从海洋微生物中探寻新的药物

２８１从海洋微生物中探寻新的药物张立新ｋ２一，王书锦１’３，胡江春３，张偬４１中国科学院微生物研究所，２美国ＳｙｎｅｒＺ药业３中国科学院沈阳生态所４中国科学院南海海洋研究所・Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ｌｚｈａｎ９０３＠ｒｃｎ．ｔｏｍ摘要：由于获得大量新的微生物及从中分离到的生物活性化合物，历史上曾被称为“生物沙漠”的深海惊天逆转而成为一种“生物多样化的雨林”。目前，关于从海洋微生物中提取崭新生物活性化合物的信息爆炸，人们进一步努力探寻更多的海洋微生物及其可能成为新药的次生代谢物质。通过常规和创新两条分离途径从海洋中复苏和纯化其中那些珍贵的被认为是难以培养的微生物。为了克服与培养技术相关的困难和限制，人们发展了几种基于ＤＮＡ技术的分子生物学方法来突破培养技术的瓶颈。利用上述策略分离生物活性化合物不仅在生物技术和制药学应用中显现重要性，也增加了我们对海洋微生物的多样性、生态系统功能和开发生物学的理解。简介：虽然已有三万多种疾病得以临床诊断，但其中只有不到三分之一能对症治疗，只有少数可以治愈。因此，迫切地需要新型的治疗制剂来满足目前难以满足的医疗需要。微生物历来是药物产生的重要来源。目前市场上的药物，尤其是抗生素和抗癌类药物，微生物药物的比重超过５０％。海洋中的微生物多样性更是丰富，海洋微生物为适应环境生存而产生的结构万千的次级代谢产物中，更蕴藏着无数高效低毒的崭新药物等待我们去开采。微生物可以感觉，适应并对其所处环境做出快速反应，通过产生独特的次生代谢物质来防御和生存。这些化合物因胁迫产生，很多在生物技术和制药学的应用中有很大价值。海洋环境曾被认为是高盐、低营养和较不利于微生物生长。相反，土壤微生物被广泛认为生长在拥挤得多，竞争激烈得多的环境中。现实情况并非如此，海洋天然产物的生态学实际上反映了大多数的这些化合物是化学武器，进化成在捕食者、被捕食者或是利用这些化合物生存的海洋有机体竞争者的生理过程的高效抑制物。Ｖｃｎｍｒ等利用高通量ＤＮＡ测序和计算机基因组学的方法从亚热带北大西洋百慕火群岛附近马尾藻海域中提取的微生物基因组中获得大量的ＤＮＡ片段的数据。他们研究了从约ｌ５００升表面海水中提取的ＤＮＡ和其中已被鉴定的一百二十多万个新基因。在世界上最贫瘠的水体之一收集到的如此小的样品中获得如此大量的新基因的发现，对海洋分子微生物生态学和进化生物学的新兴领域提出了重大挑战。海洋微生物生活在生物竞争的环境中，有着特殊的ｐＨ、温度、压力、氧气、光照、营养物质及富含氯和溴化合物的盐度。因此与陆地细菌相比，海洋微生物的代谢物表现出特殊的生物活性也就不足为奇了。本综述的重点在于海洋微生物生产者及怎样使它们产生新生物活性化合物的效力达到最大。我们突出三种不同的策略直接分离海洋微生物及其生物合成的基因群。通过常规培养方法从海洋生物体中分离潜在治疗制剂生物活性的海洋天然产物的首次著名发现可能是在五十多年前由Ｂｅｒｇｍｅｎ报道的。阿拉伯糖核苷的发现是第一次实证天然产生的核苷可能含食糖而不是核糖或脱氧核糖。从有被膜的Ｔｒｉｄｉｄｅｍｎｕｍｓｏｌｉｄｕｍ中提取的ＤｅｄｅｍｎｉｎＢ第一个被定义为海洋产物进入某种人类主要

疾病的临床试验。从那时起，改变核苷化合物的兴趣高涨；随后抗病毒药物Ａｒａ－Ｃ和Ａｒａ－Ａ

产生，接下来是抗病毒制剂ａｃｙｃｌｏｖｉｒ和艾滋病防护药ＡＺＴ（或ｚｉｄｏｖｕｄｉｎｅ）。合成的相似体研

究引起了一种Ｉ临床有效的抗癌制剂Ａｒａ－Ｃ的产生（药名是ｃｙｔａｒａａｂｉｎｅ）。海洋微生物中如此

高生物活性化合物的出现，其很大可能的生物学原因是海水的稀释作用导致对毒素高效性的

需要。但是，潜在药物如此高的生物活性也会导致毒性，这在药品的开发过程中成为问题。

如果同时引入低剂量的增效化合物，许多药品在低剂量时更有效。增效的前提可能为海洋药

物开发提供了一种特别的方法，也将挽救因没有足够安全性而遭到淘汰的海洋药物候选者。

Ｂｒｙｏｓｔａｔｉｎ有可能产生于一种细菌共生体，现在应用于化合物治疗中。目前还没有其它直接

从海洋中得到的海洋药物通过核准；但是有相当数量的来自海洋的化合物进入临床或前临床

试验。在２００３年的文献中报道了超过７２０种海洋代谢物，其中约有一半具有生物活性。

Ｙｏｎｄｅｌｉｓ，也即著名的ｅｃｔｅｉｎａｓｃｉｄｉｎ７４３因能治疗软组织肉瘤正在欧洲和美国分别进入第二和

第三阶段的试验，而Ｃｏｎｕｓ毒素，被称为Ｚｉｃｏｎｏｔｉｄｅ或Ｐｒｉａｌｔ也因能对付剧烈疼痛进入第三

阶段的试验。

表格１总结了目前来自海洋资源的代表性化合物的状况。海洋天然产物可以分为以下几

类：抗寄生药物、抗线虫药物、抗结核药剂、抗病毒和抗真菌药剂。包括ａｕｒｅｏｌ，ｐｕｕｐｅｈｅｎｏｎｅ，

ｓａｒｃｏｐｈｉｎｅ，ｐａｌｉｍｕｒｉｎ和ｍａｎｚａｍｉｎｅ生物碱。

另外还有许多的海洋生物体，如锥形蜗牛，它的毒液用于自我保护，包含至少５０种不

同的与动物的神经信号传导有关的能选择性抑制离子通道功能的肽。如表格中所示，海绵和

其它海洋生物体如珊瑚是生物活性天然产物的重要来源。从海绵和其它海洋动物中分离得到

的几种微生物可以产生与在实验室中原先从其宿主中获得的一样的化合物。由于大多数海洋

无脊椎动物没有办法用身体抵御捕食者，所以有理由假设共生的海洋微生物是生物活性化合

物的最初产生者。

据报道，海绵经常和共生的微生物有关联，包括古生菌、细菌、放线菌、真菌、蓝细

菌和藻类。在有些情况下，很大可能是这些微生物而非海绵细胞是有价值的次生代谢物的来

源。例如，从海绵Ｄｙｓｉｄｅａｈｅｒｂａｃｅａ中提取的多溴化联苯乙醚抗生素是由内生的藻青菌

Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｉａｓｐｏｎｇｅｌｉａｅ产生的。关于海绵共生体的分离和培养以及它们共生关系本性的研究

