真菌代谢产物

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真菌产生次生代谢产物的代谢途径研究

真菌产生次生代谢产物的代谢途径研究

真菌产生次生代谢产物的代谢途径研究真菌不仅仅是树林里的蘑菇和霉菌,还是一类能够产生各种次生代谢产物的生物体。

这些次生代谢产物具有各种不同的生理活性,包括抗生素、抗肿瘤、抗病毒等,已经成为各种临床治疗和农业生产的重要药物。

但是,真菌产生次生代谢产物的代谢途径一直是科学家们研究的课题。

本文将探讨最新的研究成果和对未来研究的展望。

真菌次生代谢产物和其代谢途径真菌次生代谢产物是一种在生长和发育过程中产生的化合物,不同于最基本的营养代谢产物,通常只在一些特殊条件下合成。

其中的大多数都不是生长所必需的,但却可以在真菌的生命周期中发挥各种不同的生理作用。

一些具有强烈毒性的次生代谢物,如麦角菌素、卵菌素和伞菌素等,甚至具有致命作用。

产生这些次生代谢产物的确切代谢途径至今还没有完全揭示,虽然经过多年的研究,已经对此有了一些基本线索。

在最近的研究中,科学家们进一步揭示了真菌次生代谢的分子机制和代谢产物的合成过程。

其中最重要的就是真菌次生代谢的基因调控。

真菌次生代谢相关基因的表达调节为了合成次生代谢产物,真菌必须在特定的条件下表达相应的基因,这些基因控制着对次生代谢物的合成和排放。

这些基因通常被集成到复杂的基因簇中,即一组相互作用的基因,它们共同控制同一种次生代谢产物的合成过程。

现在已经可以通过对基因组、转录组和代谢组的分析来确定这些基因簇。

在真菌中,应激,如营养缺乏、温度变化和物理损伤,都可以通过激活转录因子的表达来激活次生代谢基因簇。

转录因子是与DNA结合并促进转录的蛋白质,它们的表达可以通过更改表观遗传标记和翻译后修饰来进行编程。

通过研究这些表观遗传标记的变化和转录因子的表达模式,科学家们已经确定出了一些可以控制真菌次生代谢基因簇的分子机制。

代谢途径在真菌次生代谢中的作用由于真菌次生代谢产物具有各种不同的生理活性,因此其代谢途径也呈现出极大的多样性。

科学家们通过鉴定次生代谢产物和分析其生物合成途径,已经揭示了一些基本代谢途径和反应条件。

真菌代谢产物及其生物活性的分析与研究

真菌代谢产物及其生物活性的分析与研究

真菌代谢产物及其生物活性的分析与研究随着科技水平的不断提高,对于自然界中的生物资源的认识也越发深入,其中真菌及其代谢产物成为越来越热门的研究领域。

在现代医药疗法中,真菌代谢产物已经被广泛应用,不仅具有重要的药物作用,同时还可以作为农业生产中的优良农药和抗菌剂,甚至可以用来制造食品和化妆品。

因此,对于真菌代谢产物的研究与应用已成为当前化学和生命科学领域的热门话题。

一、真菌代谢产物的分类真菌代谢产物是一类由真菌自身产生的活性分子,主要可以分为内生代谢产物和外生代谢产物两类。

内生代谢产物通常存在于真菌体内,一般起到调节生长和免疫系统的作用。

与之不同的是,外生代谢产物通常分泌至真菌环境中,在真菌与外界的相互作用中表现出多种生物活性。

在真菌代谢产物的分类中,主要可以分为多种类型。

其中,多糖类是指真菌中形成的含多个糖基的碳水化合物;氨基酸类是指在真菌生长过程中形成的氨基酸结构的化合物;酚类和酮类则是指含有羟基或酮基等结构的化合物;另外还有酰胺、乙烯类、乙酸酯类、杀菌剂等不同的真菌代谢产物类型。

