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由于海洋环境的多样性,在独特生长环境中代谢的海洋放线菌,是最为重要的天然产物生产者。海洋放线菌的活性筛选、分离纯化和结构鉴定其活性代谢产物,是发现新型药物的重要途径。作者从国家海洋局第一海洋研究所采集的菌株中,通过农用活性筛选(包括杀虫,除草和抑菌筛选),发现一株产生活性次级代谢产物的海洋放线菌P10-16。本文对该菌进行了发酵优化,对其活性次级代谢天然产物进行了分离纯化和结构鉴定,对菌种进行了菌种鉴定,对分离得到的天然产物进行了抑菌活性测试。研究发现代谢产物有成为农用抗生素的潜质。取得了如下的研究成果：1.在众多菌株中筛选得到活性菌株P10-16将收集到的54株海洋菌进行农用抗生素活性筛选。经过初次筛选和重复筛选,发现36株海洋菌的发酵产物对黄瓜灰霉病、黄瓜白粉病和水稻纹枯病有活体抗菌活性。海洋放线菌、海洋真菌和海洋细菌的活性菌株比例分别是：66.7%、62.5%和63.6%。其中抗菌活性超过80%的高活性菌株有4株,抗孑孓活性超过90%的菌株有4株。海洋放线菌P10-16是其中唯一一株对三种病害都有活体活性的菌株。2.鉴定菌株P10-16通过形态学观察、培养特征、生理生化特征以及16S rDNA序列分析,确定P10-16为链霉菌属,与Streptomyces viridobrunneu同源性达到99%。3.菌株P10-16的初步发酵优化和活性早期鉴定经过初步发酵优化实验,确定发酵的天数为7天,发酵培养基中的盐浓度为0.2%。其早期鉴定的结果表明：活性成分对热和酸稳定,正丁醇的萃取效果最好,在各种有机溶剂中都有一定的溶解性。4.批量优化发酵探索放线菌P10-16经过7天28℃发酵,得出两种颜色的发酵液。一种土黄色,其PH值为6呈酸性；另外一种呈暗红色有芬香气味,其pH值为8-10呈碱性。前者有活体活性,而后者没有。两种发酵液都对稻瘟病菌有很强的离体活性,但后者活性不稳定。后者占发酵液产量的90%以上,给分离提取带来了很大困难。为了得到更多的有效代谢产物,将第一次发酵所得的土黄色发酵液作为种子,倒入发酵培养基中。通过观察和农用抗生素活性测定,确定二次发酵时间为3天。5.P10-16次级代谢产物的研究以稻瘟病菌为指示菌,通过离心、溶剂萃取、硅胶柱层析、薄层层析、分析用HPLC和制备HPLC从25 L海洋放线菌P10-16有效发酵液上清中分离提纯出7个化合物。运用质谱和核磁共振方法对化合物结构进行分析。其中5个为伊枯草菌素系列的iturin A-2 (GJF-6-2)、iturin A-3(GJF-6-3q)、iturin A-4(GJF-6-3h)、iturin A-6(GJF-6-4q)和iturin A-7(GJF-6-4h)。有1个为邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(GJF-6-5-5),另外1个为大豆黄素(GJF-1-7)。6.对活性次级代谢产物进行抑菌活性测试P10-16代谢产物发酵液粗提物浓度为500 μg/mL时,在活体条件下对黄瓜灰霉病有较好的防治效果,防效达98%,并且对黄瓜幼苗没有药害,喷药后没有发现苗停止生长,新叶小且畸形等药害现象。在浓度为125 μg/mL时仍然对黄瓜灰霉病有80%的防治效果。GJF-6-5-5在浓度为500 μg/mL时对黄瓜灰霉病的活体盆栽防治效果为50%,GJF-6-2在浓度为1000μg/mL时对黄瓜灰霉病的活体盆栽防治效果为71%。七种天然产物对稻瘟病菌(Po)和黄瓜灰霉病菌(Bc)都有一定程度的离体抑菌活性。其中GJF-6-5-5对Po的离体最小抑制浓度MIC=15.625μg/mL,GJF-6-2、GJF-6-3h、 GJF-6-3q、GJF-6-4h和GJF-6-4q对稻瘟病菌(Po)的离体最小抑制浓度MIC=62.5μg/mL,GJF-1-7对稻瘟病菌的最小抑制浓度为125 μg/mL。所有天然产物在500 μg/mL时对黄瓜灰霉病菌(Bc)有抑制作用,对玉米小斑病菌(Hm)、小麦赤霉病菌(Gz)和瓜类炭疽病菌(C1)没有明显的效果。