工作也有报道。不用吃惊，运用土壤微生物学中传统方法已经从海水、沉积物和共生宿主中

分离出来许多海洋微生物并进行培养。另外空旷的海水中有变化多样的动态区域可以找到微

生物，比如红树林、珊瑚礁、热水口和深海沉积物。从海洋无脊椎动物如海绵动物、被膜动

物、软体动物和苔藓动物中分离得到了天然产物。这不仅说明海洋提供了大量的机会来发现

新的化合物，也证实了探索海洋中新化合物的药用价值。

海洋微生物的分离倍受关注。有研究人员声称这些生物体很难在实验室环境中生存。但

是，最近的发现是个成功的例子，一种新的放线菌Ｓａｌｉｎｏｓｐｏｒａ，只能生活在海洋环境中。这

个种内超过２５００个株系都已经分离出来。有效的蛋白酶抑制者ｓａｌｉｎｏｓｐｏｒａｍｉｄｅＡ从

Ｓａｌｉｎｏｓｐｏｒａ变种的培养物中获得，这个变种来源于巴哈马群岛的一个热处理的海洋沉积物样

品。经过光谱和Ｘ射线分析，已经知晓ＳａｌｉｎｏｓｐｏｒａｍｉｄｅＡ的结构，包括其完整的立体化学结

构。ＮＣＩ研究小组发现ＳａｌｉｎｏｓｐｏｒａｍｉｄｅＡ在体外对细胞系表现出高效和有选择的细胞毒性。

同时也显示了对纯化的２０Ｓ蛋白酶体的类似于胰蛋白酶蛋白水解活性的抑制作用。

ＳａｌｉｎｏｓｐｏｒａｍｉｄｅＡ的ＣＯｌ＇ｇ．ｆｕｓｅｄ—ｌａｃｔａｍ－ｌａｃｔｏｎｅ双环结构的这种特殊功能促成了其抗癌的效

果。因此，这种化合物对恶性肿瘤的生长，包括结肠癌、非小细胞肺癌和乳腺癌，显示出高

效的抑制作用也就不足为奇了。

很可能有许多天然产物正等待被发现并作为药用而被测试。确实，越来越多新的海洋

微生物和新的有生物活性的次生代谢物质将继续被分离。２８２

分离不易培养或不可培养海洋微生物的创新途径

通过外显荧光显微镜和ｒＲＮＡ测序策略对微生物群落的分析揭示了能被培养的只代表

了微生物的一小部分，在自然环境下并不最普遍的。认为在以后的十年间在此领域的最大成就之一就是找寻不易培养海洋微生物的培养方法。存在的微生物细胞数量和可培养微生物细胞数量之间的巨大矛盾被认为有以下可能原因：氧压导致的细胞伤害，不可培养细胞的形成，高底物浓度的抑制作用，溶原性噬菌体对饥饿的感应现象，在实验室培养基中缺乏细胞间通讯等等。在用以促进不易培养菌株复苏的方法中有细胞信号分子的加入和营养缺陷分离培养基的使用。

一种方法利用了“绝迹培养”的概念在少量的低营养培养基（特色在于三种组分的量

低于实验室的普通培养基）中分离培养物。在古生菌、浮游霉菌、类菌体、嗜酸菌、疣菌中获得了许多新的菌株，其中包括一些先前被认为是无法培养的。利用这种方法在西Ｓａｒｇａｓｓｏ海域成功分离到了几种新的菌株。

另一发展基于如果提供其自然环境中化学成分不可培养微生物可能在纯培养物中得以

生长的假设。为了验证这一假设建立了专门的培育室米模拟微生物生长的自然海洋环境最优化体外纯培养物的分离。沉积物样本中的微生物被海水不断地冲淡稀释，混以琼脂，被放置在不同的培养室中并模拟取样地点在玻璃缸中孵育。获得的菌落数目是接种数的２４０％，远远高于传统培养方法的发现速度。

一种基于单细胞包装和凝胶小滴结合的高通量培养方法也出现了。凝胶小滴是小的多

孔渗水的包裹单个细胞的凝胶矩阵。这种方法允许其它微生物体产生的代谢物和／或信号分子的交换，也能让细胞在其自然环境里的营养成分中生长。在很低浓度的营养物质的连续流动的长期孵育过程后，流式细胞仪用以分离出长成小菌落含有细胞的凝胶小珠。许多新的海洋细菌已经通过这种方法得以分离，包括海水中大量的先前不可培养的群体成员。

对不易培养株系运用于药物开发计划的反对意见在于这些菌株无法培养获得高细胞密

度。与之相反的意见认为，虽然开始时需要加入生长因子或提供营养缺陷生长环境，但是有证据表明培养的微生物体可以生长在高营养培养基中。培养在微型小滴中的９６０个细胞中有６７％的培养物随后可以生长到每毫升超过１０７个细胞的密度。这就允许了在药物开发的平台上方便地运用此方法培养细胞。

使用功能基因组方法突破对培养技术依赖的瓶颈

目前的许多环境中有超过９９．８％的微生物不易被培养的观点被人们广泛接受。功能基因

组技术试图通过发展和利用培养技术来突破此瓶颈。在Ｓａｒｇａｓｓｏ海样本的主要测序方法鉴定了许多ＤＮＡ的序列，到目前为止数量远大于先前已经发现的。这项研究很大可能引发对微生物世界及其进化的新研究。新近的一个例子让人们见识了流自酸性液体生长在排水区域表面的天然嗜酸性薄膜的群落结构和新陈代谢。这可能主要通过对在此小生境下存在的微生物基因组的重构。为了达到这个目的，ＬｅｐｔｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍＩＩ组和ＦｅｒｒｏｐｌａｓｍａＩＩ型的几乎整个基因组已经重构完成。基因组的具体分析使得碳固定和能量产生的路径重构成为可能，也让人们见识了微生物在极端酸性环境中的生存策略。对黑海西北面大陆架上在厌氧环境下氧化甲烷的微生物的不依赖培养的生化研究导致了一种著名的含镍蛋白的鉴定。这种方法不仅因为生化和生态学的发现也由于首次揭示了这种新蛋白的功能而出名。功能基因组技术随后将应用于测定相关的基因。

功能基因组方法通过直接从海洋样本中获得ＤＮＡ最大化了海洋天然产物提取物文库的

多样性。ＤＮＡ可以直接分离，用限制性酶酶切成大片段，再克隆进人工载体。人工载体随后转化进入新的宿主细胞。在一个环境样本中的人量未培养细菌的大片段ＤＮＡ构成了ＤＮＡ环境文库。重组方法避免了培养多种微生物的需要，同时提供了对不同小环境中大量未开发