不同类型的真菌代谢产物在生物活性上也各不相同。

二、真菌代谢产物的生物活性分析针对不同类型的真菌代谢产物,相应的生物活性分析方法也有所不同。

一般来说,真菌代谢产物的生物活性分析主要可以分为体内实验和体外实验两种。

其中体内实验主要集中在动物实验和细胞实验两个方面。

动物实验通常需要选用特定的动物模型来进行,通过分析动物的生理和行为等指标来评估真菌代谢产物的生物活性。

细胞实验则主要通过细胞处理和细胞影响等指标来检测真菌代谢产品的生物活性。

与体内实验不同的是,体外实验通常侧重于分析真菌代谢产物与细胞膜的相互作用。

它们的主要研究手段是通过对真菌代谢产品的分子结构进行分析,来寻找相应的生物活性目标与作用机制。

这方面的研究技术涉及到比较多的领域,如质谱分析、核磁共振谱分析、X射线晶体学等。

三、真菌代谢产物的应用在现代医药领域中,真菌代谢产物已成为了一种非常重要的生物资源。

真菌产生次生代谢产物的机制分析

真菌产生次生代谢产物的机制分析

真菌产生次生代谢产物的机制分析真菌是生物界中产生最多次生代谢产物的群体之一。

次生代谢产物是指在生物的生长和发育过程中所产生的非必需代谢物质,其对真菌的代谢和环境适应等具有重要作用。

目前,对于真菌产生次生代谢产物的机制仍存在许多争议和研究方向。

本文将对真菌次生代谢产物的形成和作用机制进行探讨。

一、真菌次生代谢产物分类真菌次生代谢产物种类繁多,根据其化学结构和生物学活性可分为许多类别,如生物碱、多糖、色素、酚类、酮类、酯类、萜类、酸类、脂类等。

不同种类的次生代谢产物,其功能和生理作用亦不同。

二、真菌次生代谢产物形成机制真菌产生次生代谢产物的机制非常复杂,涉及到众多的基因调控、信号传导和代谢途径等。

下面将对真菌次生代谢产物的形成机制进行详细探讨。

1. 调控真菌基因表达:真菌次生代谢产物的形成涉及到许多基因表达的调控作用。

真菌基因表达受到多种因素的影响,如温度、营养条件、菌株间差异等。

目前,已经发现了许多第二代代谢产物的合成调控基因,如polyketide synthases (PKS)、nonribosomal peptide synthetases (NRPS)、dimethylallyltryptophan synthase (DMATS)、terpene synthases等。

2. 基于生物物理学和信号传导:真菌次生代谢产物形成还涉及到多种生物物理学作用和信号传导机制。

真菌通过感知外界环境的信号,如光、物质、营养、组织类型等对次生代谢产物的形成和生长进行调控。

同时,真菌共同作用的化合物对代谢途径进行调节和限制,也对次生代谢产物的形成和发育具有一定的影响。

3. 受到外界生态环境的影响:生态环境也是影响真菌次生代谢产物形成的一个重要因素。

不同的生态环境,如光照、温度、湿度、微生物、植物等对真菌生物代谢具有决定性的影响。

因此,真菌次生代谢产物的形成也具有明显的生态性。

三、真菌次生代谢产物的生理作用真菌次生代谢产物具有丰富的生理作用,包括抗生物质、抗氧化剂、抑菌剂、抗癌化学药物等。

真菌的次级代谢产物合成途径研究

真菌的次级代谢产物合成途径研究

真菌的次级代谢产物合成途径研究引言:真菌是一类广泛存在于自然界中的生物体,其次级代谢产物是一类具有多种生理活性和药理活性的有机化合物。

研究真菌的次级代谢产物合成途径对于开发新型抗菌药物、农药以及化学品具有重要意义。

本文将从次级代谢产物的定义和分类、次级代谢产物合成途径以及研究进展三个方面进行探讨。

一、次级代谢产物的定义和分类:次级代谢产物是真菌在生长过程中产生的一类对生长发育并不必要的有机化合物。

次级代谢产物按照其化学结构和功能可分为多种类别,如酚类物质(如鞣酸)、生物碱、黄酮类化合物、多糖类化合物等。

其中,生物碱是真菌的主要次级代谢产物,具有广泛的生理活性和抗菌活性。

二、次级代谢产物合成途径:1.营养基质、环境因素和基因表达:真菌的次级代谢产物合成受到营养基质、环境因素以及基因表达的调控。

营养基质的种类和浓度可以影响真菌的次级代谢产物产量和种类;环境因素如温度、湿度和光照等也可以对真菌的次级代谢产物产量和种类产生影响;此外,真菌的次级代谢产物合成还受到基因的表达调控,如转录因子和激素等。

