; Biosynthetic gene cluster; New drug discovery; Combinatorial biosynthesis; Metabolic engineering微生物产生的次级代谢产物在化学结构和生物活性方面多种多样，主要的产生菌类群包括放线菌、芽孢杆菌、粘细菌、假单胞菌、蓝细菌、真菌等，其中已知抗生素的三分之二以上是以链霉菌为代表的放线菌产生的。
真菌生物合成的抗生素研究
真菌生物合成的抗生素研究真菌是一类复杂的生物体，其与细菌所产生的抗生素有着显著的区别，真菌所生产的抗生素不仅种类多样，而且具有更强的生物活性和临床应用价值，成为继青霉素、四环素等抗生素之后，医学上尤其是临床药物领域的重要药物之一。
随着生物技术的发展，生物科学家们对真菌所生产抗生素的研究也日益深入，以期发现新的、更为有效的抗生素并用于人类的治疗。
一、真菌生物合成真菌生物合成也称植物和细菌的次级代谢，在真菌获得基本生存需求后，真菌体内的生化过程开始为生产生物活性物质而展开。
植物和细菌次级代谢较为简单，其合成产物主要为色素、香料等，而真菌由于吸收了环境中复杂的酚类物质中的灰尘、香精、碳氢化合物、无机盐等，因此真菌次级代谢合成极其复杂并高度特异性。
然而，这也为真菌合成抗生素的研究打下了基础。
二、真菌合成抗生素的方法真菌合成抗生素最基本的方法是鸟嘌呤核苷酸的前身(PPN)模型和二氨基化合物(ACP)模型。
但这两种模型均无法完全解释所有已知的真菌合成抗生素的机制，因此近年来出现的高通量的有机合成体系得到广泛应用。
针对真菌合成抗生素的研究，现有两种核心方法，即瓶中合成和基因工程。
瓶中合成法侧重于真菌次级代谢物在瓶中的发酵产量以及定量分析，该方法受到了许多研究者的推崇。
基因工程法则通过遗传学、分子生物学等方法，对真菌所生产抗生素具体基因进行克隆，探究其编码酶，以抑制某一酶或转化某些底物生产其他抗生素，从而掌握抗生素发酵规律，生产更安全、更有效的抗生素。
三、真菌合成抗生素的效果关于真菌合成抗生素的效果，国内外有许多研究表明其抗生性能和生物活性对抗细菌感染的功效非常强大。
著名的万古霉素、头孢菌素、利福平等抗生素，都是由真菌合成而来的。
其中万古霉素是一种广谱抗生素，具有强效的杀菌、溶菌作用，被广泛用于治疗感染疾病。
亿多寿司治愈的抗生素菜单——头孢氨苄异味领先、味道丰富多彩，而这种抗生素也起到极佳的杀菌效果。
利福平则广泛用于治疗结核病等疾病，是复方药物的重要组成部分。
无前导肽细菌素的研究进展及在食品保藏中的应用
2021年3月第42卷第5期专题论述貪品研究与开发207 —DOI : 10.12161Zj.issn.1005-6521.2021.05.035无前导肽细菌素的研究进展及在食品保藏中的应用张晓峰，王丹，户萌菲,孙西玉，潘春梅**基金项目:河南省重大科技专项(⑻100211400)；河南牧业经济学院重点科研创新基金(XKYCXJJ2017010)作者简介:张晓峰(1978-),男(汉)，副教授，博士，研究方向:微生物资源及应用。
*通信作者:潘春梅(1975—),女(汉)，教授，硕士生导师，研究方向:微生物资源及应用。
(河南牧业经济学院食品与生物工程学院，河南郑州450046)摘 要：细菌素作为食品防腐剂在食品工业中已广泛应用。
无前导肽细菌素是一类由核糖体合成、不进行任何翻译后修饰、N 端没有前导肽序列的细菌素。
该文对目前无前导肽细菌素的类型、生物合成、理化特征、抗菌机制及在食品保藏中的应用进行综述。
分析表明，该类细菌素通常含27个~53个氨基酸，富含赖氨酸残基而缺少半胱氨酸残基，均带有正电荷，有较高的等电点；该类细菌素受受体影响小，静电作用和疏水作用在抑菌机制中发挥重要作用，多数具有广谱抑菌活性;该类细菌素遗传结构简单，便于在其它微生物中表达，易于规模化生产。
关键词：细菌素;无前导肽细菌素;抗菌机制；抑菌活性;食品保藏Advances on Leaderless Bacteriocins and Application in Food PreservationZHANG Xiao-feng, WANG Dan, HU Meng-fei, SUN Xi-yu, PAN Chun-mei *(College of Food Science and Engineering , Henan University of Animal Husbandry and Economy , Zhengzhou450046, Henan , China)Abstract : Bacteriocins are widely used as food preservatives. Leaderless bacteriocins