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基于对陆生微生物天然产物的重复发现率越来越高,故而将研究对象转为海洋与沙漠等特殊生境来源的微生物菌株。南中国海与新疆沙漠为典型的特殊生境,蕴含了多样和独特的微生物资源,是研究微生物资源与天然产物的宝库。结核病(tuberculosis,TB)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染导致的死亡率居高不下,已有药物远不能满足现有需求,对抗感染药物的研发迫在眉睫。本实验室已建立起基于牛结核分枝杆菌(Bacillus Calmette-Guérin,BCG)和MRSA的高通量筛选模型,对天然产物及化合物进行初步的活性筛选。 本文主要包括从纯培养的角度在多相分类学的指导下对南中国海沉积物和新疆沙漠样品进行菌种分离,经去重复化后,从17个样品中获得放线菌菌株243株,分属于13个菌属(Streptomyces,Nocardiopsis,Prauserella,Tsukamurella,Salinispora, Micromonospora, Verrucosispora,Promicromonospora,Plantactinospora,Saccharopolyspora,Saccharomonospora,Actinocorallia,Ⅳocardia);1个嗜碱菌属Amphibacillus菌株;2个中度嗜盐菌属Gracilibacillus和Salinibacillus菌株,包括10株潜在新分类单元的菌株。其中Plantactinospora和Amphibacillus为首次于海洋生境中发现,Amphibacillus为首次报道具有嗜碱特性的海洋微生物,中度嗜盐菌属Salinibacillus为新疆艾丁湖生境所特有。通过形态学、细胞化学和分子等多相分类学手段对嗜碱和中度嗜盐两个类群的菌株完成菌株系统发育定位和描述工作。初步的研究结果显示,南中国海沉积物和新疆沙漠环境菌株资源具有丰富的多样性,且获得新菌种几率较高,具有很好的开发潜力。本文对获得的放线菌菌株进行了初步的抗草分枝杆菌(Mycobacteriumphlei)活性筛选,共获得18株活性菌株。除经典的产活性产物较多的Streptomyces菌株外,Micromonospora,Verrucosispora,Salinispora和Saccharopolyspora菌株也被发现具有抗M.phlei活性。结合HPLC和LC-MS对活性菌株进行产物初步分析发现了产rifamycin的Salinispora sp.NHF45,产spinosad的Saccharopolyspora sp.NHF132及其他活性产物的菌株。对筛选后得到的一株海洋来源的链霉菌菌株Streptomyces sp.NHF165的次级代谢产物进行了研究和生物活性评价,从中分离纯化得到2个化合物,利用多种波谱技术进行结构鉴定。化合物1为actinonin,首次发现其具有抗MRSA活性(MIC1.56μg/ml),化合物2为新结构化合物,验证了开发特殊生境菌株是获得新一代抗感染药物前体的重要基础。