中文摘要：

群体感应抑制剂（QSI）为细菌性病害、生物膜相关的海洋生物污损的防治提供了新的导向。目前有关QSI的研究主要集中在信号分子的结构类似物中，对天然抑制剂筛选的报道很少。深海微生物具有与陆源微生物迥异的生理性状，能产生结构新颖、作用特殊的活性物质，是开发新型活性物质的天然宝库。本项目拟对红海深海微生物的天然QSI进行研究。采用双层琼脂显色和单层琼脂扩散相结合的模型，筛选具有群体感应抑制活性的菌株。通过确定活性菌株的生态属种分布，比较不同属种菌株的抑制活性。在优化高活性菌株的培养条件并扩大培养规模的基础上，以活性为导向，采用柱层析、薄层层析、高效液相色谱等化学分离技术从活性菌株的代谢物中分离纯化活性成分，利用核磁共振、质谱等检测手段确定其结构，进而通过分子力学与量化计算的方法，阐明所获活性物质与其结构类似物的构效关系，为深海微生物资源利用和新型QSI的开发提供一定的理论和实践基础。

结论摘要：

群体感应系统是细菌细胞间利用小分子化合物彼此感知、交流、相互协调的机制，参与调节细菌的多种生理功能，包括抗生素合成、毒性因子释放、质粒转移以及生物膜形成等与人类的生产生活密切相关的生物学过程。因此，群体感应抑制作用在细菌性病害、生物膜相关的海洋生物污损的防治等方面也具有广泛的应用前景。本项目以天然产物新来源的深海微生物为研究对象，开展了群体感应抑制活性筛选、功能化合物分离鉴定等研究工作。采用单层琼脂扩散法和双层琼脂显色法，以紫色杆菌Chromobacterium. violaceum 12472为报告菌对四百多株海洋菌进行了群体感应抑制活性的筛选，其中13.3%的菌株对紫色杆菌紫色素的产生表现出不同程度的抑制活性。采用16s rDNA序列分析结合形态观察将筛选出的三株高活性菌株鉴定为腐生葡萄球菌Staphylococcus saprophyticus 108、恶臭假单胞菌Pseudomonas putida 272和链霉菌Streptomycetes sp. HY026。研究了不同的温度、pH、碳氨源等培养条件对菌株108和HY026的生长和群体感应抑制活性的影响，发现菌株108能在20-35℃、pH5.5-8.0和盐度0-2.5%的条件下较好的生长和产生活性物质，而培养基中酵母膏含量的变化对该菌株活性代谢物的产生有着最为显著的影响；HY026能在pH5.0-9.0的条件下较好地生长和产生活性物质，2%玉米粉和1%黄豆粉分别是该菌株的最佳碳氮源。利用柱层析、高效液相色谱法、核磁共振等化学分离分析检测手段，以活性为导向对三株高活性菌规模化培养后得到的粗提物进行了分离纯化与鉴定。获得了一个环氧醌类高活性化合物（对紫色杆菌产紫色素的抑制活性IC50为6.25 μg/mL）和23个环二肽类化合物，其中一个为新化合物。测试并比较了所得环二肽类化合物的群体感应抑制活性，发现具有群体感应抑制活性的环二肽大多含有甘氨酸或苯丙氨酸基团。本项目中的研究成果为进一步的群体感应抑制剂在生物膜相关的细菌性病害和海洋生物污损防治方面的研究提供了基础与导向。三年来发表论文15篇，其中SCI收录3篇，EI收录2篇，申请相关专利1个，顺利地完成了项目任务书中的计划研究内容。