[发明专利]一种环脂肽类化合物制备及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及源于渤海潮间带植物盐地碱蓬(Suaeda salsa)的海洋芽孢杆菌(B.marinus)B-9987产生的具有拮抗植物病原菌活性的新的环脂肽化合物MaribasinA及其制备方法和在农药方面的应用。

背景技术

由于海洋环境的特殊性，海洋微生物具有不同于陆地微生物的一些独特的代谢途径，因而能产生大量的结构新颖的活性代谢产物。如从海洋真菌顶头孢霉(Cephalosporiumacremonium)中分离并成功上市的第一个海洋新抗生素——头孢菌素，开创了开发海洋抗生素的先河。

海洋芽孢杆菌能产生许多有价值的物质。Carisse等(2003年)从堆肥中(包括造纸厂淤泥、植物残体等成分)分离出海洋芽孢杆菌，平板拮抗实验和盆栽试验均表明其对黄瓜猝倒病菌——终极腐霉(Pythium ultimum)的生长有较强抑制作用。张海龙等(2004年)从海洋芽孢杆菌中发现了3个新环脂肽化合物Mixirin A-C，它们具有细胞毒活性。Ashish等(2006年)发现海洋芽孢杆菌产的纤维素酶在pH6和50℃时活性较好。Noureddin等(2006年)发现海洋芽孢杆菌可以产葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶。田黎等(2007年)报道了一株海洋芽孢杆菌B.marinus B-9987产生的3个新的大环内酯类化合物Macrolactin O、P和Q，研究发现，这3个新化合物对交链孢和稻瘟霉具有很好的抑制活性。此外，还发现含有该类物质的海洋芽孢杆菌B.marinus B-9987发酵浓缩液可有效地抑制植物病原菌的生长。海洋芽孢杆菌因其具有抑菌作用强、抗逆性强及易于加工成剂型等诸多优势，十分适合于开发成微生物农药。发明人所在课题组成功研发的10亿CFU/g海洋芽孢杆菌可湿性粉剂作为农药非常安全，属微毒类农药，初步的盆栽和田间小区试验结果表明该可湿性粉剂对灰霉病、白粉病、青枯病、软腐病、早疫病、霜霉病具有较好的防治效果(中国发明专利公开号：CN101331881)。

脂肽类物质主要来源于微生物的次级代谢产物，由亲水的肽键和亲油的脂肪烃链两部分组成，分为线性脂肽和环状脂肽两大类。由于其特殊的两亲分子结构造就了微生物脂肽具有优良的表面活性，在医药、食品、化妆品、生物防治、环境治理及微生物采油等领域具有重要的应用前景。

环脂肽类化合物多数具有抗菌活性，其中最为成功的例子是达托霉素，它是第一个应用于临床的环脂肽类抗生素，用于治疗由革兰阳性菌感染所致的并发性皮肤及皮肤感染，包括甲氧西林耐药菌金葡菌及对万古霉素抗性的粪肠球菌，作用机制独特。

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一类重要的根际微生物，能够促进植物抵抗病原菌的侵染，因而被广泛应用于植物病害的生物防治。B.subtilis能够产生几十种不同结构的抗生素，其中非核糖体合成的脂肽类抗生素是其中最常见的一类，主要包括iturin、surfactin和fengycin3个家族。脂肽类抗生素由氨基酸链和脂肪酸侧链组成，稳定性好，对人畜无害，不污染环境，是具有重要开发价值的新型生物源农药。国外有报道iturin成功应用于生物防治的例子(KlichMA，1994年)。

Catherine等(2001年)发现脂肽类生物表面活性剂能选择性除去土壤中的Pb、Zn、Cu和Cd等金属离子，其中Cu²⁺最易去除。

黄现青等(2006年)研究发现，枯草芽孢杆菌fmbJ株产生的抗微生物脂肽可以直接作用于体外抗伪狂犬病病毒(Pseudorabies viru)和猪细小病毒(Porcine parvoviru)南京株，从而抑制其对猪肾(Porcine Kidney)细胞的感染作用。

Kim等(2007年)研究发现，环脂肽Surfactin(MW 1036)能够抑制Lovo细胞的增殖，诱导细胞凋亡，其作用机制可能为抑制细胞生存调节信号通路ERK和PI3K/Akt。

王大威等(2008年)研究发现，从大庆油田中分离到的一株枯草芽孢杆菌(B.subtilis)ZW-3产生的脂肽类生物表面活性剂具有优良的乳化和降低油水界面张力的能力，并可以适应油藏中复杂的环境，可提高采收率9.2％，在微生物采油中具有非常好的应用前景。

薛春美等(2008年)报道从海洋芽孢杆菌中分离得到了Macrolactin T和U以及已知结构Macrolactin A、B、D、O、S，其中Macrolactin T、B、D对稻瘟病菌、番茄早疫病菌及金黄色葡萄球菌具有拮抗作用。

发明内容