放线菌资源开发与研究利用现状
海洋放线菌研究的新进展
海洋放线菌研究的新进展3刘妍 李志勇33(上海交通大学生命科学技术学院海洋生物技术实验室,上海 200240)摘 要: 海洋放线菌由于其独特的代谢途径和合成新颖抗生素的能力,已经广泛引起人们的关注。
本文就海洋放线菌在海洋环境中的分布、医药领域的应用及其相关研究方法进行了综述。
关键词: 海洋放线菌 分布 抗生素 研究方法N ew R esearch Progress of Marine Actinomycetes3Liu Yan Li Zhiyong 33(M arine B iotechnology L aboratory ,S chool of L i f e S cience and B iotechnolog y ,S hanghai J iao Tong Universit y ,S hanghai 200240)Abstract : Great attentions have been paid to marine actinomycetes for their particular metabolic pathway and the ability to synthesize new antibiotics.This review summarized new development on the distribution ,pharmaceuti 2cal application and research approach of marine actinomycetes.K ey words : Marine actinomycetes Distribution Antibiotics Research approach 放线菌(acti nom ycetes )是一类高(G +C )%的革兰氏阳性细菌。
自1875年Cohn 从人泪腺感染病灶中分离到一株链丝菌(st reptot hri x )以来,放线菌由于其拥有独特的合成多种结构复杂的次生代谢产物的能力引起了人们的广泛关注。
放线菌资源开发与研究利用现状
放线菌资源开发与研究利用现状【摘要】放线菌是具有重大实用价值的一类微生物。
自从1943年Waksman 首先从链霉菌中发现链霉素以来，放线菌生物学的研究及抗生素的开发随之蓬勃展开，发现了大量的新属，继而推动了放线菌资源的研究。
我国的放线菌分类始于50年代初，半个世纪以来，分类研究工作取得了许多重要的进展。
【关键词】放线菌；多样性；抗生素；生物固氮；极端一、放线菌种群的多样性随着人类认识放线菌的能力和手段不断提高，越来越多的放线菌种类被发现和描述。
在历次出版的《伯杰氏细菌鉴定手册》中，放线菌属的数量增加了近两倍。
迄今有效描述的菌种约达2000个，其中链霉菌属的种500多个，占了很大比例。
因此链霉菌也被称为常见放线菌，常规检出率占放线菌95%左右，而其他种类放线菌的常规检出率仅占5%左右，被统称为稀有放线菌。
据统计，目前分离到的自然界中放线菌的种类仅为实际存在种类的0.1%-1%。
二、次生代谢生物活性产物放线菌所产生的生物活性代谢产物中，抗生素最引人注目。
自从20世纪40年代初Waksman用链霉菌进行系统筛选新抗生素以来，放线菌已被认为是新抗生素产生菌的主要来源。
其中许多具有重要医用价值的抗生素已用于临床，如氨基糖苷类、蒽环类、氯霉素类、-内酰胺类、大环内酯类等。
放线菌中又以链霉菌产生的抗生素种类最多，占总数的52%，其他稀有放线菌，如小单孢菌属、游动放线菌属、链孢囊菌属等，产生的抗生素种类占总数的15%。
放线菌也产生除抗生素外的其他多种生物活性物质，如酶及酶抑制剂、有机酸、氨基酸、维生素、甾体、生物碱、免疫调节剂等，其中链霉菌来源的占31%，稀有放线菌来源的占9%，这表明稀有放线菌作为新的生物活性物质的重要来源可能具有潜力。
三、生物固氮人们很早就发现了能与根瘤细菌共生固氮的豆科植物。
1866年，Waranin首先发现了一些非豆科植物结瘤的存在，并使用显微镜观察了赤杨根瘤的切片，认为是微生物刺激植物根部形成根瘤。
放线菌资源及其应用