２８３

基因多样性的相对无偏差的取样。还有一个优点是，编码有用产物生物合成的基因能通过生

物信息学手段进行分离和分析从而为分析化学家进行产物鉴定的努力提供潜在的推动力量。

此外，可以对分离的环境基因簇表达进行调节或将它们与获得新化合物的其它途径结合的可

能性为传统天然产物的开发方法学提供了更多优势。但是必须指出，这些生物合成和调节基

因可能在宿主细胞中沉默，并且需要最佳的反应条件来完成新的天然产物的合成。后基因组

文库的筛选导致了大量编码生物催化剂或在药用产品或其生产过程起作用分子的新基因的

鉴定。编码新治疗分子基因的分离是一项有价值的研究。研究中的有用基因经常是Ｉ型和ＩＩ

型聚酮合酶（如１３．酮酯合酶）基因，在颖霉素阳性链霉菌产生的聚酮抗生素和抗肿瘤剂合

成中起关键作用，也经常是大生物合成基因簇的一部分。

现在ＤＮＡ测序和生物信息学技术的发展使得快速鉴定编码生物活性化合物基因簇和基

于基因测序信息的化学结构计算机预测成为可能。结构预测能用于在多种发酵液中表达之前

鉴定新化学实体，提供重要的物理化学“把手”来指导化合物提纯和结构确认。表达序列标

签（ＧＳＴｓ）是指在天然产物生物合成中有关的基因。这些ＧＳＴｓ成为在克隆文库中筛选此基因

是否存在的探针。任何含有ＧＳＴ的克隆都可以被用于筛选新的天然产物基因簇。运用这种方

法已经有超过４５０个天然产物基因簇被鉴定。

结论

过去的三年经历了海洋微生物中分离出的新生物活性化合物领域的信息爆炸。因此回

顾过去海洋微生物天然产物成为药物的成功并考察将来传统和新技术进一步探寻海洋微生

物及其次生代谢物的可能性是非常适时的。

但是，未来的成功不是新与旧的对决，依赖于学习如何运用已经存在的方法学，包括基

因组学、蛋白质组学、组合化学、ＤＮＡ重组、组合生物合成、生物多样性、生物信息学和

高通量筛选，来快速评估来自海洋微生物的提取物和提纯化合物的活性。天然产物非凡的化

学多样性继续对药物开发产生实用性。虽然今天的药物发现引擎较于天然产物作为药物前体

的重要来源的时代已明显加速，但仍在发展大量方法来获取药物特性的内在价值。现在海洋

微生物代谢物的生物多样性、创造性和多功能性正在通过依赖或不依赖培养基的方法进行研

究。我们开始探索许多重要的问题，这在几年前还超过我们的掌握范围，其中包括海洋环境中微生物及其代谢物的功能作用和海洋中如此丰富微生物的生态和进化过程。

２８５参考文献１．ＤｅｍａｉｎＡＬ．ＺｈａｎｇＬ：Ｎａｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｄｒｕｇｄｉｓｃｏｖｅｒｙ．ＩｎＮａｔｕｒａｌＰｒｏｄｕｃｔｓ：ＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖｅｒｙａｎｄＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓＭｅｄｉｃｉｎｅｓ．ＥｄｉｔｅｄｂｙＺｈａｎｇ，ＬａｎｄＡ．Ｄｅｍａｉｎ．ＨｕｍａｎａＰｒｅｓｓ；２００５：３—３２．２．ＺｈａｎｇＬ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄａｐｐｒｏａｃｈｅｓｆｏｒｄｉｓｃｏｖｅｒｉｎｇｎｏｖｅｌｄｒｕｇｓｆｒｏｍｍｉｃｒｏｂｉａｌｎａｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ．ＩｎＮａｔｕｒａｌＰｒｏｄｕｃｔｓ？ＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖｅｒｙａｎｄＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓＭｅｄｉｃｉｎｅｓ．ＥｄｉｔｅｄｂｙＺｈａｎｇ．ＬａｎｄＡ．Ｄｅｍａｉｎ．ＨｕｍａｎａＰｒｅｓｓ；２００５：３３—５６．３．ＧｏｃｈｆｅｌｄＤＪ，Ｅ１ＳａｙｅｄＫＡ，ＹｏｕｓａｆＭ，ＨａＪＦ，ＢａｒｔｙｚｅｌＥＤｕｎｂａｒＤＣ，ＷｉｌｋｉｎｓＳＰ，ＺｉａｗｉｏｎｙＪＫ，ＳｃｈｉｎａｚｉＲＦ，ＳｃｈｌｕｅｔｅｒＷｉｎｚＳ，ＴｈａｍｉｓｈＰＭ，ＨａｍａｎｎＭＴ：Ｍａｒｉｎｅｎａｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｓａｓｌｅａｄａｎｔｉ－ＨＩＶａｇｅｎｔｓ．ＭｉｎｉＲｅｖＭｅｄＣｈｅｍ２００３。３：４０１．２４．４．ＮｅｗｍａｎＤＪ．ＣｒａｇｇＧＭ：ＴｈｅｄｉｓｃｏｖｅｒｙｏｆａｎｔｉｃａｎｃｅｒｄｒｕｇｓｆｒｏｍｎａｔｕｒａｌｓｏｕｒｃｅｓＩｎＮａｔｕｒａｌＰｒｏｄｕｃｔｓ：ＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖｅｒｙａｎｄＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓＭｅｄｉｃｉｎｅｓ．ＥｄｉｔｅｄｂｙＺｈａｎｇ．ＬａｎｄＡ．Ｄｅｍａｉｎ．ＨｕｍａｎａＰｒｅｓｓ；２００５：２７５．２９４．５．ＨａｅｆｎｅｒＢ：Ｄｒｕｇｓｆｒｏｍｔｈｅｄｅｅｐ：ｍａｒｉｎｅｎａｔｕｒａｌｐＰｏｄｕｃｔｓａｓｄｒｕｇ晕串ｃａｎｄｉｄａｔｅｓ．ＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖｅｒｙＴｏｄａｙ２００３．８：５３６．４４６．ＶｅｎｔｅｒＪＣ，ＲｅｍｉｎｇｔｏｎＫ，ＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇＪＦ，ＨａｌｐｅｒｎＡＬ，ＲｕｓｃｈＤ，ＥｉｓｅｎＪＡ，ＷｕＤ，ＰａｕｌｓｅｎＩ，ＮｅｌｓｏｎＫＥ，ＮｅｌｓｏｎＷｊＦｏｕｔｓＤＥ，ＬｅｖｙＳ，ＫｎａｐＡＨ，ＬｏｍａｓＭＷ，ＮｅａｌｓｏｎＫ，ＷｈｉｔｅＯ，ＰｅｔｅｒｓｏｎＪ，ＨｏｆｆｍａｎＪ，ＰａｒｓｏｎｓＲ，Ｂａｄｅｎ—ＴｉｌｌｓｏｎＨ，ＰｆａｎｎｋｏｃｈＣ，ＲｏｇｅｒｓＹＨ，ＳｍｉｔｈＨＯ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｇｅｎｏｍｅｓｈｏｔｇｕｎｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｏｆｔｈｅＳａｒｇａｓｓｏＳｅａ．Ｓｃｉｅｎｃｅ２００４，３０４：６６—７４．７．ＢｌｕｎｔＪＷ：ＣｏｐｐＢＲ，ＭｕｎｒｏＭＨ，ＮｏｒｔｈｃｏｔｅＰＴ，ＰｒｉｎｓｅｐＭＲ．Ｍａｒｉｎｅｎａｔｕｒａｌ书ｐｒｏｄｕｃｔｓ．ＮａｔＰｒｏｄＲｅｐ２００４；２１：１—４９．８．ＢｅｒｄｙＪ：Ｂｉｏａｃｔｉｖｅｍｉｃｒｏｂｉａｌｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ．ＪＡｎｔｉｂｉｏｔ（Ｔｏｋｙｏ）．２００５；５８：１—２６．ＤＤ．ａｎｄＡｌｖｉＫＡ＂Ｓｍａｌｌ－ｍｏｌｅｃｕｌｅｎａｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ：ｎｅｗａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ．ＣｕｒｒｅｎｔＯｐｉｎｉｏｎｉｎＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２００４，１５：５７６－５８３１０．ＤｏｎｉａＭ．ａｎｄＨａｍａｎｎＭＴ：Ｍａｒｉｎｅｎａｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｔｈｅｉｒ木串ｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｓａｎｔｉ－ｉｎｆｅｃｔｉｖｅａｇｅｎｔｓ．ＴＨＥＬＡＮＣＥＴＩｎｆｅｃｔｉｏｕｓＤｉｓｅａｓｅｓ２００３，３：３３８－４８１１．ＣｏｏｐｅｒＥＬ：Ｃｏｍｍｅｎｔａｒｙｏｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｎｄｍｏｄｅｒｎｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ：ｐａｒｔｆｆ－咖ＰｂｅｎｅｆｉｔｓｂｙＭｉｉｌｌｅｒＷＥＧ，ＳｃｈｒｉｉｄｅｒＨＣ，ＷｉｅｎｓＭ，ＯｔｔｓｔａｄｔＳＰ，ＢａｔｅｌＲａｎｄＭｉｉｌｌｅｒＩＭ：Ａｎｔｉ—ｐｒｏｔｏｚｏａａｎｄａｎｔｉｖｉｒａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｎｏｎ－ｃｙｔｏｔｏｘｉｃｔｒｕｎｃａｔｅｄａｎｄｖａｒｉａｎｔａｎａｌｏｇｕｅｓｏｆｍｕｓｓｅｌｄｅｆｅｎｓｉｎｂｙＰ．Ｒｏｃｈ，Ａ．ＢｅｓｃｈｉｎａｎｄＥ．Ｂｅｒｎａｒｄ．ｅＣＡＭ２００４：１（２）２０７－２０９１２．ＬｉｖｅｔｔＢＧ．ＧａｙｌｅｒＫＲ．ａｎｄＫｈａｌｉｌＺ：ＤｒｕｇｓｆｒｏｍｔｈｅＳｅａ：９．Ｂａｋｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｎｅｗ

