擬無枝酸菌屬極其活性產(chǎn)物研究進(jìn)展

張盼盼 倪孟祥

摘 要： 擬無枝酸菌是一種極具研究價(jià)值的微生物資源，截止到2015年，已有效公布了49個(gè)品種，以及2個(gè)亞種，在假諾卡氏菌科的進(jìn)化樹上形成一個(gè)獨(dú)特的分枝。其主要極性酯為磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰甘油（PG），定性脂肪酸為iso-C16：0，甲基萘醌類型為MK- 9（H2，H4）。大多數(shù)擬無枝酸菌屬的成員都是從干旱的土壤中分離而來，現(xiàn)已從該屬中開發(fā)出了許多具有應(yīng)用價(jià)值的抗生素、酶和酶抑制劑等。本文綜述了擬無枝酸菌屬的建立、分類特征和活性產(chǎn)物的研究進(jìn)展，為該種屬的后續(xù)研究做鋪墊。

關(guān)鍵詞： 擬無枝酸菌；代謝產(chǎn)物；研究進(jìn)展

放線菌是一種極具研究價(jià)值的微生物，現(xiàn)已從中開發(fā)出了許多具有應(yīng)用價(jià)值的抗生素、酶和酶抑制劑等，其中大部分是鏈霉菌屬的次級(jí)代謝產(chǎn)物。隨著多重耐藥性細(xì)菌的出現(xiàn)，人們逐漸把眼光從普通放線菌轉(zhuǎn)到稀有放線菌菌種上，致力于開發(fā)出新的抗菌藥物。擬無枝酸菌屬是一類非運(yùn)動(dòng)性的、好氧且不耐酸的革蘭氏陽性絲狀真菌，具有豐富的分枝菌絲。本文根據(jù)國內(nèi)外發(fā)表的有關(guān)文章和專利，對(duì)該種屬的特性和產(chǎn)物進(jìn)行了簡單的歸納總結(jié)。

1 擬無枝酸菌屬 （ Amycolatopsis ） 的建立和發(fā)展

1.1 擬無枝酸菌屬的建立

擬無枝酸菌屬建立于20世紀(jì)末化學(xué)分類方法出現(xiàn)之后。Lechevalier等人首先于1986年提出了Amycolatopsis這一概念，隨后，1988年Embley等人通過形態(tài)學(xué)觀察以及化學(xué)分類鑒定后建立了假諾卡氏菌科（Pseudonocardia）。

1.2 擬無枝酸菌屬的發(fā)展

截止到2015年，擬無枝酸菌屬有效公布了49個(gè)品種，以及2個(gè)亞種，在假諾卡氏菌科的進(jìn)化樹上形成一個(gè)獨(dú)特的分枝。該種屬大部分是在近十年中發(fā)現(xiàn)，并利用多相分類學(xué)方法鑒定分類的。例如，其中包括2011年[1]從中國四川省麻瘋樹種子中分離出的放線菌A. endophytica KLBMP 1221T， 2012年[2]從中國西南部云南省東川縣干熱河谷采集的土壤樣品中分離出的放線菌A. dongchuanensis YIM 75904T，以及2013年[3]從中國東部江蘇南通市沿海地區(qū)的植物中分離出來的放線菌A. jiangsuensis KLBMP 1262T。

2 擬無枝酸菌屬的多相分類特征

擬無枝酸菌為自養(yǎng)或兼性自養(yǎng)放線菌，好氧或兼性好氧，中溫或高溫，pH范圍為6～9，過氧化氫酶陽性，菌落為白色至黃色，一般不產(chǎn)色素。擬無枝酸菌細(xì)胞壁化學(xué)類型為IV型，即胞壁水解物中含有內(nèi)消旋二氨基庚二酸，阿拉伯糖和半乳糖；其細(xì)胞膜中的主要極性酯類為磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰甘油（PG）；定性脂肪酸譜iso-C16：0；甲基萘醌類型為MK- 9（H2，H4）。擬無枝酸菌DNA中G+C（mol%）含量為66%～75%。

