红树林土壤放线菌新种的发现及活性代谢产物研究

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红树林位于热带与亚热带的过渡带上,长期受潮水的浸泡,形成了一个兼具陆地和海洋特点的特殊生态环境,是分离放线菌的理想生境。为了研究泰国红树林土壤放线菌物种多样性以及其代谢产物多样性,分2次共从泰国红树林地区采集了24份土壤样品,分别采用不同的分离培养基对其所含的放线菌进行分离、鉴定和活性代谢产物检测及筛选。对第一批采集的14份土壤样品,使用7种不同的培养基进行选择性分离,共分离得到放线菌109株,经形态学观察和16S rRNA基因序列分析鉴定,主要为链霉菌属、小单孢菌属和少量的稀有放线菌。对第二批采集的10份土壤样品,采用10种不同的培养基,共分离得到放线菌306株,经形态学观察鉴定,主要为链霉菌属、小单孢菌属和少量的稀有放线菌。对第一批分离的大部分放线菌的16S rRNA基因序列分析后发现约1/5(20%)的菌株的16S rRNA基因序列的相似率较低(<99%),疑似放线菌新种。选取其中的1株菌(菌株HV38)进行多相分类鉴定,包括培养特征、形态特征、生理生化实验、化学实验以及分子实验,再与模式菌株进行比较,发现其与模式菌株有明显的区别,因此确定为链霉菌属的新物种,对其命名为Streptomyces ferrugineus sp.nov.。此外,还对分离得到的全部放线菌采用FM3培养基发酵,检测其代谢产物抗菌活性。第一批分离的109株放线菌检测结果为:抗Escherichia coli ATCC 25922的有32株,占筛选菌株的29.3%;抗Staphylococcus aureus ATCC 51650的有55株,占筛选菌株的50.4%;抗Candida albicans ATCC 10231的有35株,占筛选菌株的33.9%;对三种靶标菌均有抑制活性的菌株有25株,占分离菌株总数的24.5%。第二批分离的306株放线菌检测结果为:抗E.coli ATCC 25922有49株,占筛选菌株的16.1%;抗S.aureus ATCC51650有123株,占筛选菌株的40.3%;抗C.albicans ATCC 10231有73株,占筛选菌株的23.9%;至少对一种靶标菌有抗菌活性的有150株,占筛选菌株的48.5%,并对这150株放线菌进行复筛,结合HPLC、MS和ANTIBASE2012质谱数据库分析,最后确定了一株疑似链霉菌属新种的菌株RCY534作为后期天然产物分离的重点研究菌株。对候选菌株RCY534采用优化后的条件进行发酵,发酵体积为50 L,乙酸乙酯萃取发酵液获得粗提物28.0 g,分别采用正相硅胶柱、反相硅胶柱、凝胶柱和制备液相等方法对样品进行分离纯化,共获得14个单体化合物,经MS和NMR等波谱数据解析后确定化合物RCY-1为Chrysomycin C,RCY-2为Chrysomycin A,RCY-3为Chrysomycin B,其余化合物的解析工作还在进行中。
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