掌ｃｏｎｏｐｅｐｔｉｄｅｓ嬲ｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ．ＣｕｒｒｅｎｔＭｅｄｉｃｉｎａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ２００４，

１１：１７１５—１７２３．

１３．ＫｎｉｇｈｔＶＳａｎｇｌｉｅｒＪＪ，ＤｉＴｕｌｌｉｏＤ，ＢｒａｃｃｉｌｉＳ，ＢｏｎｎｅｒＰ＇ＷａｔｅｒｓＪ，ＨｕｇｈｅｓＤ，

ＺｈａｎｇＬ：Ｄｉｖｅｒｓｉｆｙｉｎｇｍｉｃｒｏｂｉａｌｎａｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｓｆｏｒｄｒｕｇｄｉｓｃｏｖｅｒｙ．Ａｐｐｌ

ＭｉｃｒｏｂｉｏｌＢｉｏｔｅｃｈｎｏＬ２００３，６２：４４６—５８．

１４．ＢｅｌａｒｂｉＥＨ，ＧｏｍｅｚＡＣ，Ｃｈｉｓｔｉｙ．－Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇｄｒｕｇｓｆｒｏｍｍａｒｉｎｅｓｐｏｎｇｅｓ．

ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｄｖａｎｃｅｓ２００３，２１：５８５－５９８

１５．ＭｉｎｃｅｒＴＪ，ＪｅｎｓｅｎＰＲ，ＫａｕｆｆｍａｎＣＡ，ＦｅｎｉｃａｌＷ：Ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄａｎｄｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ

ｏｆａｍａｊｏｒｎｅｗｍａｒｉｎｅａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｔａｘｏｎｉｎｏｃｅａｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓ．

ＡｐｐｌＥｎｖｉｒｏｎＭｉｃｒｏｂｉｏｌ２００２，６８：５００５—１１

６．ＪｅｎｓｅｎＰＲ．ＦｅｎｉｃａｌＷ：Ｎｅｗｎａｔｕｒａｌ－ｐｒｏｄｕｃｔｄｉｖｅｒｓｉｔｙｆｒｏｍｍａｒｉｎｅ

ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ．ＩｎＮａｔｕｒａｌＰｒｏｄｕｃｔｓ：ＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖｅｒｙａｎｄＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ

Ｍｅｄｉｃｉｎｅｓ．ＥｄｉｔｅｄｂｙＺｈａｎｇ，ＬａｎｄＡ．Ｄｅｍａｉｎ．ＨｕｍａｎａＰｒｅｓｓ；２００５：３１５—３２８．

Ｋａｅｂｅｒｌｅｉｎ，Ｔ．，Ｌｅｗｉｓ，Ｋ．，Ｅｐｓｔｅｉｎ，ＳＳ：Ｉｓｏｌａｔｉｎｇ‘ｕｎｃｕｌｔｉｖａｂｌｅ’

ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｉｎｐｕｒｅｃｕｌｔｕｒｅｉｎａｓｉｍｕｌａｔｅｄｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．

Ｓｃｉｅｎｃｅ２００２，２９６：１１２７—１１２９．

Ａ，ＣｙｐｉｏｎｋａＨ，ＯｖｅｒｍａｎｎＪ：ＣｙｃｌｉｃＡＭＰａｎｄａｃｙｉｈｏｍｏｓｅｒｉｎｅ

ｌａｃｔｏｎｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｈｅｔｅｒｏｔｒｏｐｈｉｃｂａｃｔｅｒｉａｆｒｏｍ

ｔｈｅｃｅｎｔｒａｌＢａｌｔｉｃＳｅａ．ＡｐｐｌＥｎｖｉｒｏｎＭｉｃｒｏｂｉｏｌ２００２，６８：３９７８。３９８７．

９．ＣｏｎｎｏｎＳＡ，ＧｉｏｖａｎｎｏｎｉＳＪ：Ｈｉｇｈ－ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｃｕｌｔｕｒｉｎｇ

ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｉｎｖｅｒｙ－ｌｏｗ－ｎｕｔｒｉｅｎｔｍｅｄｉａｙｉｅｌｄｄｉｖｅｒｓｅｎｅｗｍａｒｉｎｅ

ｉｓｏｌａｔｅｓ．ＡｐｐｌＥｎｖｉｒｏｎＭｉｃｒｏｂｉｏｌ２００２，６８：３８７８－３８８５．

ＣｈｏａｎｄＳｔｅｐｈｅｎＪ：Ｇｉｏｖａｎｎｏｎｉ．Ｐａｒｖｕｌａｒｃｕｌａｂｅｒｍｕｄｅｎｓｉｓｇｅｎ．

’ｎｏｖ．，ｓｐ．ｎｏｖ．，ａｍａｒｉｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｈａｔｆｏｒｍｓａｄｅｅｐｂｒａｎｃｈｉｎｔｈｅ

ａ＿Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ・ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｙＳｙｓｔｅｍａｔｉｃａｎｄＥｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ

’Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ２００３，５３：１０３１—１０３６

１．ＫｅｌｌｅｒＭ，ＺｅｎｇｌｅｒＫ：Ｔａｐｐｉｎｇｉｎｔｏｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｉｖｅｒｓｉｔｙ．ＮａｔｕｒｅＲｅｖｉｅｗ

Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ２００４．２：１４１—１５０．

ａｌ：Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｎｇｔｈｅｕｎｃｕｌｔｕｒｅｄ．Ｐｒｏｃ．ＮａｔｌＡｃａｄ．ＳｃＬＵＳＡ２００２，

９９：１５６８１—１５６８６．

Ｋ，ＰａｒａｄｋａｒＡ，ＫｅｌｌｅｒＭ．Ｎｅｗｍｅｔｈｏｄｓｔｏａｃｃｅｓｓｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｉｖｅｒｓｉｔｙ

ｆｏｒｓｍａｌｌｍｏｌｅｃｕｌｅｄｉｓｃｏｖｅｒｙ．ＩｎＮａｔｕｒａｌＰｒｏｄｕｃｔｓ：ＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖｅｒｙａｎｄ

ＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓＭｅｄｉｃｉｎｅｓ．ＥｄｉｔｅｄｂｙＺｈａｎｇ，ＬａｎｄＡ．Ｄｅｍａｉｎ．ＨｕｍａｎａＰｒｅｓｓ；料ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ１１７．枣掌１８．‘Ｂｒｕｎｓ１２０．Ｊａｎｇ—Ｃｈｅｏｎ２２２．Ｚｅｎｇｌｅｒ，Ｋ．ｅｔ宰拳２３．Ｚｅｎｇｌｅｒ

２００５：２７５．２９４．

２４．ＴｙｓｏｎＧＷ，ＣｈａｐｍａｎＪ，ＨｕｇｅｎｈｏｌｔｚＥＡｌｌｅｎＥＥ，ＲａｍＲＪ，ＲｉｃｈａｒｄｓｏｎＰＭ，

・毒Ｓｏｌｏｖｙｅｖｖｖ，Ｒｕｂｉｎ

ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍＥＭ，ＲｏｋｈｓａｒＤＳ，ＢａｎｆｉｅｌｄＪＦ：Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｇｅｎｏｍｅｓｆｒｏｍｔｈｅ

２００４，４２８：３７－４３．ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎＬＮａｔｕｒｅ

２５．ＫｒｕｇｅｒＭ，Ｍｅｙｅｒｄｉｅｒｋｓ

ｍａｔｓＡ，ＧｌｏｃｋｎｅｒＦＯ，ＡｍａｎｎＲ，ＷｉｄｄｅｌＥＫｕｂｅＭ，２００３，ＲｅｉｎｈａｒｄｔＲ，ＫａｈｎｔＪ，ＢｏｔｈｅｒＲｍｉｃｒｏｂｉａｌＴｈａｕｅｒＲＫｅｔａ１．：Ａｃｏｎｓｐｉｃｕｏｕｓｎｉｃｋｅｌｐｒｏｔｅｉｎｉｎｔｈａｔｏｘｉｄｉｚｅｍｅｔｈａｎｅａｎａｅｒｏｂｉｃａｌｌｙ．Ｎａｔｕｒｅ