2.外源信号分子和内源信号分子:真菌的次级代谢产物合成受到外源信号分子和内源信号分子的调控。

外源信号分子如激素和环境信号可以通过调节转录因子的活性来促进或抑制次级代谢产物的合成;内源信号分子如反馈抑制剂可以通过负反馈机制来抑制次级代谢产物的合成。

3.合成途径:真菌的次级代谢产物合成通常包括多个步骤,涉及多个酶的参与。

具体的合成途径因次级代谢产物的结构和功能而异。

其中,真菌的生物碱合成途径被广泛研究。

生物碱合成途径主要包括生物碱前体的合成、生物碱核上结构的组装和生物碱后修饰等步骤。

三、研究进展:近年来,关于真菌次级代谢产物合成途径的研究越来越深入。

一方面,通过使用生物技术手段如基因工程和代谢工程等,研究者可以调控真菌次级代谢产物的合成过程,进而实现一些产物的高效产出;另一方面,通过发掘和分析真菌的基因组和转录组信息,研究者可以揭示真菌次级代谢产物合成的酶、途径和调控机制。

真菌代谢产物的分离与鉴定

真菌代谢产物的分离与鉴定

真菌代谢产物的分离与鉴定真菌代谢产物是指由真菌合成并分泌到其周围环境中的各种天然化合物或有机物质。

这些物质具有独特的结构和生理活性,在医学、农业、食品等领域具有广泛的应用价值。

因此,对真菌代谢产物的分离与鉴定研究一直是现代生物技术的重要研究方向之一。

一、真菌代谢产物的分离
真菌代谢产物的分离是指将真菌分离出来并通过某种方式提取出其合成的有机化合物。

传统的方法是采用化学萃取、分离纯化等技术来完成。

另外,随着生物技术的不断发展,高通量筛选、基于质谱的技术等也逐渐被应用于真菌代谢产物的分离。

二、真菌代谢产物的鉴定
真菌代谢产物的鉴定是指通过物理化学方法和生物学活性检测来确定真菌合成的化合物类型和结构。

鉴定真菌代谢产物的方法主要有质谱分析、核磁共振、色谱分析等。

其中,质谱分析是一种高效、精确的分析方法。

利用单质和碎片离子的质量-电荷比,可以确定化合物的分子量和结构信息,轻松鉴定大量真菌代谢产物的化学结构。

核磁共振也是真菌代谢产物鉴定重要的技术手段之一。

其依据是利用原子核磁共振信号来研究化合物的结构和组成。

最后,色谱分析及发展出一系列新技术,如高效液相色谱、气相色谱、等。

它们各自利用了化合物分子的不同物理化学性质,达到鉴定化合物结构的目的。

三、结语
真菌代谢产物的分离与鉴定是真菌生物技术研究的重要组成部分,不仅有助于挖掘和发现新型活性天然产物,也为真菌资源的开发利用提供了科学依据。

只有不断强化研究和拓展研究手段,才能为我国真菌生物技术行业的发展创造更多机会和潜力。

真菌的次级代谢产物合成途径研究

真菌的次级代谢产物合成途径研究

真菌的次级代谢产物合成途径研究真菌是一类广泛存在于地球上的微小生物,它们能够在各种环境下生存和繁殖。

相较于植物和动物,真菌具有更为丰富和多样的次级代谢产物,如抗生素、毒素、色素、酶和香味物质等。

这些次级代谢产物对人类健康、农业生产和工业化学等方面具有重要影响,因此真菌的次级代谢产物合成途径的研究具有重要的意义。

真菌次级代谢产物主要是在生长期后期产生的,合成途径复杂而多样。

目前研究表明,真菌次级代谢产物的合成途径包括酸性途径、醇类途径、香豆酸途径、二萜类途径、多酚类途径等多个类型。

下面将逐一介绍这些合成途径。

1. 酸性途径酸性途径是真菌生物合成的一个主要途径,其产物包括抗生素、酸、醇等。

生物合成这些化合物的代谢途径包括:二羧酸循环、GABA途径、甘油途径和后五环醇途径,其中二羧酸循环是生物合成的主要通路之一。