分 为黄 酮类 、香豆 素类 、 大环 内酯 类 、肽类 、哌嗪 类 和烯 萜类 ，还有 一些 结 构新 颖 、活性 独特 的化合 物 如含 有环肽 、缩肽 骨架 和各种 大 环 内酯 ／ 内酰 胺环
等结构 的化 合物 。
温放 线菌 可 能来源 于此 。在 一些 高温 、低温 和 高ｐ Ｈ 等 极端环 境 条件 下也 生存有 丰 富多样 的放 线菌 类 群 。目前 ，对 极端 环境 中放 线菌 的研 究主 要集 中于 ３ 个 类群 ：（ １ ）生活 在 极端温 度条 件 中的放 线菌 （ 嗜 热 菌 与嗜 冷菌 ） ；（ ２ ）极端ｐ Ｈ 值 的放 线菌 （ 嗜 碱菌 与嗜 酸 菌） ；（ ３ ）极端 高 盐浓度 下 的放线 菌（ 嗜盐 菌） 。放线 菌 在一些 特 殊 的生境 中也有 分布 ， 例如 蜂巢 ＿ ｏ Ｊ 、 铜 锈 】 、
物 质 到 目前 虽 仅 有 ２ 万 多个 ，但 直接 使 用 的就 有 １ ５ ０ ～ １ ６ ０ 个 ，大 约还 有 同等 数量 的化 合物 成 为优 秀 的先 导化 合物 ，其 成功 率 比前 者 高 出 ２个数 量级 。 由放 线菌 产生 的活 性物 质 已超 过 １ ０ ０ ０ ０个 ，为所 有 微 生物 活性代 谢 物 的 ４ ５ ％Ｌ １ Ｊ ，因此 放线 菌在 药物 开 发 中 占有 非常 重要 的地 位 。放 线菌 广泛 分布 于 自然 界 中 ，且 新 的种 、属不 断被 发现 ，但 目前分 离 到 的 放 线菌 种类 仅 为实 际存 在种 类 的 ０ ． １ ％～ ｌ ％ 。 Ｊ 。 在自 然 界 中还 有许 多 未知放 线 菌种 群未 被 发现 、研 究和
１放线菌资源
放线 菌（ Ａ ｃ ｔ ｉ ｎ ｏ ｍｙ ｃ ｅ ｔ ｅ ） 是 原核 生物 的一个 类 群 ，
放线菌的开发与应用
菌類應用學
真菌的拮抗作用主要為競爭及超寄生， 有些還可產生抗生素
例如Trichoderma、Gliocladium、
Penicillium可以產生廣效性的抗生素。 有些真菌還可形成菌根(mycorrhizae)， 幫助植物生長，外生菌根菌還可以產生 抗生素或誘導寄主植物產生，此外可以 產生揮發性物質阻止病原活動。
陳啟楨
菌類應用學
生物防治法的種類很多，包 括抗病、抗蟲育種，利用天 然素材，微生物製劑及經遺 傳工程改造之微生物或微生 物製劑等。
陳啟楨
3
菌類應用學
利用拮抗微生物來作為植物病蟲 害的防治，也是利用自然界中原 來即存在的微生物，包括細菌、 真菌、放線菌及病毒。其應用的 原理包括抗生、競爭、寄生、誘 導抵抗性、菌根菌及混植等。
陳啟楨
13
菌類應用學
該菌株所產生的芳香族抗生物質 heptaene，可用來防治多種作物病原菌，
包括Alternaria brassicicola、Rhizoctonia solani、F. oxysporum f. sp. dianthi、F. oxysporum f. sp. basilici、F. oxysporum f. sp. narcissi、F. culmorum及Botrytis
陳啟楨
菌類應用學
拮抗微生物須具有下列各項條件:
¾可以生活在根圈、種子周圍、胚軸、病原 休眠組織附近或土壤內。
¾可以產生廣效性、高毒性的抗生素，且不 易被土壤吸收或分解。
¾拮抗微生物所產生的抗生素，不會抑制其 他相關的拮抗微生物。
¾拮抗微生物所產生的抗生素，不會對植物 造成傷害或損失。
陳啟楨
4
菌類應用學
陳啟楨
动物肠道放线菌的研究展望
动物肠道放线菌的研究展望
孙玉宇;贾晓慧
【期刊名称】《天津农业科学》
【年(卷),期】2014(020)007
【摘要】动物肠道作为一个典型的、独特的环境,其肠道微生物的优势菌群是放线菌.过去将动物粪便为对象开展肠道放线菌资源研究的极少.本文对动物肠道放线菌的研究价值、菌种的多样性及其生物活性物质做了简要概述,其中肠道放线菌中具有抗肿瘤活性的菌株较多,所产生的生物活性物质还具有抗菌性,且酶活性比例较高.因此,动物肠道放线菌是开发药物和其他产品的重要来源,是一种新的微生物资源,具有巨大的开发潜力.