４２６：８７８．８８１．

２６．ＭａｒｔｉｎｅｚＡ，ＨｏｐｋｅＪ，ＭａｃＮｅｉｌ

ｕｎｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｍｉｃｒｏｂｅｓＩＡ，ＯｓｂｕｍｅＭＳ．Ａｃｃｅｓｓｉｎｇｔｈｅｇｅｎｏｍｅｓｏｆ

ｆｏｒｎｏｖｅｌｎａｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ．ＩｎＮａｔｕｒａｌＰｒｏｄｕｃｔｓ：Ｄｒｕｇ

ＤｉｓｃｏｖｅｒｙａｎｄＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓＭｅｄｉｃｉｎｅｓ．ＥｄｉｔｅｄｂｙＺｈａｎｇ，ＬａｎｄＡ．Ｄｅｍａｉｎ．

ＨｕｍａｎａＰｒｅｓｓ；２００５：２９５—３１４．

２７．Ｓｔｒｅｉｔ

ＣｕｒｒＯｐｉｎＷＲ，ＳｃｈｍｉｔｚＲＡ：Ｍｅｔａｇｅｎｏｍｉｃｓ－－ｔｈｅｋｅｙｔｏｔｈｅｕｎｃｕｌｔｕｒｅｄｍｉｃｒｏｂｅｓ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ２００４，７：４９２－８．

ｗ’ＢａｃｈｍａｎｎＢＯ，Ｎｏｎａｋａ

ｐａｔｈｗａｙｓ．ＮａｔｕｒｅＫ，ＡｈｌｅｒｔＪ，ｆｏｒｄｉｓｃｏｖｅｒｉｎｇ２００３，２８．ＺａｚｏｐｏｕｌｏｓＥ，ＨｕａｎｇＫ，ＳｔａｆｆａＡ，ＬｉｕＴｈｏｒｓｏｎＪＳ，ＳｈｅｎＢ，ＦａｒｎｅｔａｎｄｅｘｐｒｅｓｓｉｎｇｃｒｙｐｔｉｃＣＭ：Ａｇｅｎｏｍｉｃｓ－ｇｕｉｄｅｄａｐｐｒｏａｃｈｍｅｔａｂｏｌｉｃＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌ

２１：１８７．１９０．

２９．ＦａｒｎｅｔＣＭ，ＺａｚｏｐｏｕｌｏｓＥ：Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｄｒｕｇｄｉｓｃｏｖｅｒｙｆｒｏｍ

ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ．ＩｎＮａｔｕｒａｌＰｒｏｄｕｃｔｓ：ＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖｅｒｙａｎｄＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ

Ｍｅｄｉｃｉｎｅｓ．ＥｄｉｔｅｄｂｙＺｈａｎｇ，ＬａｎｄＡ．Ｄｅｍａｉｎ．ＨｕｍａｎａＰｒｅｓｓ；２００５：９５．１０６．

Ｔａｂｌｅ１．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅａｎｔｉｆｕｎｇａｌｍａｒｉｎｅｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ．

Ａｎｔｉｆｕｎｇａｌａｃｔｉｖｉｔｙ

ＣｏｍｐｏｕｎｄＴｙｐｅＳｏｕｒｃｅ

ＡｕｒａｎｔｏｓｉｄｅＢＰｏｌｙｋｅｔｉｄｅＳｉｌｉｑｕａｒｉａｓｐｏｎｇｉａ

ｊａｐｏｎｉｃａｓｐｏｎｇｅ

ＰｈｏｒｂｏｘａｚｏｌｅＡＭａｃｒｏｌｉｄｅＰｈｏｒｂａｓｓｐｓｐｏｎｇｅ

ＨａｌｉｓｈｉｇａｍｉｄｅＡＭａｃｒｏｌｉｄｅＨａｌｉｃｈｏｎｄｒｉａｓｐｓｐｏｎｇｅ

ＨａｌｉｃｈｏｎｄｒａｍｉｄｅＭａｃｒｏｌｉｄｅＨａｌｉｃｈｏｎｄｒｉａｓｐｓｐｏｎｇｅ

ＦａｓｃａｐｌｙｓｉｎＢｉｓ（ｉｎｄｏｌｅ）ａｌｋａｌｏｉｄＦａｓｃａｐｌｙｓｉｎｏｐｓｉｓｓｐ

ｓｐｏｎｇｅ

ＭｅｒｉｄｉｎｅＰｏｌｙｃｙｃｌｉｃａｌｋａｌｏｉｄＣｏｒｔｉｃｉｕｍｓｐｓｐｏｎｇｅ

ＢｅｎｇａｚｏｌｅＡＯｘａｚｏｌｅ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ

ｆａｔｔｙ—ａｃｉｄｅｓｔｅｒＪａｓｐｉｓｓｐｓｐｏｎｇｅ

Ｐｔｉｌｏｃａｕｌｉｓｓｐｉｃｕｌｉｆｅｒ

ＰｔｉｌｏｍｙｃａｌｉｎＡＰｏｌｙｃｙｃｌｉｃｇｕａｎｉｄｉｎｅａｌｋａｌｏｉｄ

ｓｐｏｎｇｅ

Ｔａｂｌｅ２．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｍａｒｉｎｅｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓｗｉｔｈａｎｔｉｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ，ａｎｔｉｖｉｒａｌａｎｄ

ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｃｆｉｖｉｔｉｅｓ．

Ａｎｔｉｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓａｃｔｉｖｉｔｙ

ＣｏｍｐｏｕｎｄＴｙｐｅＳｏｕｒｃｅ

Ａｌｋａｌｏｉｄ（＋）－８一ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ

ａｔｔａｃｈｅｄｔｏｃｔ－ｃａｒｂｏｌｉｎｅＰａｃｈｙｐｅｌｌｉｎａｓｐｓｐｏｎｇｅ＆

ｈｙｄｒｏｘｙｍａｎｚａｍｉｎｅＰｅｔｒｏｓｉｉｄａｅ

ｍｏｉｅｔｙｇｅｎｕｓ

Ａｘｉｓｏｎｉｔｒｉｌｅ．３Ａｃａｎｔｈｅｌｌａ

ｃｙａｎｏｓｅｓｑｕｉｔｅｒｐｅｎｅｋｌｅｔｈｒａｓｐｏｎｇｅ

ＬｉｔｏｓｔｅｒｏｌＣ一１９ｈｙｄｒｏｘｙｓｔｅｒｏｉｄＯｋｉｎａｗａｎＳＯｆｔｃｏｒａｌ

Ｌｉｔｏｐｈｙｔｏｎｖｉｒｉｄｉｓ．

Ｐｕｕｐｅｈｅｎｏｎｅｓｓｈｉｋｉｍａｔｅ—ｓｅｓｑｕｉｔｅｒｐｅｎｅｓｐｏｎｇｅｓ

Ａｎｔｉｖｉｒａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ

ＣｏｍｐｏｕｎｄＴｙｐｅＳｏｕｒｃｅ

ＴｈｅｏｎｅｌｌａｍｉｒａｂｉｌｉｓａｎｄＴ

ＰａｐｕａｍｉｄｅｓＡＣｙｃｌｉｃｄｅｐｓｉｐｅｐｔｉｄｅｓｗｉｎｈｏｅｉｓｐｏｎｇｅｓ

ＡｖａｒｏｎｅＳｅｓｑｕｉｔｅｒｐｅｎｅｈｙｄｒｏｑｕｉｎｏｎｅＤｙｓｉｄｅａａｖａｒａｓｐｏｎｇｅ

ＢｒｏｍｉｎａｔｅｄＦｏｓｓｉｌｃｒｉｎｏｉｄ

ＧｙｍｎｏｃｈｒｏｍｅＤ

ＰｈｅｎａｎｔｈｒｏｐｅｒｙｌｅｎｅｑｕｉｎｏｎｅＧｙｍｎｏｃｒｉｎｕｓ

ｎｃｈｅｒｉｐｉｇｍｅｎｔｓ

Ｍｉｃｒｏｓｐｉｎｏｓａｎ咂＇ｄｅＣｙｃｌｉｃｄｅｐｓｉｐｅｐｔｉｄｅＳｉｄｏｎｏｐｓｍｉｃｒｏｓｐｉｎｏｓａ

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Ｄｉｔｅｒｐｅｎｅｌａｃｔｏｎｅｇｅｎｕｓ

Ｓｏｌｅｎｏｐｏｄｉｕｍ

ＨｅｎｎｏｘａｚｏｌｅＡＯｘａｚｏｌｅ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇａｌｋａｌｏｉｄＰｏｌｙｆｉｂｒｏｓｐｏｎｇｉａｓｐ２８８

