一株鹽湖嗜鹽放線菌的次生代謝產物初步研究

楊 波，肖春宏

(臨滄師范高等專科學校數理系，云南 臨滄 677000)

嗜鹽菌 (Halophiles)指在高鹽條件下生長的細菌，它主要生長在鹽湖、鹽堿湖、鹽沼、死海和鹽場等環境中，我國的嗜鹽菌資源十分豐富。在微生物中，盡管放線菌為人類的醫療保健事業做出了巨大的貢獻，但目前從普通土壤環境放線菌中發現新化合物的可能性已經越來越小，難度也越來越大［1］。而在不同生態環境，特別是嚴苛或極端環境中生存的放線菌，在進化過程中很可能變異形成新的代謝控制基因和代謝途徑［2］，生成新化合物的可能性比較大。截止2000年，在已發現的微生物來源的大約16000多種生理活性物質中，有70%以上是放線菌產生的［3］。因此，如果我們以過去未曾研究的特殊放線菌為研究對象，發現新的有用化學結構的機會將會是較大的，尤其是那些生存于極端環境中的放線菌將是可以廣泛利用的天然產物源泉［4—5］。基于此，本文對一株鹽湖嗜鹽放線菌的次生代謝產物進行了初步研究。

1 材料和方法

1.1 菌株

放線菌 (YIM70085T)從我國新疆艾比鹽湖分離純化獲得，該菌株歸屬于閻氏菌屬 (Yania屬)。

1.2 培養基

甘油0.4%;天門冬酰胺0.1%;麥芽膏0.8%;酵母膏0.3%;蛋白胨0.9%;大豆粉2.8%;KH2PO40.1%;微量鹽溶液0.1%(V/V);KCl 10%;pH=7.2～7.4。

1.3 主要儀器

三足式高速離心機 (上海);真空旋轉蒸發儀 (BUCHI公司);BS－100A自動部分收集儀(上海青浦瀘西儀器廠);Waters515－2996分析型高效液相色譜儀 (美國Waters公司);Lc－8A制備型高效液相色譜儀 (日本島津公司);真空冷凍干燥儀 (Labconco 195，UK);VG Auto Spec－3000型質譜儀;Bruker AV.DRX500核磁共振儀;AVATAR360F－IR紅外測定儀;德國Vario EL有機元素分析儀;熔點儀。

1.4 發酵粗提物的制備流程

對YIM70085T菌株進行固體和液體發酵后收集發酵上清液粗提物、菌絲體粗體物和固體發酵粗提物，采用普通硅膠G柱層析進行初步分離，然后進行純化。其中對固體發酵粗提物進行分離提純后共得到2個化合物。

2 結果與分析

2.1 固體發酵樣品所得純品的HPLC圖譜

2.1.1 化合物1的HPLC圖譜和紫外吸收圖譜 (見圖1)

圖1 化合物1 HPLC圖譜和紫外吸收圖譜Fig.1 HPLC chart and scan chart of full wave band by ultraviolet absorption of compound 1

2.1.2 化合物2的HPLC圖譜和紫外吸收圖譜 (見圖2)

圖2 化合物2 HPLC圖譜和紫外吸收圖譜Fig.2 HPLC chart and scan chart of full wave band by ultraviolet absorption of compound 2

2.2 化合物結構解析

質譜、核磁共振波譜、紅外光譜和紫外光譜等波譜方法已被廣泛用于有機化合物的結構鑒定，從這些方法得到的各種相互補充的結構信息為有機物結構鑒定提供了可靠的依據。本文中所得到的化合物在核磁共振、質譜及元素分析等數據的基礎上，并參考DNP數據庫進行結構解析。

2.2.1 化合物1結構初步解析結果

化合物1結構示意圖

圖3 化合物1結構圖Fig.3 The structure of compound 1

圖4 化合物1的HMBC相關圖Fig.4 The HMBC correlation of compound 1

化合物1的1H和13C圖譜數據 (所用溶劑DMSO)

表1 化合物1的1H和13C圖譜數據 (DMSO)Table 1 The1H and13C spectral data of compound 1 in DMSO

根據以上分析結果，得出該化合物的分子式為C8H14N2O2。分子量為170。

2.3 化合物2結構解析初步結果

化合物2結構示意圖

圖5 化合物2結構圖Fig.5 The structure of compound 1

圖6 化合物2的HMBC相關圖Fig.6 The HMBC correlation of compound 2

化合物2的1H和13C圖譜數據 (所用溶劑DMSO)

表2 化合物2的1H和13C圖譜數據 (DMSO)Table 2 The1H and13C spectral data of compound 2 in DMSO

根據以上分析結果，得出該化合物的分子式為C13H17N3O3。分子量為263。

3 討論

本文所分離純化的YIM70085T固體發酵粗提物中，共得到2個化合物，經DNP數據庫檢索，均為已知骨架但取代位置或取代基有異的新化合物，且均為核苷類衍生物。究其原因，可能是由于這種物質的量比較大，比較容易析出;而且在各種發酵粗提物中，菌絲體粗提物的量最大，也許在粗提物的處理過程中，細胞膜破碎，核苷類物質溶解出來，所以所得的化合物大多數為核苷類衍生物。在醫療應用方面，核苷類似物常用作核酸代謝的抑制劑。

微生物藥物的開發和研究在整個微生物資源的研究中占有及其重要的地位，分離得到新結構的化合物和有活性的化合物是進行深入研究的基礎。在本次實驗中，運用了微生物的發酵方法，梯度離心分離法，液相色譜分析法，抑菌活性測定等方法，得到了具有活性的化合物，這些化合物的具體化學性質及藥用價值都還有待進一步研究。因此下一步的工作將是對這些化合物的生物活性進行進一步的檢測。

［1］崔承彬.對我國微生物藥物研究發展戰略的思考和建議 ［C］.藥物科學前沿與發展方向.北京:中國醫藥科技出版社，2000:92—96.

［2］Miyado.S.Research on antibiotics screening in Japan over the last decade:A production microorganism approach ［J］.Actinomycetologica，1993，7:100—106.

［3］山田晴宙.放線菌分野の話題 ［M］.生物工學會志，1998.

［4］陳代杰.微生物藥物學 ［M］.上海:華東理工大學出版社，1999.

［5］H.Z·hner，H.P.Fiedler in fifty years of antimicrobials:Past perspectives and future trends［R］.SGM symposium 53，Cambridge University Press，Cambridge，1995，67—85.