开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
- 研究目的和意义
人类漫长的历史中,海洋一直扮演着重要的角色,它既是一道屏障,又是一条通道。将人类阻隔,又将人类联通。哥伦布航海发现新大陆;麦哲伦带领团队以海路完成环球旅行;郑和七下西洋等都是人类探索海洋所做出的努力。随着认识的深入,目前已公认海洋为地球生命系统的重要支持部分,蕴含着丰富的资源,包括:生物资源、油气资源、海水资源、海洋能源等。其中蕴含着巨大的潜力,可以为人类提供多种资源,解决人类资源短缺问题,也为社会可持续发展提供重要的物质基础。
近来由于陆地生物中的药源发现愈来愈困难,约占地球总面积2/3的海洋,因为含有丰富的生物资源已经成为人类寻找活性先导化合物的重要来源之一。海洋环境的特殊性(如高盐、高压、低温和寡营养等)促使生活在其中的生物在长时间的适应进化过程中产生了有别于其它陆地生物的遗传特征,其独特的代谢途径和机体防御机制,产生了很多结构新颖、生物活性显著的代谢产物。这些代谢产物在药物的设计和开发中具有重要的参考价值,成为国内外天然产物学家关注的焦点。
近年来,海洋微生物已成为海洋天然活性产物研究的重点方向之一。目前已知的具有生物活性的化合物有10%来自于微生物。海洋天然产物具有良好的抗肿瘤、抗菌、抗病毒等生物活性。真菌是最具生物多样性的种群之一,目前已描述的真菌种类大约有9.7万余种,估计只是所有存在的一小半。其中海洋真菌是可以在海水中生长繁殖和完成生活史,并且可以在海水培养基上很好生长的真菌类群。它们广泛存在于海洋生境中,如海水、海洋沉积物、海洋动植物中。海洋真菌因其复杂的代谢途径、代谢产物种类丰富而日益受到研究者的重视。据统计,海洋真菌来源的天然产物已有2000余种。这些代谢产物具有多种多样的结构,包括生物碱、肽类、萜类和甾体等。其中大部分代谢产物具有良好的生物活性,如抗肿瘤、抑菌、抗病毒等。
青霉属(Penicillium)真菌类属于腐生类真菌,是存在于自然界中的一类重要的分解者。其在生长过程中可产生多种多样的次级代谢产物,这些次级代谢产物结构新颖、功能特殊,在抗肿瘤、抗菌、抗病毒等药物的开发上发挥着重要的作用。
前期工作中,我们从中国南海海域的共附生微生物中分离了一系列青霉真菌,本研究选取其中一株具有抗菌活性的青霉(编号B26)进行研究,对其发酵代谢产物进行分离纯化、结构鉴定、活性筛选等,以期望获得具有新颖结构的化合物,为后续工作奠定基础。
- 研究手段
- 菌株的发酵与培养
选择合适的分离保藏以及发酵培养基,小规模发酵,并以抗菌活性作为评价指标,优化培养条件,并获得青霉属真菌B26的发酵产物,便于进一步的研究。
- 分离纯化
使用有机溶剂对发酵液进行萃取获得粗提物,然后使用硅胶柱色谱、薄层色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)等分离纯化方法从粗提物中获得化合物。
- 结构鉴定
采用核磁(1H NMR和13C NMR)和质谱(MS)等波谱分析方法,结合相关文献对化合物的结构进行鉴定。
- 文献综述
海洋微生物在海洋中广泛分布,因其所处的高盐、高压及低营养的特殊生态环境而进化出了独特的代谢机制,可产生与陆地微生物不同的次级代谢产物,是海洋天然产物的重要来源; 其中海洋真菌以次级代谢产物量大、生物活性物质种类丰富等优点成为了海洋天然产物研究的重要资源。[1]
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