represent a class ofantimicrobial peptides derived from ribosome and characterized by the absence of an N-terminal leader peptideand posttranslational modifications. In this review , the types , biosynthesis , physical and chemicalcharacteristics , antibacterial mechanism and application of bacteriocins in food preservation were reviewed. Analysis showed that bacteriocins usually comprised 27 to 53 amino acids , and were positively charge with high isoelectric point. Also, these were rich in lysine residues but lacks cysteine residues. Leaderless bacteriocinswere less affected by receptors and most of them exhibit broad -spectrum antibacterial activities , sinceelectrostatic and hydrophobic forces play an important role in the antibacterial mechanism. Leaderlessbacteriocins could be conveniently expressed through other microorganisms and were easy to produce on a large scale since these exhibit a simple genetic structure.Key words : bacteriocins ; leaderless bacteriocins ; antibacterial mechanism; antibacterial activity; food preser vation引文格式：张晓峰，王丹，户萌菲，等.无前导肽细菌素的研究进展及在食品保藏中的应用[J].食品研究与开发,2021,42(5):207-213.ZHANG Xiaofeng , WANG Dan, HU Mengfei ,et al. Advances on Leaderless Bacteriocins and Application in Food Preserva-tion[J].Food Research and Development ,2021, 42(5):207-213.2021年3月第42卷第5期食品硏究与开发专题论述—208细菌素是细菌在代谢过程中由核糖体合成的、对产生菌具有自身免疫性的一类具有抗菌活性的多肽类物质叫细菌素在生物合成、作用模式、抗性机制及抗菌活性方面与抗生素存在明显不同,被认为是抗生素的最佳替代品之一叫据统计，一半以上的细菌可产生不同种类的细菌素叫随着大量微生物基因组的公布和细菌素在线比对工具的应用,越来越多的细菌素被发现和鉴定。
浅谈生物防腐剂(贾延勇)
生物防腐剂及其应用研究进展作者：贾延勇（B0730057）摘要：随着食品工业的发展，利用安全高效生物防腐剂替代化学防腐剂，在食品加工中采用广谱、高效、低毒乃至无毒、纯天然的食品防腐剂、保鲜剂，已成为一种趋势。
本文主要介绍了几种生物防腐剂的杀菌特性以及在食品中的应用。
关键字：生物防腐剂杀菌特性应用Abstract:Key words:防腐剂是食品工业中不可缺少的一种添加剂，为了抑制食品的腐化变质最直接的方法就是在食品加工过程中添加适量的防腐剂，然而随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对食品的安全性要求越来越高，寻求广谱、高效、低毒、天然的食品保鲜剂是目前食品科学研究中的热点之一。
随着食品工业的发展，利用安全高效生物防腐剂替代化学防腐剂，在食品加工中采用广谱、高效、低毒乃至无毒、纯天然的食品防腐剂、保鲜剂，已成为一种趋势。
由于微生物除了种类多、数量大、分布广外，还有生长繁殖快、容易培养、生理代谢类型和代谢产物多样性、生产周期短和产量高、发酵产品成本低等许多独特的优点［1］，因此通过微生物制造天然防腐剂是一个极具开发潜力的领域。