2. 醇类途径醇类途径是真菌合成次级代谢产物的重要途径,主要合成出的化合物包括麦角酸、紫锥菊酯和苯丙酮等。

同时,由于醇类代谢物在代谢过程中具有很强的生物活性,因此醇类途径的研究不仅有助于我们了解真菌的生化代谢机制,也对药物研究、生物防治和农业生产等具有重要的意义。

3. 香豆酸途径香豆酸途径是真菌合成次级代谢产物的常见途径之一。

真菌通过香豆酸途径合成的化合物主要包括豆杆菌素、梭菌素、云南白药等多种生物活性物质。

在香豆酸途径中,香豆酸被加氧酶催化后先形成代谢中间体丙酮酸,然后通过各种酶的介导,循环不断加氧和脱羧,最终形成产物。

4. 二萜类途径二萜类途径是真菌合成次级代谢产物的另一种主要途径。

二萜类代谢物广泛存在于真菌中,具有很强的抑菌和抗肿瘤活性,因此引起了广泛的关注。

二萜类代谢物的合成主要通过异戊烷代谢途径完成,其中包括异戊烷醛的脱羧和异戊烷酮的合成等化学反应。

5. 多酚类途径多酚类途径也是真菌生物合成次级代谢产物的一条重要途径。

多酚类代谢物主要包括花青素、类黄酮、儿茶素和原花色素等,它们具有很强的抗氧化、抗炎、抗癌和保健作用。

蛋白质水解作用对真菌代谢产物生产的影响

蛋白质水解作用对真菌代谢产物生产的影响

蛋白质水解作用对真菌代谢产物生产的影响随着生物技术的快速发展,各种合成生物学技术也越来越受到科学家们的关注。

其中,真菌作为一种重要的生物体,其代谢产物的合成和利用也成为了一项重要的研究领域。

蛋白质水解作用,作为一种常用的生化反应,其对真菌代谢产物生产的影响也因此引起了研究领域的广泛关注。

首先,蛋白质水解作用可以通过产生多种反应物质来影响真菌的代谢产物生产。

蛋白质水解作用是指将蛋白质分子中的化学键打断,使其分解成较小的多肽或氨基酸,这些水解产物包括可溶性蛋白、胨和氨基酸等,这些产物在真菌的代谢过程中会被利用。

在这些水解产物中,氨基酸是真菌代谢产物生产过程中的关键反应物。

氨基酸进入真菌细胞后,会通过多种代谢路径进一步合成各种代谢产物,如多糖类、有机酸类、生物碱类、脂类等多种化合物。

因此,蛋白质水解作用所产生的氨基酸的数量和品种对真菌代谢产物生产具有直接的影响。

除此之外,蛋白质水解作用所产生的多肽和胨等物质也会对真菌代谢产物生产产生一定的影响。

多肽和胨等物质可以被真菌细胞吸收并进一步分解。

在这个过程中,一些代谢酶会参与其中,产生有机酸、酶和一些小分子有机化合物等,这些产物又会进一步参与真菌的代谢过程,促进真菌的生长和代谢产物的生产。

其次,蛋白质水解作用对不同真菌代谢产物的生产影响不同。

真菌代谢产物种类繁多,而蛋白质水解作用所产生的氨基酸等反应物质对这些代谢产物的生产影响因菌种而异。

以产生红曲色素的红曲霉为例,蛋白质水解作用可以刺激真菌细胞对氨基酸的吸收和利用,从而增加红曲霉代谢产物的生产量。

而在产生抗生素的链霉菌中,蛋白质水解作用则会降低链霉菌的代谢产物生产量,因为链霉菌需要较为稳定的氮源才能合成其产生的抗生素。

这表明,蛋白质水解作用具有一定的选择性,不同的真菌菌株在其代谢过程中对蛋白质水解作用的响应也不同。

最后,蛋白质水解作用对真菌代谢产物生产的影响还受到其他因素的影响。

例如,菌株的生长条件、培养基组分、气氛、温度和PH值等因素都可能会影响真菌的代谢产物生产。

真菌代谢产物的研究及其应用

真菌代谢产物的研究及其应用

真菌代谢产物的研究及其应用随着生物技术的不断发展,真菌被认为是一种具有广泛应用前景的生物资源。

真菌代谢产物是真菌分泌的二次代谢产物,具有多种生物活性,如抗菌、抗病毒、抗肿瘤等,因此在医药、农业、化工等诸多领域得到广泛应用。