ｓｐｏｎｇｅ

Ｔｈｙｒｓｉｆｅｒｏｌ

ＳｐｏｎｇｉａｄｉｏｌＴｒｉｔｅｒｐｅｎｅＴｅｔｒａｃｙｃｌｉｃｆｕｒａｎｏｄｉｔｅｒｐｅｎｅＲｅｄａｌｇａＬａｕｒｅｎｃｉａｖｅｎｕｓｔａＤｅｅｐ—ｗａｔｅｒＳｐｏｎｇｉａｓｐ

Ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙ

Ｃｏｍｐｏｕｎｄ

Ｓｑｕａｌａｍｉｎｅ

Ｃｒｉｂｒｏｓｔａｔｉｎ３，４，５

Ｂｒｏｍｏｓｐｈａｅｒｏｎｅ

Ｐｅｓｔａｌｏｎｅ

ＪｏｒｕｍｙｃｉｎＴｙｐｅＡｍｉｎｏｓｔｅｒｏｌＩｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅｓＢｒｏｍｏｄｉｔｅｒｐｅｎｅｓＣｈｌｏｒｉｎａｔｅｄｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅＳｏｕｒｃｅｄｏｇｆｉｓｈｓｈａｒｋＳｑｕａｌｕｓａｃａｎｔｈｉａｓＣｒｉｂｒｏｃｈａｌｉｎａｓｐｓｐｏｎｇｅＳｐｈａｅｒｏｃｏｃｃｕｓｒｅｄａｌｇａｃｏｒｏｎｏｐ折ｏｌｉｕｓＲｏｓｅｎｖｉｎｇｅａｓｐｂｒｏｗｎａｌｇａＪｏｒｕｎｎａｆｕｎｅｂｒｉｓＤｉｍｅｆｉｃｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ

ａｌｋａｌｏｉｄ

Ｔａｂｌｅ３．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅａｎｔｉｐｒｏｔｏｚｏａｌｍａｒｉｎｅｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ．

Ａｎｔｉｐｒｏｔｏｚｏａｌａｃｔｉｖｉｔｙ

Ｃｏｍｐｏｕｎｄ

ｃｙｃｌｉｃｐｅｒｏｘｉｄｅｓ．ＴｙｐｅＰｌａｋｏｒｔｉｓａｆｆａｎｇｕｌｏｓｐｉｃｕｌａｔｕｓ

ａｌｋａｌｏｉｄＳｏｕｒｃｅＰａｌａｕａｎｓｐｏｎｇｅＤｉａｃａｒｎｕｓｅｒｙｔｈｒａｅａｎｕｓ

ｒｅｄｓｅａｓｐｏｎｇｅ

ＰｌａｋｉｎａｓｔｒｅＨａｏｎｋｏｄｅｓＳｉｇｍｏｓｃｅｐｔｒｅｌｌｉｎ—ＢＰｌａｋｏｒｔｉｄｅ

ＡｓｃｏｃｈｙｔａｓａｌｉｃｏｒｎｉａｅｃｙｃｌｉｃｐｅｒｏｘｙｌａｃｔｏｎｅｆｕｎｇｕｓｓｐｏｎｇｅＵｌｖａｓｐｇｒｅｅｎａｌｇａ

Ｔａｂｌｅ４．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅａｎｔｈｅｌｍｉｎｔｉｃｍａｒｉｎｅｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ．

Ａｎｔｈｅｌｍｉｎｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ

Ｃｏｍｐｏｕｎｄ

Ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｔｅｔｒａｈｙｄｒｏ—

ｆｕｒａｎＴｙｐｅｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎＳｏｕｒｃｅＮｏｔｈｅｉａａｎｏｍａｌａｓｏｕｔｈＡｕｓｔｒａｌｉａｎｍａｒｉｎｅｂｒｏｗｎａｌｇａ

ＡｍｐｈｉｍｅｄｏｎｓｐｓｐｏｎｇｅＡｍｐｈｉｌａｃｔａｍｓ

ｇｅｏｄｉｎＡｍａｇｎｅｓｉｕｍｓａｌｔ

１ａｃｔａｍｔｅｔｒａｍｉｃａｃｉｄｍａｃｒｏｃｙｃｌｉｃｐｏｌｙｋｅｔｉｄｅＧｅｏｄｉａｓｐｓｐｏｎｇｅ．

ＬｅｇｅｎｄｆｏｒＦｉｇｕｒｅ

Ｆｉｇ．１．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｓｏｍｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｍａｒｉｎｅｂｉｏａｃｔｉｖｅｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ．

２８９

从海洋微生物中探寻新的药物

作者：

作者单位：张立新， 王书锦， 胡江春， 张偲张立新(中国科学院微生物研究所,美国SynerZ药业,Corresponding

author：lzhang03@rcn．Com)， 王书锦(中国科学院微生物研究所,中国科学院沈阳生态所)

， 胡江春(中国科学院沈阳生态所)， 张偲(中国科学院南海海洋研究所)

相似文献(6条)

1.学位论文 韦华生 海洋硫酸盐还原菌抗菌活性菌株筛选及活性物质分离研究 2006

海洋微生物资源丰富，是抗生素的重要来源。海洋微生物拥有独特的代谢途径，可以产生大量结构新颖、作用独特的代谢产物，被誉为“天然药物的资源宝库”，已成为世界各国开发新型药物的热点领域。

海洋硫酸盐还原细菌属于海洋微生物中一类特殊类群。该类群微生物严格厌氧，能够进行非O2受体的产能代谢。其参与新陈代谢的酶系与海洋好氧微生物有较多的不同，产生的次生代谢产物理论上也会有较大差异，因此具有新抗生素筛选的巨大潜力。

本研究中从大连附近近海海域采集到16份海水样品和9份海泥样品，分离培养出海洋硫酸盐还原细菌125株，进一步纯化得到70株纯菌株；对70株纯菌株进行了抗细菌和抗真菌活性测试，得到10株具有明显活性的硫酸盐还原细菌菌株，占纯菌株的14﹪。结果显示，海洋硫酸盐还原细菌具有新药开发的巨大潜力。

从黑石礁海域海水中分离到的菌株SRB18对枯草芽孢杆菌具有强烈的抑制作用。通过对菌株SRB18的形态、生理生化、遗传等特征的研究，得出菌株SRB18归属于脱硫弧菌属，且与Desulfovibriodesulfuricans的亲缘关系最近，16SrDNA的同源性高达99.9﹪。综合各种鉴定指标，将SRB18鉴定为脱硫脱硫弧菌(Desulfovibriodesulfuricans)的一个海洋菌株。

进一步对SRB18活性菌株进行了扩大培养，将30L菌液进行减压浓缩，应用有机溶剂对浓缩液进行液相萃取，得到乙酸乙酯相和正丁醇相粗提物。对粗提物进行薄层层析和液相色谱分离，得到相对较纯的活性化合物。

2.学位论文 张奕 海洋真菌代谢物及其衍生物和载金属离子纳米材料制备与生物活性的研究 2008

本论文共分两个部分：第一部分是海洋真菌代谢物及其衍生物的研究；第二部分是载金属离子纳米材料制备和抗菌活性的研究。

Ⅰ．海洋真菌代谢物及其衍生物的研究海洋微生物代谢物的研究从开始得到重视以来，就源源不断地为人类的科学事业增添创新元素。然而，来自天然物直接成为药物的情况不是很多，大多数经过制各衍生物进行构效关系研究，优化出高效低毒的新药。同样地，对于海洋微生物新药开发，制备衍生物也是一个重要途径。