利用微生物之间的寄生、颉颃作用，是生物防治的理论基础，它比化学药剂处理更安全、有效。
1 防腐剂的主要特点这种防腐剂的主要特点是一般化学防腐剂所无法比拟的, 其特点: ①生物杀菌素本身对人体完全无害;②在消化道内降解为食物的正常成分; ③对食品进行热处理时, 分解为无害成分; ④不影响消化道菌群; ⑤不影响药用抗菌素的使用。
2 生物防腐剂及其特性2.1细菌素细菌素（bacteriocin）即由细菌产生的抑菌物质，它是一种多肽或多肽与糖和脂的复合物。
一类是小菌素，主要由肠杆菌科的细菌产生，分子量通常低于5kDa，热稳定性好，对链霉蛋白酶和枯草溶菌素有抗性。
所有的小菌素都需特定的细胞表面受体才能进入细胞。
另一类是G+菌的细菌素——乳酸菌素和非乳酸菌素。
非乳酸菌素已在乳杆菌科的酶乳杆菌、瑞士乳杆菌等细菌中被分离出来，它们是不含羊毛硫氨酸、疏水的热稳定性肽，分子量为37-63 kDa［2］。
抗真菌药物的开发历程与研究进展(全文)
抗真菌药物的开发历程与研究进展(全文) 摘要从20世纪30年现灰黄霉素起，抗真菌药物已经历了近70年的发展。
其中，两性霉素B作为经典的抗真菌药物，通过新剂型开发改善其毒、副作用获得满意结果；唑类抗真菌药物己广泛用于临床，在抗深部真菌感染方面具有重要价值。
20世纪80年现的棘白菌素类抗真菌药物由于安全性高且对念珠菌和曲霉有良好的抗菌活性，已逐渐被各种指南推荐用于相关感染治疗的重要药物。
关键词抗真菌药物研究与开发作用机制R978.5A1006-1533(2022)07-0326-04Progressandprospectsinresearchanddevelopmentofantifungal agentsZHANGLi1*，ZHANGYong-xin2**(1.PublicHealthClinicalCenteraffiliatedtoFudanUniversity ，Shanghai，202208；2.HuashanHospitalaffiliatedtoFudanUniversity，Shanghai，200040)ABSTRACTResearchworkofantifungalagentsbeganinthe1930swhe nOxfordetaldiscoveredgriseofulvin，andhadsincemademuchprogressinthepast70years.Effortsweremadet oreducethetoxicityandsideeffectsofamphotericinB，aclassicalantifungalagent，bydevelopingnewformulation.Azoleantifungalshavebeenwidelyusedinclinic，whichshowedtheirsignificanceinthetreatmentofdeepfungalinfect ion.Echinocandinswhichwerefirstfoundin1980shavebeenrecommend edaspreferredmedicationtomoniliasisinmanyguidelinesduetothei rhighsafetyandgoodactivityagainsttheCandida.KEYWORDSantifungalagents；researchprogress；actionmechanism随着大量抗菌药物和抗肿瘤药物的广泛使用、器官移植和介入技术的发展、皮质激素和免疫抑制剂的使用增多以及获得性免疫缺陷综合征发病率的逐年上升，真菌感染逐渐增多，抗真菌药物的临床使用也趋明显增多。
天然产物类药物的合成生物学研究
天然产物类药物的合成生物学研究一、概述天然产物类药物的合成生物学研究，是近年来生命科学领域中备受关注的一个前沿交叉方向。
它结合了天然产物化学、合成生物学、生物工程学等多学科的理论与技术，旨在通过人工设计和构建生物系统，实现天然产物类药物的高效、可持续生产。
天然产物作为药物来源具有悠久的历史，许多传统药物都来源于植物、动物或微生物等天然资源。
传统的提取和分离方法往往效率低下，且受到自然资源的限制。
一些天然产物在体内的生物合成途径复杂，难以通过化学合成的方法完全复制。
利用合成生物学的方法，通过构建人工生物系统来模拟或优化天然产物的生物合成过程，具有重要的理论意义和应用价值。
合成生物学作为一门新兴的交叉学科，为天然产物类药物的生产提供了新的思路和方法。
通过设计并构建具有特定功能的生物元件、模块和系统，合成生物学能够实现对天然产物生物合成途径的精准调控和优化。