【总页数】4页(P25-28)
【作者】孙玉宇;贾晓慧
【作者单位】洛阳理工学院环境工程与化学系,河南洛阳471023;洛阳理工学院环境工程与化学系,河南洛阳471023
【正文语种】中文
【中图分类】R379.1
【相关文献】
1.嗜盐嗜碱放线菌的研究进展与展望 [J], 加苏尔·阿不都克里木;旭格拉;塔衣尔;阿不都克里木·热依木;木尼热木·阿力木江;迪丽拜尔·托合提
2.放线菌Z802031次级代谢产物放线菌素X2的研究 [J], 孙肇暘;张明明;秦德华;
杨秀萍
3.酱香型白酒中放线菌的研究现状与展望 [J], 龙亚飞
4.粘性放线菌菌毛生物性能的研究Ⅲ.粘性放线菌菌毛粘附与凝集活性的研究 [J], 刘天佳; 李文; 岳松龄
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海洋放线菌研究的新进展
海洋放线菌研究的新进展首先，通过海洋放线菌的筛选和分离，研究人员已鉴定出许多新的海洋放线菌菌株。
这些菌株来自不同的海洋环境，如海水、海底地球化学活动区域等。
这些新菌株具有丰富的多样性和生物活性，为进一步研究海洋放线菌的化学成分和生物学活性提供了重要的资源。
其次，对海洋放线菌代谢产物的研究已取得了突破。
研究人员通过分离、纯化和鉴定，发现了一系列新的海洋放线菌代谢产物。
这些化合物包括抗生素、抗肿瘤药物、抗炎药物等。
例如，一项研究报道了一株从海洋中分离的放线菌菌株产生的新化合物，具有良好的抗肿瘤活性。
这些新的代谢产物显示出潜在的临床应用前景，为新药开发提供了新的方向。
此外，对海洋放线菌生物合成途径的研究也取得了进展。
研究人员通过分析放线菌基因组和转录组数据，揭示了许多海洋放线菌的次级代谢基因簇。
这些基因簇编码着合成特定代谢产物的酶和调控蛋白。
通过进一步的研究，研究人员已成功地利用基因工程和生物合成技术，改造和调节放线菌的生物合成途径，增强目标代谢产物的产量和多样性。
这将有助于加速新药物的发现和生产。
最后，随着对海洋环境的深入了解，研究人员对海洋放线菌的生态学角色也表现出兴趣。
他们发现，海洋放线菌在海洋生态系统中起着重要作用，例如参与有机物的降解和循环。
此外，海洋放线菌还与其他生物形成复杂的共生关系，如共生海绵。
这些共生关系对于海洋生态系统的稳定和功能具有重要意义。
综上所述，海洋放线菌研究在近年来取得了新进展。
通过对新的菌株的筛选和分离、海洋放线菌代谢产物的研究、生物合成途径的解析以及生态学角色的探索，我们对海洋放线菌的了解更加全面。
这将为新药物的发现和海洋生态系统的保护提供重要的科学依据。
放线菌资源及其活性物质研究概述
放线菌资源及其活性物质研究概述杨勇;李昆太【摘要】放线菌是一类(G+C)含量高的革兰氏阳性细菌,以丰富的次级代谢产物出名,在医药、农林业等方面具有重要利用价值.简要概述了放线菌的资源分布、分类方法及其代谢产物生物学功能,讨论了目前放线菌开发领域存在的问题及解决办法,以期为放线菌的开发应用研究提供参考.【期刊名称】《生物灾害科学》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】8页(P7-14)【关键词】放线菌;次级代谢产物;资源分布;分类方法;生物学功能【作者】杨勇;李昆太【作者单位】江西农业大学生物科学与工程学院/江西省农业微生物资源开发与利用工程实验室,江西南昌 330045;江西农业大学生物科学与工程学院/江西省农业微生物资源开发与利用工程实验室,江西南昌 330045【正文语种】中文【中图分类】S476.1我国是一个人口资源众多的农业大国，农业发展具有十分重要的经济基础地位，关系着国计民生与社会稳定[1]。
然而，随着植物病害的频发，农作物生长受阻、产量和品质降低，再加上人口资源不断增加，可耕地面积急剧减少，导致全世界粮食的供给问题日益突出。
植物病害主要包括细菌、真菌和病毒性病害3种，其中真菌性病害占主导地位[2]，是影响世界农作物产量的重要因素。
随着工业科学的进步，化学农药对农业生产带来巨大经济效益的同时，却也导致了诸多问题，如：环境污染、人类健康日益恶化、病虫耐药性增强和破坏生态平衡等。