本论文这部分工作，主要是在药理活性指导下，寻找保护神经元细胞和抗肿瘤活性物质，研究了三种海洋真菌的次级代谢产物，从中分离了30多个化合物。通过药理活性跟踪筛选，发现Paeeilomyces sp．Tree 1-7能产生大量Secalonic acid A，首次检测到该化合物具有强烈的保护脑神经细胞的活性，而且在微量的情况下，效果显著。另一种化合物Tenellic Acids A也被证实具有相同的药理活性。为了研究Seealonic acid A的细胞毒性构效关系，对其做了结构改造，引入甲醛基团、氯原子、连烯基团，成功合成新化合物6个。初步得到一个对耐药性乳腺癌有强抑制作用的衍生物。另外从

Paecilomyces sp．Tree 1-7中大量分离得到的两个化合物，大黄酚和1，4-二羟基-3-甲氧基-7-甲基-9，10-蒽醌也被应有为结构改造前体。利用其蒽醌的基本骨架，对活泼的羟基和甲氧基进行结构改造，首次成功引入连烯基、苄基、炔基、乙酸乙酯基、含氮六元环等新化合物共14个。本论文的研究工作还包括了参与深海宏基因组库的构建，进行筛选活性物质。论文第一章综述了近几年国内外海洋微生物代谢产物的研究进展，重点介绍了关于药物方面的研究，包括抗肿瘤药物、抗菌药物等。根据相关文献资料表明，海洋微生物代谢产物的研究工作有了更进一步的发展，并展现了新的发展前景。同时对深海宏基因组的构建方面的背景资料以及相关工作已取得的进展做了介绍。

论文第二章研究了中国南海海洋真菌B2、J22、Paecilomyces sp．Tree 1-7的次级代谢产物，分离了30个化合物，首次得到Fusaric acid晶体。重点筛选神经元细胞保护作用的活性成分。在分离得到的化合物中，筛选出具有大脑皮层神经细胞及小脑神经颗粒保护作用活性成分Secalonic acid A和Tenellic Acids A。反复试验确定了其保护作用。实验显示在0.1 μ M的低浓度．两种化合物均有保护作用，其中，seaalonic acid A具有更强活性。这是首次发现具有肿瘤细胞毒的Secalonic acid A，却有保护神经细胞作用．这一新发现是出乎意料的。

深海宏基因组的构建方面及活性物质筛选方面，完成了成功导入一段未知深海沉积物DNA片段的大肠杆菌表达代谢物的分离。分离得到化合物E1和E2，通过EIMS、HREIKS、1H NMR、13C NMR、2DNMR等方法，确定为靛玉红和靛蓝。有趣的是这两种化合物是中药的活性成分，这一发现是非常有意义，而且是料想不到的。也为解读该DNA片段及其功能提供了实际依据。产生这两种物质的基因推测与某单氧化酶基因有关。

论文第三章介绍了以葸醌类化合物大黄酚及1，4-二羟基-3-甲氧基-7-甲基-9，10-蒽醌为基本骨架，对活泼的羟基和甲氧基进行结构改造的研究工作。合成出含连烯基、苄基、炔基、乙酸乙酯基、含氮六元环等新化合物14个并对其药理活性进行了研究。同时为研究Secalonic acid A的细胞毒性构效关系，对其进行的结构改造工作。引入甲醛基、氯离子、连烯基。并通过EIMS、HREIIE、1H NMR等方法，进行了表征，初步抗MCF-7试验显示样品2-X的IC50达6.0μ M，其他IC50＞50μ M。

Ⅱ．载金属离子纳米材料抗菌活性的研究随着人类生产生活范围，特别从陆地到海洋的活动范围的不断扩大，可能接触到的有毒的和致病性微生物也不断增多。可以弥补有机抗菌剂不足的无机抗菌材料，成为抗菌材料研究的重点发展方向之一。针对我研究组参与的863计划中关于海洋有害微生物的新研究方向，开展了抗海洋有害微生物材料的相关研究。

本论文第四章详细介绍了国内外无机抗菌剂的发展历史，对有机和无机抗菌剂做了详细的对比分析。着重介绍了关于无机抗菌剂的研究现况，从无机抗菌剂的分类，及各类别的特点、作用机理、应用价值等方面深入介绍了实验室及市面应用的抗菌剂情况。并指出研究无机抗菌剂的重要性及发展方向。据此，无机抗菌材料作为我们研究抗海洋有害微生物的主要对象。

本文第五章介绍了首次应用微波场作用，在沸石分子筛中引入稀土铈离子、铜离子、锌离子及银—铈离子，合成创新性纳米材料并进行表征。通过对其抗微生物活性的研究，对其具有的抗菌性和抗菌耐久性做了详细的表征。为该种抗菌材料进入实际应用范畴，特别是用于陆地和海洋抗有害微生物方面提供了实验基础和数据支持。海水抑菌和海洋生物海马养殖活性试验得到的结果显示，新型纳米材料卓越的抗微生物性能，不仅大大提高了海产的成活率(从30％增加到85％)，还促进了海马的生长。由此揭示了新型材料无论对陆地还是海洋有害微生物都具有良好的抗性，及广阔的应用前景。

3.期刊论文 韩妍妍.张亚娟.王维娜.王安利 海洋微生物是开发海洋药物的重要资源 -海洋科学2002,26(9)

具有新结构或新作用机制的天然化合物不但是化学合成药物的重要依据,同时也是新药开发的重要内容.丰富的海洋生物资源无疑是天然药物筛选的重要来源[1].世界上的海洋药物研究起始于50年代末60年代初.

4.学位论文 陈意光 七株南海红树林真菌次级代谢产物研究 2009

目前，对海洋微生物产生的生物活性物质的研究，已成为国内外研究的热点领域。海洋真菌作为海洋微生物的一个重要成员，有着巨大的潜力开发。特别是红树林来源的海洋真菌，已显示出能够产生多种多样的新颖的活性代谢产物的能力，因此，进行这方面的研究具有广阔的前景。本论文主要分成两个部分

第一部分(第1章)综述了海洋微生物次生代谢产物的最新研究情况，精选介绍了2007年度从海洋微生物中分离得到的38个化合物。2008年度从海洋真菌中得到的40个新化合物。数个经典的有新药开发前景的经典化合物。以及海洋微生物次生代谢产物在仪器和方法学上的进展。

第二部分(第2到第5章，主体部分)重点介绍了本人对南海红树林真菌次级代谢产物进行研究的一些成果。通过UV、IR、NMR、MS等方法，从7种南海红树林真菌(No．ZZF22、ZH210、GX7-4A、D219、B60、CB-1、CB—2)的培养液及菌体中，分离并鉴定了40个化合物(重复得到的不计入)。其中，六个化合物2-1、2-2(生物碱类)、3-1、3-2、3-3(蒽醌类衍生物)和4-1(茚衍生物)是新化合物。2-3和2-4(异香豆素)的数据是首次报道，另外5-1(萘衍生物)是首次从天然界分离得到。对新化合物的初步药理活性显示它们对KB、KBv200和MCF—7癌细胞都不显示明显的细胞毒活性。对化合物3-1，3-2，3-3的质谱裂解规律进行了初步探讨。对菌株Xylaria sp(No.2508)和Halorosellinia sp.(No.1403)进行了初步的细胞融合研究，得到了七个目标菌株，并对其中的CB-1和No.CB—2进行了次级代谢产物的研究。

论文的第2章，研究了湛江红树林真菌No.ZZF22次级代谢产物。从其菌体和培养液中，通过波谱分析和理化常数对照，分离并鉴定了8个化合物。它们分别是3-benzylidene—8，8a—dihydroxy—2-methyl—hexahydro—pyrrolo[1，2-a]pyrazine-1，4-dione(2-1)，4-hydroxy—6-