这不仅可以提高天然产物类药物的产量和纯度，还可以降低生产成本，减少对环境的影响，从而推动天然产物类药物的可持续发展。
在天然产物类药物的合成生物学研究中，研究人员需要深入了解天然产物的生物合成机制，包括关键酶、基因和代谢途径等。
他们还需要掌握合成生物学的基本原理和技术手段，如基因编辑、基因表达调控、代谢工程等。
通过综合运用这些知识和技术，研究人员可以构建出具有高效、稳定、可调控等特性的生物合成系统，为天然产物类药物的生产提供有力的技术支撑。
天然产物类药物的合成生物学研究是一个充满挑战和机遇的领域。
随着相关技术的不断发展和完善，我们有理由相信，未来将有更多高效、安全、可持续的天然产物类药物被开发出来，为人类健康事业做出更大的贡献。
1. 天然产物类药物的重要性及其在医药领域的应用天然产物类药物作为医药领域的重要组成部分，一直以来都发挥着不可替代的作用。
它们具有独特的药理活性、较低的副作用以及良好的生物相容性，使得其在治疗多种疾病方面展现出显著的优势。
天然产物类药物在治疗癌症、心血管疾病、感染性疾病等重大疾病方面发挥着关键作用。
植物病原真菌毒素的研究进展
文章编号：1002-0659（2023）02-0040-04陈 莹，李钰萍，李二峰（天津农学院 园艺园林学院，天津 300392）专题综述植物病原真菌毒素的研究进展摘要：真菌毒素是真菌在生长繁殖过程中产生的一类次级代谢产物，严重危害农业生产，具有强毒性和强致癌性，易导致食品安全隐患，对人类健康产生威胁。
文章对植物真菌毒素的危害特点、检测技术、防控措施等进行综述，以期提高人们对真菌毒素的认知，为防控真菌毒素以及植物病害提供参考。
关键词：真菌毒素；检测技术；防控策略中图分类号：S436.418.1+2文献标识码：A 收稿日期：2022-10-31基金项目：大学生创新创业训练计划（202210061012）主要作者简介：陈莹（1998-）女，在读硕士生，主要从事植物病害防治方面研究。
E-mail：********************通讯作者简介：李二峰（1986-），女，讲师，博士，主要从事病原菌致病机理及病害生物防治研究工作。
E-mail：**************真菌在生长繁殖过程中产生的有毒次级代谢产物被称为真菌毒素。
真菌毒素对农作物危害严重，不仅容易使病原菌侵入寄主植物，影响作物品质，还可通过食物链积累危害人类健康。
因此，深入了解真菌毒素，寻求植物病害防控措施显得尤为重要。
1 真菌毒素的危害目前，已确认自然界中有100多种可产生具有潜在毒性的真菌毒素，其中对人类生产生活危害最严重的是赭曲霉毒素（OTA）、黄曲霉毒素（AFs）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、伏马菌素（FUB）、棒曲霉素（PAT）和桔青霉素（CTN）等真菌霉素[1]。
真菌毒素在很低的浓度范围内即可破坏寄主植物的正常生理功能，引起植物病害，甚至导致植株死亡。
立枯丝核菌（Rhizoctonia solani ）可危害水稻、马铃薯、玉米等作物，造成农作物产量下降并影响农作物品质，其产生的立枯丝核菌毒素可损伤水稻组织细胞膜，造成电解质外渗，破坏细胞正常生理功能，影响水稻植株的正常生长[2]。
伏马毒素生物合成和降解的研究进展
绍了伏马毒素的理化性质 ， 以及伏马毒素作 用机理， 生物合成途径。阐述了伏马毒素生物合成的基 因序列群 以及基 因簇 的表 达 方式 。论述 了伏 马毒 素 的降解 方 法 ， 并为今 后伏 马毒 素 生物 工程 降解研 究提 出 了建议 。
关键词 伏 马毒 素 生物 合成 和 降解
文献标 识码 ： Ａ
Ｊ ｕ １ ． ２ ０ １ ３
伏 马毒素生物合成 和降解 的研究进展
徐 瑾 伍松 陵 常晓娇 沈 晗 孙长坡
（ 国家粮食 局科 学研 究 院 ， 北京 （ 北京 工商 大学 ， 北京 １ ０ ０ ０ ３ ７ ） １ ０ ０ ０ ３ ７ ）
摘
要
伏马毒素 （ Ｆ ｕ ｍ ｏ ｎ ｉ ｓ ｉ ｎ ｓ ， Ｆ Ｂ ｓ ） 一种 由 串珠镰 刀茵（ Ｆ ｕ ｓ ａ ｒ ｉ ｕ ｍ ｍ ｏ ｎ ｉ ｌ ｆ ｉ ｏ ） 、 轮状镰孢 茵（ Ｆ ｕ ｓ ａ ｒ ｉ ｕ ｍ
镰 刀 菌培养 液 中分 离 出伏 马毒 素 。除 了串珠 镰 刀 菌 以外 ， 多誉镰 刀菌 （ Ｆ ． ｐ ｒ ｏ ｌ ｆ ｉ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｍ） 、 还有 芜 菁 状 镰 刀
菌（ Ｆ ． ｎ ａ ， ｆ ｉ ｏ ） 、 花腐镰孢菌 （ Ｆ ． ａ ｎ ｔ ｈ ｏ ｐ ｈ ｉ ｌ ｕ ｍ） 、 尖孢
—