这些危害的恶性循环，不仅增加了农业生产成本，破坏环境生态系统，还给病虫害防治带来了极大的困难。
微生物农药是指利用微生物及其代谢物和基因产物作为防治病虫草等有害生物、促进植物生长的生物制剂，利用其进行植物病害生防具有高效、无污染、无残留等优点，且不易产生抗性，是生物防治的重要手段[3]。
放线菌是一类（G+C）含量高的生防菌，广泛分布于自然界中，具有复杂的次级代谢系统，能产生诸多结构新颖、生物活性显著的代谢产物，是新医药和新农药研制的源头，在植物病害生防中具有重要意义。
放线菌分类研究的历史与现状
放线菌分类研究的历史与现状马邦亚;杨俊秀;曹支敏【摘要】放线菌作为具有重要经济意义的一类菌,其分类学已由古老的经典分类发展至80年代以来的化学分类和分子分类.但实践证明,到目前为止,理想的放线菌分类应是各个分类手段互为补充、互相验证的综合分类.【期刊名称】《西北林学院学报》【年(卷),期】1999(014)003【总页数】5页(P76-80)【关键词】放线菌;分类学;化学分类;分子分类【作者】马邦亚;杨俊秀;曹支敏【作者单位】西北林学院,资源学院,陕西,杨陵,712100;西北林学院,资源学院,陕西,杨陵,712100;西北林学院,资源学院,陕西,杨陵,712100【正文语种】中文【中图分类】农业科学西北林学院学报1 9 9 9 · 1 4 ( 3 ) : 7 6 ～ 8 0 Jo u r n al o f N o r t h w e s t F o r e s t r y U n i v e r s it y放线菌分类研究的历史与现状马邦亚，杨俊秀，曹支敏( 西北林学院资源学院，陕西杨陵 7 1 2 1 0 0)摘要：放线菌作为具有重要经济意义的一类菌，其分类学已由古老的经典分类发展至 80年代以来的化学分类和分子分类。
但实践证明，到目前为止，理想的放线菌分类应是各个分类手段互为补充、互相验证的综合分类。
关键词：放线菌；分类学；化学分类；分子分类中图分类号：Q 9 3 9.1 3 2.0 9 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 1- 7 4 6 1 ( 1 9 9 9 ) 0 3 - 0 0 7 6 - 0 5与古老的细菌学和真菌学相比，放线菌学还是一门较年轻的学科，这是因为从世界上第株放线菌被发现起至今，仅百余年的时间。
但由于放线菌所特有的重要意义和巨大的经济价值，从本世纪 2 0 年代起，该学科即获得了长足的发展，尤其是放线菌的分类学在其资源开发研究的带动下，不断向纵深发展，取得了一系列令世人瞩目的成绩。
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放线菌资源开发与研究利用现状
【摘要】放线菌是具有重大实用价值的一类微生物。
自从1943年waksman首先从链霉菌中发现链霉素以来，放线菌生物学的研究及抗生素的开发随之蓬勃展开，发现了大量的新属，继而推动了放线菌资源的研究。
我国的放线菌分类始于50年代初，半个世纪以来，分类研究工作取得了许多重要的进展。
【关键词】放线菌；多样性；抗生素；生物固氮；极端
一、放线菌种群的多样性
随着人类认识放线菌的能力和手段不断提高，越来越多的放线菌种类被发现和描述。
在历次出版的《伯杰氏细菌鉴定手册》中，放线菌属的数量增加了近两倍。
迄今有效描述的菌种约达2000个，其中链霉菌属的种500多个，占了很大比例。
因此链霉菌也被称为常见放线菌，常规检出率占放线菌95%左右，而其他种类放线菌的常规检出率仅占5%左右，被统称为稀有放线菌。
据统计，目前分离到的自然界中放线菌的种类仅为实际存在种类的0.1%-1%。
二、次生代谢生物活性产物
放线菌所产生的生物活性代谢产物中，抗生素最引人注目。
自从20世纪40年代初waksman用链霉菌进行系统筛选新抗生素以来，放线菌已被认为是新抗生素产生菌的主要来源。
其中许多具有重要医用价值的抗生素已用于临床，如氨基糖苷类、蒽环类、氯霉素类、-内酰胺类、大环内酯类等。