(hydroxy—phenyl—methyl)—N—(3-methyl—butyryl)—nicotinamide(2-2)，8-hydroxy—3-(4-oxopentyl)isochroman-1-one(2-3)，8-hydroxy—3-(4-hydroxypentyl)isochroman-1-one(2-4)，3-(hydroxymethyl)—6，8-dimethoxy—2H—chromen—2-one(2-5)，(E)—4，6-dimethoxy—3(R)—(4-oxo—5-(prop-1-enyl)—4H—pyran—2-yl)isobenzofuran-1(3H)—one(2-6)，4-methoxy—2-methylbenzamide(2-7)，和ergosterol(2-8)。其中2-3和2-4的波谱理化数据至今未见文献报道。对2-1的抗癌活性测试发现其对KBv口腔癌细胞不具有细胞毒活性。对2-3，2-4，2-5的初步抗菌活性测试发现2-3和2-4对大肠杆菌和金黄葡萄球菌有弱的抑制作用。

论文第3章，研究了珠海红树林真菌Fusarium sp.(No．ZH—210)的代谢产物。从南海红树林真菌No．ZH—210的代谢产物中，通过波谱分析和理化常数对照，分离并鉴定5个化合物，它们分别为：1，4，6-trihydroxyl—2-

methoxy—7α—methyl—5αβ，6α，8αβ，8aα，9α，10aα—hexahydro—7，9-epoxyanthracen-10-one(3-1)，1，4，5，6，7，9-

hexahydroxyl—2-methoxy—7a—methyl—5β，6α，8αβ，8aβ，9α，10aα—hexahydroanthracen-10-one(3-2)，1，4，6，7，9-

pentahydroxyl—2-methoxy—7α—methyl—5αβ，6α，8αβ，8aβ，9α，10aα—hexahydroanthracen-10-one(3-3)，灰黄霉素(3-4)和去氯灰黄霉素(3-5).三个新化合物对口腔癌细胞KB，KBv200及乳腺癌细胞MCF—7不显示明显的细胞毒性。对三个新化合物的质谱裂解规律进行了初步探讨。

论文第4章，研究了广西北海红树林真菌Phomopsis sp.(GX7-4A)的代谢产物。通过波谱分析和理化常数对照，从该菌代谢产物中分离并鉴定了12个化合物：1，7-Dihydroxy—2(Z)—(4-hydroxy—benzylidene)—6-(3-methyl—but—2-enyl)—indan-1-carbo xylic acid methyl ester(4-

1)，butyrolactoneⅡ(4-2)，terretonin(4-3)，1，3，6-trihydroxy—8-methyl—9H—xanthen—9-one(4-4)，1，4-dihydroxy—2-methoxy—7-methylanthracene—9，10-dione(4-5)，2-(3-chloro—2，6-dihydroxy—4-methylbenzoyl)—5-hydroxy—3-methoxybenzoate(4-6)，3-hydroxy—2-methylbenzoic acid(4-7)，3，8-dihydroxy—3-methyl—3，4-dihydroisochromen-1-one(4-8)，8-hydroxy—6-methoxy—3-methyl—3，4-dihydroisochromen-1-one(4-9)，(E)—4，5-dihydroxy—3-(prop-1-enyl)cyclopent—2-enone(4-10)，3，6-di—sec—butyl-1，4-

dihydroxypiperazine—2，5-dione(4-11)，3-isobutyl—hexahydropyrrolo[1，2-a]pyrazine-1，4-dione(4-12)。4-1是新骨架化合物，对口腔癌细胞KB，KBv200及乳腺癌细胞MCF—7不显示明显的细胞毒性。

论文第5章，研究了深圳红树林真菌DZ19代谢产物。对No．B60进行了一些拾遗研究。从D219菌体和菌液中一共分离得到8个化合物：2，8-

dihydroxy—3，4-dihydronaphthalen-1(2H)—one(5-1)，3，3'—Dihydroxy—5，5'—dimethyldiphenyl ether(Diorcinol)(5-2)，3-hydroxy—4-(2，6，6-trimethyl—tetrahydro—2H—pyran—2-yl)benzoic acid(5-3)，3-hydroxy—4-(2-hydroxy—6-methylheptan—2-yl)benzoic acid(5-

4)，ditryptophenaline(5-5)，ergostat—7，22-dien—3β，5α，6β—triol(5-6)，succinic acid(5-7)，pyrimidine—2，4(1H，3H)—dione(5-

8)。在No．B60菌株的菌体中分离鉴定了三个化合物，为真菌中常见的神经酰胺和长链脂肪酸甘油酯化合物以及麦角甾醇。

论文第6章，对菌株Xylaria sp(No.2508)和Halorosellinia sp.(No.1403)进行了初步的细胞融合研究，在两株经过融合实验后得到的菌株CF-1和CF—2进行发酵培养，分别在其培养液中分离鉴定了四个化合物，均为已知化合物。

5.会议论文 方金瑞 海洋微生物是海洋药物的重要资源 1998

综述并以研究人员的研究实例阐明海洋是新种属的和特殊生态系统的微生物的聚集地，海洋环境是新型的生物活性物质的泉源，其中有许多是陆栖微生物所未见到的。因此，毫无疑问海洋微生物资源在二十一世纪的新药开发研究中将起着重要的作用。

6.学位论文 徐莹 红树真菌的生物活性以及去乙酰真菌环氧乙酯的发酵和理化性质的研究 2009

海洋微生物特殊的生存环境，决定了其具有独特的代谢途径和机体防御机制，其代谢产物的化学结构呈现复杂性和多样性，因而是筛选和发现具有新颖化学结构的天然活性物质的重要资源。红树林分布于热带与亚热带海岸潮间带，由于生境特殊，其组织中的内生真菌的种类及代谢产物也较为丰富，已成为近年来寻找药物先导化合物的焦点之一。

本论文于2007年3月，在福建省九龙江口浮宫镇草埔头红树林区采样，从木榄和海莲两种红树植物的新鲜叶片、枯叶、枯枝中分离出真菌202株，并对这些菌株的发酵提取物进行了抗菌、抗氧化、抗肿瘤活性的筛选。结果显示，在202份受测菌株发酵提取物样品中，有47份样品具有一种以上生物学活性，其中19份样品对一种以上指示菌显示出抗菌活性，占样品总量的9.4％；22份样品具有抗氧化活性，占样品总量的10.9％；23份样品对肿瘤细胞具有抑制作用，占样品总量的11.4％。

对68株真菌进行初步的分类。ITS rDNA的分析结果表明，68株菌分布于10个属中，优势菌属为拟茎点霉属(35.3％)、Diaporthe sp.(14.7％)、青霉(8.8％)。与分离自枯萎组织的腐生真菌相比，分离于新鲜组织的内生真菌分类地位更为广泛，显示了红树真菌的种类与植物组织状态之间具有一定的关系。

去乙酰真菌环氧乙酯(Deacetylmycoepoxydiene)是红树植物内生真菌818菌株(Phomopsis sp.818)的代谢产物，是一种骨架独特的环氧二烯类化合物，具有较好的细胞毒作用，但产量很低。本论文经过单因素实验、Plackett-Burman实验、响应面优化实验，提高了去乙酰真菌环氧乙酯固体培养的产量，优化后的培养基组合为：葡萄糖25.56 g/L、甘露醇12 g/L、马铃薯231.82 g/L。经验证，在该条件下，去乙酰真菌环氧乙酯产量达到108.9 mg/L，比优化前高2倍。

质量标准的制订与稳定性研究是新药开发及药品质量控制的主要研究内容。去乙酰真菌环氧乙酯具有进一步开发成抗肿瘤新药的潜力，而目前尚无相应的质量标准及稳定性方面的系统研究。本论文依据《中国药典》(2005年版)相应的质量标准的建立和稳定性的研究方法，采用高效液相色谱、红外光谱、热失重等技术，初步制定了质量标准。

对去乙酰真菌环氧乙酯的物化性质和稳定性的研究结果表明，其对光(5000Lx)、热(60℃)、湿(RH90％)具有较好的稳定性，提示可以在密闭常温条件下贮存。本研究为去乙酰真菌环氧乙酯的后续开发奠定了基础。

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下载时间：2010年10月14日