3 擬無枝酸菌屬菌株的次級(jí)代謝產(chǎn)物

擬無枝酸菌屬許多菌株的次級(jí)產(chǎn)物都有獨(dú)特的生物活性（見表1），大部分是抗菌能力較強(qiáng)的重要抗生素，包括巴里霉素、萬古霉素、dethymicin和利福霉素。巴里霉素和萬古霉素是抗細(xì)菌藥物，對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌有較強(qiáng)的抗性。Dethymicin是一種免疫抑制劑，但是它和其他免疫抑制劑如環(huán)孢菌素，F(xiàn)K506和雷帕霉素的作用機(jī)理不同。利福霉素一般用于治療麻風(fēng)病和肺結(jié)核，并經(jīng)常用來控制艾滋病和器官移植患者的術(shù)后感染。

除此之外，最近幾年發(fā)現(xiàn)的Macrotermycins A、Thiazomycins、Siderochelin A等化合物都具有很強(qiáng)的抗菌活性，有待開發(fā)出新型的臨床抗菌藥物。

除了抗生素之外，擬無枝酸菌的次級(jí)代謝產(chǎn)物還有很多其他物質(zhì)，例如（S，S）-N，N'-乙二胺二琥珀酸、特異性d-氨基酸肽酶、聚乳酸解聚酶、幾丁質(zhì)酶等。Amycolatopsis sp. M3-1可以降解環(huán)境中的除草劑[4]；Amycolatopsis sp. ICBB 8242 菌株分離出的2'-O-琥珀酰凋亡蛋白A和3'-O-琥珀酰凋亡蛋白A可以抑制人類H292和HeLa細(xì)胞的增殖和活力[5]。

4 總結(jié)

擬無枝酸菌是一種極具開發(fā)潛力的微生物菌種資源，國內(nèi)外學(xué)者在擬無枝酸菌資源發(fā)掘、天然產(chǎn)物的活性研究及代謝途徑等方面開展了大量的工作，并取得了較好的成績。我國地大物博，擁有許多有待開發(fā)的微生物資源，在這方便具有很大的優(yōu)勢。而且，近年來一些新的微生物分離、培養(yǎng)方法、基因組序列、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)分析等技術(shù)的快速發(fā)展， 為擬無枝酸菌屬資源的收集、保護(hù)及開發(fā)利用提供了新的契機(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1]Miao Q， Qin S， Bian G K， et al. Amycolatopsis endophytica sp. nov. a novel endophytic actinomycete isolated from oil-seed plant Jatropha curcas L.[J]. Antonie Van Leeuwenhoek， 2011， 100（3）：333.

[2]Nie G X， Ming H， Li S， et al. Amycolatopsis dongchuanensis sp. nov. an actinobacterium isolated from soil[J]. International Journal of Systematic & Evolutionary Microbiology， 2012， 62（Pt 11）：2650.

[3]Xing K， Liu W， Zhang Y J， et al. Amycolatopsis jiangsuensis， sp. nov. a novel endophytic actinomycete isolated from a coastal plant in Jiangsu， China[J]. Antonie Van Leeuwenhoek， 2013， 103（2）：433-439.

[4]Cai Z， Chen Q， Wang H， et al. Degradation of the novel herbicide ZJ0273 by Amycolatopsis sp. M3-1 isolated from soil.[J]. Applied Microbiology & Biotechnology， 2012， 96（5）：1371-1379.

[5]Sheng Y， Fotso S， Serrill J D， et al. Succinylated Apoptolidins from Amycolatopsis sp. ICBB 8242[J]. Organic Letters， 2015， 17（10）：2526.

作者簡介：張盼盼（1991—），女，山東菏澤人，中國藥科大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，生物學(xué)碩士在讀，研究方向：微生物制藥。

※通訊作者：倪孟祥（1965-），男，江蘇人，微生物與生化藥學(xué)博士，中國藥科大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授，主要從事微生物藥物的發(fā)現(xiàn)和生物活性研究。郵箱：nimx_2000@aliyun.com。