放线菌中又以链霉菌产生的抗生素种类最多，占总数的52%，其他稀有放线菌，如小单孢菌属、游动放
线菌属、链孢囊菌属等，产生的抗生素种类占总数的15%。
放线菌也产生除抗生素外的其他多种生物活性物质，如酶及酶抑制剂、有机酸、氨基酸、维生素、甾体、生物碱、免疫调节剂等，其中链霉菌来源的占31%，稀有放线菌来源的占9%，这表明稀有放线菌作为新的生物活性物质的重要来源可能具有潜力。
三、生物固氮
人们很早就发现了能与根瘤细菌共生固氮的豆科植物。
1866年，waranin首先发现了一些非豆科植物结瘤的存在，并使用显微镜观察了赤杨根瘤的切片，认为是微生物刺激植物根部形成根瘤。
后来这些微生物被命名为弗兰克氏菌（frankia）。
目前世界上已经报道了大约8个科23个属200多个树种具有与这类放线菌共生结瘤固氮的能力。
我国弗兰克氏放线菌结瘤植物约6科8属88种。
弗兰克氏菌能够诱导大范围的放线菌根瘤植物（actinorhizal plant）产生根瘤。
与弗兰克氏菌共生结瘤固氮的非豆科植物是一种重要的固氮资源，弗兰克氏菌与非豆科植物结瘤固氮的活性较强。
那些树种是陆地生态系统中有机氮输入的主要贡献者之一，在自然界氮素循环和生态平衡中起着重要作用。
弗兰克氏菌的研究近年来正在广泛开展。
芬兰、荷兰、印度等国已应用根瘤固氮先锋树种营造防风林。
加拿大和我国也都在一定规模上成功地应用弗兰克氏菌进行防风治沙、茶林混作等农林环境工程。
已有的成果向人们展示了应用根瘤放线菌植物改造人类生态环境、发展持续生态农业的美好前景。
四、极端环境中的放线菌资源
极端环境主要指高低温环境、高酸碱环境、高盐环境和高压环境等。
在其中存在的微生物具有不同于一般微生物的遗传性、结构功能和生理功能，近年来已引起人们的关注。
如在高温条件下，微生物细胞膜的高熔点脂及糖脂增加，dna的g+c%增加、顺序改变，蛋白质和酶的氢键、硫键增加，一级结构改变，亲水性增加，这些改变都使高温菌的耐热性增加，为我们利用高温菌开发高温酶提供了可能。
工业上广泛应用的 -淀粉酶，pcr扩增广泛使用的taq酶，都是从高温菌开发出来的。
嗜盐菌紫膜起了一个质子泵的作用，可以高效合成atp和排盐。
目前正设法利用这些机制来制造生物能电池和海水淡化装置。
耐高温和厌氧生长的嗜压菌可用于油井下增压和降低原油粘度，以提高采油效率。
低温微生物可对河流、湖泊及地下水等相对低温环境中污染物的降解与转化起重要作用。
研究极端环境放线菌可为放线菌资源开发开辟新的广阔天地，也是生态学的一个重要内容。
五、目前放线菌分类的现状
当前，国际放线菌分类研究具有如下特点：
1.不断有放线菌新种新属被发现。
尽管放线菌研究已有一百多年的历史，但迄今所发现的放线菌可能仅占实有放线菌的10%-20%。
因此，一些实验室一直把分离新的放线菌作为主要工作。
2.利用综合手段重新审定已有菌种的归属以及各属之间的关系。
最突出的例子是链霉菌属。
过去分类混乱，英国著名学者
williams及其合作者用了十几年时间进行了链霉菌的数值分类，将链霉菌合并为136个种。
3.先进的分析手段不断被采用。
在方法上已普遍采用dna-dna 杂交、dna-rna杂交、16srrna序列分析等现代分子生物学手段，同时注重各种手段的综合利用。
我国的放线菌分类始于50年代初，半个世纪以来，分类研究工作取得了许多重要的进展。
阎逊初1992年出版的《放线菌的分类与鉴定》，是我国放线菌分类研究40年来的总结，也是我国放线菌分类史上的一个重要事件。
1991年和1993年，姜成林和胡润茂先后在int.j system.bacteriol上发表了双孢放线属和游动四孢菌属。
这些研究标志着我国放线菌研究已由形态分类水平走向细胞化学与分子生物学水平，已基本上与国际接轨。
参考文献：
[1]姜成林.放线菌研究.北京：科学出版社，1995.
[2]刘志恒，姜成林.放线菌现代生物学与生物技术.北京：科学出版社，2004.
[3]周德庆.微生物学教程（第二版）.北京：高等教育出版社，2003.
[4]马延和.嗜盐微生物[j].微生物学通报，1999（26）：309.。