一、真菌代谢产物的类型及其生物活性真菌代谢产物分为原代代谢产物和次生代谢产物两类。

原代代谢产物是真菌生长繁殖所必须的代谢产物,主要包括碳水化合物、脂质、蛋白质等。

次生代谢产物在真菌生长后期产生,是真菌所特有的代谢产物,大部分具有生物活性。

真菌代谢产物的类型非常丰富,包括多糖、生物碱、酚类、醇类、萜类等,其中多糖类具有免疫调节、抗肿瘤等作用;生物碱类有较强的镇痛作用;酚类和醇类具有抗氧化作用;萜类具有抗病毒、抗菌等作用。

因此,真菌代谢产物可应用于医药、农业、食品等领域。

二、真菌代谢产物的研究方法真菌代谢产物的研究主要采用化学分离、结构鉴定和生物活性测试等方法。

其中,化学分离包括分子筛吸附、分子印迹技术、凝胶过滤层析等方法。

结构鉴定主要采用核磁共振、质谱等技术。

生物活性测试则包括细胞毒性、抗菌、抗氧化、抗肿瘤等生物试验。

为了提高真菌代谢产物的产量和药效,研究者还采用了基因工程、遗传改造等技术,对真菌进行改良和优化。

比如,通过基因工程将真菌中具有重要生物活性的基因转移到其他生物中,生产出更加安全高效的代谢产物。

三、真菌代谢产物的应用1、医药领域真菌代谢产物在医药领域的应用十分广泛。

如青霉素的发现是真菌抑菌素,它能够抗击多种细菌感染;蛇毒清除素是从真菌Clitocybe nebularis中提取的,可有效清除蛇毒中的毒素;利福平也是真菌代谢产物,广泛用于治疗动脉粥样硬化等疾病。

2、农业领域真菌代谢产物在农业领域的应用主要体现在生物农药和植物保护中。

如白僵菌素是真菌Metarhizium anisopliae产生的代谢产物,能够有效控制害虫的生长和繁殖;噻唑菌素是真菌Trichoderma harzianum的代谢产物,可用于抗击多种植物病害。

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初级代谢产物与次级代谢产物
一. 次级代谢与次级代谢产物
一般将微生物与外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程,称为初级代谢。

次级代谢是相对于初级代谢而提出的一个概念。

一般认为,次级代谢是指微生物在一定的生长时期,以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。

这一过程的产物,即为次级代谢产物。

有人把超出生理需求的过量初级代谢产物也看作是次级代谢产物。

次级代谢产物大多是分子构造比拟复杂的化合物。

根据其作用,可将其分为抗生素、激素、生物碱、毒素及维生素等类型。

次级代谢与初级代谢关系密切,初级代谢的关键性中间产物往往是次级代谢的前体,比方糖降解过程中的乙酰CoA是合成四环素、红霉素的前体;次级代谢一般在菌体对数生长后期或稳定期间进展,但会受到环境条件的影响;某些催化次级代谢的酶的专一性不高;次级代谢产物的合成,因菌株不同而异,但与分类地位无关;质粒与次级代谢的关系密切,控制着多种抗生素的合成。

次级代谢不象初级代谢那样有明确的生理功能,因为次级代谢途径即使被阻断,也不会影响菌体生长繁殖。

次级代谢产物通常都是限定在某些特定微生物中生成,因此它们没有一般性的生
理功能,也不是生物体生长繁殖的必需物质,虽然对它们本身可能是重要的。

关于次级代谢的生理功能,目前尚无一致的看法。

二微生物初级代谢与次级代谢的比拟
1、概念不同
在微生物的新陈代谢中,一般将微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程,称为初级代谢。