Ｆ ｃ 、 Ｆ Ｐ 。 共１ １ 种， 但其分布主要 以 Ｆ Ｂ 。 、 Ｆ Ｂ 和Ｆ Ｂ ３ ３
我国生防微生物代谢产物研发应用进展与展望
微生物代谢产物农药（microbial metabolite pesticide，简称MMP）是以微生物发酵产生的代谢产物为活性成分，用于防治病虫草鼠等有害生物或促进植物生长发育的生物农药。
MMP 主要包括农用抗生素、微生物源植物免疫诱抗剂和微生物源植物生长调节剂，是我国应用面积最广的生物农药。
部分微生物代谢产物农药兼具预防与治疗效果，是未来绿色农药研发的一个重要方向。
本文总结了我国研发和应用的主要代谢产物农药种类、特点和最新研究进展，例如成都新朝阳研发生产的冠菌素，分析了我国代谢产物农药研发过程中存在的问题和挑战，为新型代谢产物农药的研发与应用提供参考。
中国是一个农业大国，生态环境多样，作物种类繁多，病、虫、草等危害频繁发生。
农药是农业生产中必需的生产资料，我国目前使用的农药以化学农药为主、生物农药为辅，为促进生态文明建设和农业可持续性发展，研发和使用无公害的生物农药得到全社会的高度重视。
生物农药的定义和范畴因不同国家和不同发展时期稍有不同，主要包括植物源农药、动物源农药、生物化学农药和微生物源农药。
微生物源农药主要包括活体微生物农药和微生物代谢产物农药（microbial metabolite pesticide，简称MMP）。
MMP 是以微生物发酵产生的代谢产物为活性成分、用于防治病虫草等有害生物或调节植物生长发育的生物农药，主要包括农用抗生素、植物免疫诱抗剂和植物生长调节剂。
农用抗生素具有特定的杀菌或杀虫活性，化学结构和防治作用机理明确，如井冈霉素和多抗霉素；植物免疫诱抗剂诱导植物产生免疫反应，增强植物抗病虫害能力，如阿泰灵；植物生长调节剂调节植物生长发育或抗逆性，如S-诱抗素。
本文总结了我国研发的主要代谢产物农药种类、特点和最新研发与应用进展，分析了目前研发与应用中面临的问题与挑战，为新型代谢产物农药的研发与应用提供参考。
01微生物代谢产物的特点（1）化学结构复杂，不能或不易通过化学方法合成；（2）生物活性具有选择性，病原菌对这些代谢产物不易产生抗药性；（3）兼具诱导植物产生免疫反应，提高植物抗病性，且有增产效果；（4）在土壤环境中的残留时间短，能够被微生物分解利用；（5）微生物代谢产物生产原料多为淀粉、糖类、玉米浆、黄豆粉等廉价再生性生物资源；采用发酵工艺生产，废液和废水可以回收再利用，对环境污染小，同一套设备略加改造可应用于其它菌种的发酵生产，投入成本相对较低。
2--群感效应与链霉菌次生代谢调控
微生物学报 Acta Microbiologica Sinica 51（5） ：571 － 578； 4 May 2011 ISSN 0001 － 6209； CN 11 － 1995 / Q http： / / journals. im. ac. cn / actamicrocn
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了利 用 组 合 生 物 合 成 进 行 基 因 簇 改 造 的 方 案 与 应 用 前 景 。 关 键 词 ： 匹 马 菌 素 ； 纳 塔 链 霉 菌 ； 生 物 合 成 基 因簇 ； 聚 酮合 成 基 因 ；修 饰 基 因 ；转 运 基 因 ；调 控 基 因 中图 分 类 号 ：Ｒ ７ ． ５ ９ ８１ 文 献 标 识码 ： Ａ
ｂｉ ｓ ｎ ｈｅ ｉ ｎ ｌ ｔ ｒａ ｄ ｔ ｅｐｅ ｓ ｅ ｔｖｅａ ｐｌｃ ｔｏ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ｏ ｙ ｔ ｓｓｇｅ ｅ ｃｕｓｅ ｎ ｈ ｒ ｐ ｃ ｉ ｐ ｉ ａｉ ｎｓｗｅ ｅｄ ｓ ｕ ｓ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ Ｐｉ ａ ｉ ｉ ｍ ｒｃ ｎ；Ｓ ｒ ｐｔ ｍ ｙ ｅｓｎａ ａ ｅ ｉ ；Ｂｉ ｓ ｔｅ ｏ ｃ ｔ ｌ ｎｓｓ ｏ ｙｎｔ ｅ ｉ ｎｅ ｃｕｓ ｅ ；ｐｏ ｙｋ ｔｄ ｙｔ ｓ ｓ ｇ ｎｅ ｈ ｓ ｓ ｇｅ ｌ ｔ ｒ ｌ ｅ ｉ ｅ ｓ ｈａ ｅ ｅ ｓ；
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中 国抗 生素 杂 志 ２ １年 １ 月第 ３ 卷 第 １期 ０２ ０ ７ ０
文 章 编 号 ： １０ —６９２ １）００ ２ —５ ０ １８ ８ （０ ２１ —７ ８０
匹马菌素的生物合成研 究进展
王 宗瑞 赵 广 荣
（ 津大学化工 学院制 药工程 系，系 统生物工程教育部重点实验室，天津 ３ ０ ７ ） 天 ０ ０ ２