长棘海星,在南海海域分布广泛。它以珊瑚为食,是珊瑚礁生态系统的主要破坏者。调查发现,长棘海星有丰富的共附生微生物,并且是潜在的抗生素的丰富来源。我们对长棘海星的共附生微生物进行了初步分离,已得到97株微生物,筛选到5株真菌有抗肿瘤活性,1株细菌有抗菌活性,并从活性菌株中分离得到了一批有意义的化合物。本项目将在此工作基础上,深入、系统地研究长棘海星共附生微生物及其活性物质。继续开展微生物的分离,以HPLC-MS技术和抗肿瘤、抗菌试验筛选发现更多的能产新结构的活性代谢产物的菌株,进行培养优化和大规模发酵,开展代谢产物分离与结构鉴定,发现新的活性先导化合物,为创新海洋药物的开发奠定基础;以代谢产物的研究结果为基础,探讨长棘海星与微生物之间的互惠共附生关系,丰富和发展化学生态学相关内容。本项目研究结果对珊瑚礁生态系统的平衡和生物多样性的保护有指导意义,而活性物质的研究与利用,则是实现"变害为宝"。
Acanthaster planci;marine microorganisms;secondary metabolites;cytotoxic activity;
长棘海星,在南海海域分布广泛,是珊瑚礁生态系统的主要破坏者。本项目开展了长棘海星共附生微生物的代谢产物研究。利用各种分离培养基从体内外分离得到300多株纯的菌株,微生物种类包括真菌、细菌和放线菌。运用分子生物学技术确定了22株真菌种属。开展了五株真菌Trichoderma sp.,Trichoderma erinaceum,Ceriporia lacerate,Neosartorya pesudofischeri,和Fusarium sp.的代谢产物研究。通过大规模培养制备代谢产物提取物,采用高效液相色谱-质谱联用,核磁共振等方法进行跟踪分离,利用高效液相色谱、中压制备色谱、柱色谱、制备薄层色谱等方法进行分离纯化,从培养液和菌体共分离得到33个纯化合物,综合运用质谱、核磁共振等波谱方法确定了其中22个化合物结构,包括5个聚酮化合物(1-5)、3个二萜化合物(6-8)、5个三萜化合物(9-13),6个哌嗪化合物(14-18,22),2个生物碱(19,20)、1个环肽(21),其中8个是新化合物(1,2,6,7,9,10,11,16)。药理实验表明化合物2,3,5和14具有抗肿瘤活性,对化合物14的抗肿瘤机理研究正在开展中。研究了长棘海星的体内脂肪酸成分及其生物学意义,发现长棘海星体内有高含量的、具有重要应用价值的多价不饱和脂肪酸和甾体激素,为长棘海星的合理开发与利用提供了依据。此外,对另外四株真菌Trichoderma atroviride,Fusarium proliferatum,Fusarium subglutinans和Gibberella intermedia的代谢产物研究目前还正在开展中。本项目研究结果表明,长棘海星体内外共附生了大量的微生物,这些微生物是具有结构多样性的活性物质的丰富来源。 以上部分研究结果已(正在)发表文章7篇,其中6篇SCI收录,申请专利1项,发表会议论文5篇。部分研究结果正在整理数据,待投稿。