而次级代谢是相对于初级代谢而提出的一个概念。

一般认为,次级代谢是指微生物在一定的生长时期,以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。

2、产物不同
初级代谢的产物,即为初级代谢产物。

如单糖或单糖衍生物、核苷酸、维生素、氨基酸、脂肪酸等单体以及由它们组成的各种大分子聚合物,如蛋白质、核酸、多糖、脂质等生命必需物质。

通过次级代谢合成的产物称为次级代谢产物,大多是分子构造比拟复杂的化合物。

根据其作用,可将其分为抗生素、激素、生物碱、毒素等类型。

次级代谢产物可积累在细胞内,但通常都分泌到细胞外,有些与机体的分化有一定的关系,并在同其它生物的生存竞争中起着重要的作用。

3、存在范围不同
初级代谢的代谢系统、代谢途径和代谢产物在各类生物中都
根本一样,它是一类普遍存在于各类微生物中的一种根本代谢类型。

次级代谢只存在于某些微生物中,并且代谢途径和代谢产物因生物不同而不同,就是同种生物也会由于培养条件不同而产生不同的次级代谢产物。

4、对微生物的作用不同
通过初级代谢,能使营养物转化为构造物质、具生理活性物质或为生长提供能量,因此初级代谢产物,通常都是机体生存必不可少的物质,只要在这些物质的合成过程的某个环节上发生障碍,轻那么引起生长停顿,重那么导致机体发生突变或死亡,是一种根本代谢类型。

次级代谢产物一般对菌体自身的生命活动无明确功能,不参与细胞构造组成,也不是酶活性必需的,不是机体生长与繁殖所必需的物质,即使在次级代谢的某个环节上发生障碍,也不会导致机体生长的停顿或死亡,至多只是影响机体合成某种次级代谢产物的能力。

但许屡次级代谢产物通常对人类和国民经济的开展有重大影响。

5、同微生物生长过程的关系
初级代谢自始至终存在于生活的菌体中,同菌体的生长过程呈平行关系,只有微生物大量生长,才能积累大量初级代谢产物。

次级代谢那么是在菌体生长到一定时期内〔通常是微生物的对数生长期末期或稳定期〕产生的,它与机体的生长不呈平行关系,一般可明显地表现为菌体的生长期和次级代谢产物形成期二个
不同的时期。

6、对环境条件的敏感性或遗传稳定性上明显不同
初级代谢产物对环境条件的变化敏感性小〔即遗传稳定性大〕,而次级代谢产物对环境条件变化很敏感,其产物的合成往往因环境条件变化而停顿。

7、相关酶的专一性不同
相对来说催化初级代谢产物合成的酶专一性强,催化次级代谢产物合成的某些酶专一性不强,因此在某种次级代谢产物合成的培养基中参加不同的前体物时,往往可以导致机体合成不同类型的次级代谢产物。

另外,催化次级代谢产物合成的酶往往是一些诱导酶,它们是在菌体对数生长末期或稳定生长期里,由于某种中间代谢产物积累而诱导机体合成的一种能催化次级代谢产物合成的酶,这些酶通常因环境条件变化而不能合成。

8、两者既有区别性又有连续性
在微生物的新陈代谢中,先产生初级代谢产物,后产生次级代谢产物。

初级代谢是次级代谢的根底,它可以为次级代谢产物合成提供前体物和所需要的能量;初级代谢产物合成中的关键性中间体也是次级代谢产物合成中的重要中间体物质,比方糖降解过程中的乙酰CoA是合成四环素、红霉素的前体;在菌体生长阶段,被快速利用的碳源的分解物阻遏了次级代谢酶系的合成;因此,只有在对数后期或稳定期,这类碳源被消耗完之后,解除阻遏作用,次级代谢产物才能得以合成。

而次级代谢那么是初级代谢在特定条件下的继续与开展,可防止初级代谢过程中某种
〔或某些〕中间体或产物过量积累对机体产生的毒害作用
三次级代谢产物的类型
目前就整体来说,对次级代谢产物的研究远远不及对初级代谢产物研究那样深人。

