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放线菌的次生代谢产物非常丰富,而且环境的不同会使放线菌代谢产物的多样性很丰富。所以,挖掘新的放线菌菌种资源来寻找新的放线菌次生代谢活性物质变得十分重要。科学工作者已经从各种不同环境中寻找具有潜力的资源,为后续研究提供良好的基础。动物粪便放线菌作为一个相对未开发的资源,是发现新的天然产物及新的活性物质的重要来源。
为了获得较多有开发利用价值的粪便放线菌,在本实验室前期实验的基础上利用不同的碳氮源设计了5种不同的培养基,通过对6种动物的粪便进行多次分离,总共获得330株动物粪便放线菌。分离结果表明,改良甘油—门冬酰胺培养基(YIM171)分离到的放线菌主要是链霉菌。改良LSV-SE培养基(YIM47)和HV培养基分到的稀有放线菌较多。其中,从东北虎分离到的放线菌数量较大(78株)。
330株动物粪便放线菌经过菌落形态去重复,得到126株放线菌进行16SrRNA基因的扩增、测序及序列分析。结果表明从六种动物粪便一共分离到放线菌20个属,其中微球菌亚目(Micrococcineae)有11个属,是种类最多的一个亚目;其次是棒杆菌亚目(Corynebacterineae)有3个属;其余丙酸菌亚目(Propionibacterineae),姜氏菌亚目(Jiangellineae),假诺卡氏菌亚目(Pseudonocardineae),链霉菌亚目(Streptomycineae)和链孢囊菌亚目(Streptosporangineae)各1个属。
对分离得到的菌株进行抗菌活性评价,结果显示,六种动物粪便放线菌对革兰氏阴性细菌、阳性细菌都有广泛的抗菌活性。最终选出了菌株YIM100245和YIM120801作后续研究,对其进行代谢产物的进一步研究。
菌株YIM100245在302#培养基的发酵提取物有较好抗菌活性和丰富的代谢产物。所以,用该培养基对菌株进行了大量发酵和代谢产物分离,从发酵产物中共分离获得了7个化合物,通过96孔板法对单体化合物进行了最小抑菌浓度检测,结果表明,这7个化合物均显示较弱的抑菌活性。
菌株YIM120801在SGG#培养基的发酵提取物有较好抗菌活性和丰富的代谢产物。所以,用SGG#培养基对菌株进行了大量发酵和代谢产物分离,从发酵产物中现共分离获得了4个化合物,其中2个是环二肽类化合物。
本研究结果表明,动物粪便中蕴藏着丰富的放线菌资源,并且存在大量活性菌株,能够产生较多的代谢产物,是具有很好开发潜力的新微生物资源。