40海洋微生物

海洋微生物来源的抗生素研究进展欧阳浩亮微生物与生化药学4总结3海洋微生物来源抗生素的研究现状21前言海洋微生物来源抗生素的简史前言抗生素最初是指由微生物产生，具有选择毒性，在极低浓度下能抑制病原微生物（或癌细胞）生长和繁殖的物质。现今抗生素除包括抗细菌抗生素、抗真菌抗生素、抗病毒抗生素、抗肿瘤抗生素外,还涉及一些抗炎症和镇痛的活性物质、酶抑制剂等.抗生素的来源除了微生物外，也扩大到部分从植物中提取，有机合成以及基因工程技术获得。天然来源的抗生素共同特点就是产量和作用浓度极低，通常都在ug级别以下01自1929年弗莱明发现青霉素以来，迄今有120种来源与陆生微生物的次级代谢产物被开发成临床使用的抗生素。02近年来陆生微生物资源的日益枯竭，新抗生素发现的速率明显减慢，科技投入产出率不断下降03另一方面，大量的感染性疾病正对传统的抗生素形成耐药性，比如结核分枝杆菌和金黄色葡萄球菌04海洋微生物包括海洋细菌,海洋真菌和海洋放线菌，其种类约为陆生海洋微生物的20倍以上，海洋微生物由于其生活环境的特殊性（高盐，高压，低温，低光照和寡营养），从而形成结构新颖的抗生素，这些是陆生微生物不具备的。海洋微生物来源抗生素简史1889年DeGiaxa发现海水中能产生抑制炭疽杆菌和霍乱弧菌的物质.20世纪30年代学术界逐渐认识到海水的抑菌作用，掀开了海洋微生物抗菌物质研究的序幕。1947年Rosenfeld和Zobell研究58株海洋细菌，发现其中7株对一般非海洋细菌或人类病原菌具有很明显的抑制和杀灭作用。1958年，Grein和Meyers又测试了来自佛罗里达近海的166株海洋放线菌,发现70株对各种革兰阳性及阴性菌均有抗菌活性。1961年Nikova培养了326株海洋菌,然后测定它们对鸟型分枝杆菌、大肠杆菌和啤酒酵母菌等的抑制作用,发现7株革兰阳性球菌、8株革兰阳性产芽孢和12株不产芽孢杆菌具有抑菌活性。1966年Burkholder等从波多黎各海域分离到的食嗅假单胞菌产生的含溴吡咯类抗生素硝吡咯菌素标志着从海洋微生物分离抗生素物质的开始。目前已知,许多海洋微生物可产生抗生素,包括放线菌属、链霉菌属、产气单胞菌属、变单胞菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属、黄杆菌属、微球菌属、着色菌属、钦氏菌属、子囊菌属、半知菌属等以及许多未定菌,产生的抗生素有毗咯类、酯类、糖苷类、醌类、缩肽类、萜类和生物碱类等结构类型。海洋微生物来源主要包括生活在海水、海洋沉积物（海泥）及与海洋动植物共附生的微生物。海洋来源微生物抗生素研究现状一直以来，微生物来源的天然产物在人类疾病的治疗过程中发挥着重要作用.近20年来，随着传统抗生素的广泛使用，细菌的耐药性迅速增加，而从传统的土壤微生物中发现结构新颖的活性化合物却出现了明显的下降趋势.在探索具有生物活性天然产物新来源的过程中，海洋微生物引起了广泛的关注。在过去10年中，越来越多的海洋天然产物被发现和报道.仅2006年新发现的海洋天然产物就超过了2001~2005年的总和，2007年较2006年又增加了24%，2008年较2007年则增加了11%。早在20世纪70年代，海洋微生物抗生素研究进入了加速发展期，日本方面明显注意到这方面的巨大应用前景，东京大学微生物研究所率先开展了卓有成效的研究，目前发现的80多种抗生素，日本报道的约占50%。1988年，美国加利佛尼亚大学Scirpps海洋研究所Fenical教授领导的科研小组先从虾卵表面以及一种丝状蓝藻表面的共生细菌,分离得到的物质具有明显分抵御病原体人侵共生体的作用。然而经鉴定都是一些简单的靛红、酚类和醌类化合物,基本没有药用价值。1989年报道从1000m的深海中分离到一株嗜盐的革兰阳性菌,产生系列新的细胞毒性和抗真菌的大环内酯A一F,对单纯疱疹病毒和HIV病毒有抑制效果。目前Fenical研究小组共报道获得14种新的抗生素。美国的其它一些实验室、德国、法国、加拿大、瑞典、挪威、西班牙等国的研究机构也都在开发新的海洋微生物抗生素,已发现了26种新抗生素。我国对海洋研究的起步比较晚，国家对海洋药物研究的经费投人不足。我国海洋生物资源的分布与品种调查不完全。从事海洋生物的化学、生物学、生态学等基础研究的学术机构不多，学术水平不高。海洋药物的开发研究力量分散，低水平重复，缺乏深度。病菌的耐药性是临床上全球性问题，Methicillin-resistanceS.aureus(MRSA)对大部分抗生素具有多重耐药性。Darabpour等从波斯湾分离出多种抗生素产生菌，使用6种革兰阳性菌和5种革兰阴性菌对萃取物进行活性测试。其中PseudomonasaeruginosaPG-01证明具有抗生素产出能力。海洋细菌海洋放线菌从链霉菌分离得到的吡啶类，缩肽类，聚酮类，黑色素等化合物对细菌具有明显的抑制作用。从真菌中提取分离的到的哌嗪类生物碱和吲哚类生物碱具有抗菌和细胞毒作用。总结海洋具有来源丰富的微生物，在珊瑚礁、海洋植物生态系统、近海红树林生态系统，以及海沟、极地海洋和海底火山附近均有微生物的存在，且多数地点尚处于未被开发的原始状态，需要人类不断的去探索发现。而科技的发展也为到达这些地点取得样本提供了便利。随着耐药菌的产生，需要寻找对其敏感的新型抗生素，海洋微生物是一个有潜力并已展现部分优势的抗生素来源。目前已在海洋微生物中发现了许多具有抗菌、抗肿瘤、抗炎等热点作用的化合物，它们将是研究新基因、新产物、新活性的优势资源。