与初级代谢产物相比,次级代谢产物无论在数量上还是在产物的类型上都要比初级代谢产物多得多和复
杂得多。

迄今对次级代谢产物分类还无统一的标准。

根据次级代谢产物的构造特征与生理作用的研究,次级代谢产物可大致分为抗生素、生长刺激素、色素、生物碱与毒素等不同类型。

1、抗生素
抗生素是对其他种类微生物或细胞能产生抑制或致死作用
的一大类有机化合物。

它是由生物合成或半合成的次级代谢产物。

虽然对产生菌本身有无生理作用还不十分了解,但它们能在细胞内积累或分泌到胞外,并能抑制其它种微生物的生长或杀死它们,因而这类物质在产生菌与其它种生物的生存竞争中,在防治人类、动物的疾病与植物的病虫害上起着重要作用。

目前发现的抗生素已有10 000 多种,其中有一局部在医学临床与农、林、畜牧业生产上已得到广泛应用。

由点青霉产生的青霉素是上一世纪30 年代发现的第一种抗生素。

放线菌中能产生抗生素的种类最多,目前医疗上广泛应用的链霉素、红霉素、庆大霉素、金霉素、土霉素、制霉菌素等都是放线菌类群的一些种,主要是链霉菌属成员产生的。

2、生长刺激素
它是主要由植物和某些细菌、放线菌、真菌等微生物合成并能刺激植物生长的一类生理活性物质。

赤霉素就是由引起水稻恶苗病的藤仓赤霉〔Gibberella fujikuroi 〕产生的一种不同类型赤霉素的混合物,是农业上广泛应用的植物生长刺激素,尤其在促进晚稻在寒露降临之前抽穗方面具有明显的作用。

青霉属、丝核菌属和轮枝霉属的一些种也能产生类似赤霉素的生长刺激性物质。

此外,在许多霉菌、放线菌和细菌〔包括假单胞菌、芽孢杆菌和固氮菌等〕的培养液中积累有吲哚乙酸和萘乙酸等生长素类物质。

3、维生素
在这里,维生素是指某些微生物在特定条件下合成远远超过产生菌本身正常需要的那局部维生素。

维生素是生理学上的概念,不是化学上的同类物质。

丙酸细菌、芽孢杆菌和某些链霉菌与耐高温放线菌在培养过程中可以积累维生素B 12 ,某些分枝杆菌能利用碳氢化合物合成吡哆醛与尼克酰胺,某些假单胞菌能过量合成生物素,某些醋酸细菌能过量合成维生素C ,各种霉菌不同程度地积累核黄素等,酵母菌类细胞中除含有大量硫胺素、核黄素、尼克酰胺、泛酸、吡哆素以及维生素B 12 外,还含有各种固醇,其中麦角固醇是维生素D 的前体,经紫外光照射,即能转变成维生素D 。

目前医药上应用的各种维生素主要是用各种微生物生物合成后提取的。

4、色素
是指由微生物在代谢中合成的积累在胞内或分泌于胞外的各种呈色次生代谢产物。

例如灵杆菌和红色小球菌细胞中含有花青素类物质,使菌落出现红色。

放线菌和真菌产生的色素分泌于体外时,使菌落底面的培养基呈现紫、黄、绿、褐、黑等色。

积累于体内的色素多在孢子、孢子梗或孢子器中,使菌落外表呈现各种颜色。

红曲霉产生的红曲素,使菌体呈现紫红色,并分泌体外。

5、毒素
对人和动植物细胞有毒杀作用的一些微生物次生代谢产物称为毒素。

毒素大多是蛋白质类物质,例如毒性白喉棒状杆菌产生的白喉毒素、破伤风梭菌产生的破伤风毒素、肉毒梭菌产生的肉毒毒素等。

其他许多病原细菌如葡萄球菌、链球菌、沙门氏杆菌、痢疾杆菌等也都产生各种外毒素和内毒素。

杀虫细菌如苏云金杆菌能产生包含在细胞内的伴胞晶体,它是一种分子构造复杂的蛋白质毒素。

真菌中产生毒素的种类也很多,很多种蕈子是有毒的,曲霉属中也有-些产毒素的种,如黄曲霉产生黄曲霉毒素等。

6、生物碱
虽然生物碱大局部由植物合成,但某些霉菌合成的生物碱如麦角生物碱,即属于次生代谢产物。

麦角生物碱在临床上主要用来作为防止产后出血、治疗交感神经过敏、周期性偏头痛和降低
血压等疾病的药物。

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