產(chǎn)抗生素siomycin A放線菌株13-12抗菌活性探究及菌種鑒定

王 衛(wèi)，王 彬，劉愛華，王 茜，邢朝斌，解云英，袁麗杰

(1.華北理工大學 基礎醫(yī)學院，河北省慢性疾病重點實驗室，唐山市慢性病臨床基礎研究重點實驗室，河北唐山 063210；2. 華北理工大學 公共衛(wèi)生學院，河北唐山 063210；3.華北理工大學 生命科學學院，河北唐山 063210；4.中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院，醫(yī)藥生物技術研究所，北京 100050)

隨著臨床耐藥菌株的不斷出現(xiàn)，一些陳舊的抗生素效果大幅下降，尋找新的菌株、新的抗生素迫在眉睫[1]。如今人們所使用的抗生素絕大部分是放線菌和真菌產(chǎn)生的天然產(chǎn)物及其衍生物[2]，目前所報道的來自放線菌抗生素大部分是由鏈霉菌屬(Streptomyces)產(chǎn)生[3]，其他菌屬相對較少，但由于鏈霉菌這一放線菌的優(yōu)勢菌種被不斷重復發(fā)現(xiàn)，排重困難，使得發(fā)現(xiàn)新抗生素的機率逐漸下降。

近年來從土壤環(huán)境中分離篩選產(chǎn)生新天然活性物質(zhì)的放線菌日益困難，人們逐漸把目光投向之前較少研究的微生物特殊棲息環(huán)境如植物內(nèi)部[4]，希望采用該種方法，來探尋能產(chǎn)生新的代謝活性物質(zhì)的放線菌。

在人類生存和發(fā)展的歷史長河中，藥用植物扮演著不可或缺的重要角色。做為藥用植物的重要內(nèi)生菌組成部分，內(nèi)生放線菌廣泛存在于其中，因其豐富的物種多樣性使其在植物微生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)十分重要的地位。內(nèi)生菌作為植物體的一部分與藥用植物的“協(xié)同進化”關系決定了某些內(nèi)生菌具有產(chǎn)生與宿主植物相同或相似生物活性的能力[5]。已有研究表明，從藥用植物體內(nèi)部篩選得到的放線菌產(chǎn)生的次級代謝物質(zhì)具備多種生物活性。Zhao等[6]從美登木(MaytenushookeriLoes.)中篩選到的內(nèi)生放線菌鏈霉菌Is9131(Streptomycessp. Is9131)，從菌株的代謝產(chǎn)物中分離到dimeric nonactin和dimeric dinactin兩種大環(huán)內(nèi)酯類化合物，有較強的抗菌和抗腫瘤活性。一些分離自歐洲紅豆杉(TaxusbaccataL.)中的內(nèi)生放線菌菌株[7]，能夠產(chǎn)生紫杉烷類物質(zhì)，該類物質(zhì)對多種癌癥具有良好的治療效果。桑氏鏈霉菌Waksman (StreptomycessampsoniiWaksman)篩選自衛(wèi)矛科植物內(nèi)部，具備產(chǎn)生抗生素chloropyrrol的能力[8]。由此可見，從藥用植物中來分離放線菌資源，并進一步從其中分離出與藥用植物相類似作用的天然活性物質(zhì)，除了可以避免傳統(tǒng)藥用植物的過度利用外，還能為研發(fā)新型藥物奠定良好的基礎。

刺五加(Acanthopanaxsenticosus)隸屬于五加科(Araliaceae)五加屬(Acanthopanax)，是中國北方道地藥材，具有抗菌、抗腫瘤等多種作用[9]。按照“協(xié)同進化”理論，刺五加植株內(nèi)部也可能有可以產(chǎn)生類似活性物質(zhì)的內(nèi)生放線菌存在。為此，華北理工大學微生物資源課題組對刺五加內(nèi)生放線菌資源進行挖掘，對其內(nèi)生菌株抑菌活性初篩后，發(fā)現(xiàn)了具有較好抑菌活性的菌株13-12。本研究針對菌株13-12發(fā)酵液的抑菌活性及其穩(wěn)定性進行評價，明確活性物質(zhì)提取條件；通過PCR檢測菌株13-12活性物質(zhì)合成相關的功能基因；結(jié)合其形態(tài)、生理及分子特征對菌株進行鑒定。

1 材料與方法

1.1 菌 株

供試放線菌：放線菌13-12分離自野生刺五加根莖部。ISP2培養(yǎng)基斜面28 ℃培養(yǎng)7 d，4 ℃保存；φ=25%甘油管置于-80 ℃冰箱保藏。

供試檢定菌：金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、大腸埃希菌(Escherichiacoli)，草分枝桿菌(Mycobacteriumphei)、恥垢分枝桿菌(Mycobacteriumsmegmatis)，白色念珠菌(Candidaalbicans)，大腸埃希菌耐藥菌株(E.coliATCC 35218)、金黃色葡萄球菌耐藥菌株(MRSA12-1、MRSA ATCC43300)。檢定菌由中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院，醫(yī)藥生物技術研究所解云英副研究員、孫承航研究員提供。

將供試檢定菌接種于Nutrient agar培養(yǎng)基，置于37 ℃恒溫箱培養(yǎng)1 d，其中恥垢分枝桿菌置于35 ℃，白色念珠菌置于28 ℃，待培養(yǎng)良好后用φ=25%的甘油溶液將其吹打制成菌懸液備用。

1.2 菌株發(fā)酵液制備

菌株13-12接種于ISP2培養(yǎng)基上28 ℃活化7 d后，轉(zhuǎn)接至液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基組分：可溶性淀粉20.0 g、葡萄糖5.0 g、蛋白胨5.0 g，酵母膏5.0 g，牛肉膏5.0 g，黃豆餅粉10.0 g，玉米漿4.0 g，CaCO34.0g，CoCl2(w=0.02%) 1.0 mL、去離子水1 L，調(diào)整最終pH至7.2；裝液量為三角燒瓶體積的1/5；28 ℃、180 r/min振蕩培養(yǎng)5 d；將發(fā)酵產(chǎn)物4 000 r/min離心10 min，取上清液備用。

1.3 抗菌活性試驗

抑菌譜測定采用平板紙片法[10]，對供試放線菌13-12的發(fā)酵液進行抑菌活性測定。將檢定菌菌懸液用生理鹽水分別對各指示菌菌液進行梯度稀釋，稀釋約為 1×108cfu/mL，取上述各種菌懸液 0.1 mL于無菌平皿中，然后倒入已冷卻至 55 ℃的高壓滅菌后的培養(yǎng)基15 mL，充分混勻在適當位置貼上己滅菌的濾紙片(Φ=5 mm)，然后分別吸取發(fā)酵液30 μL置于濾紙片上，同時以發(fā)酵培養(yǎng)基作陰性對照。將不同帶菌平板置于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱(白色念珠菌置于28 ℃、恥垢分枝桿菌置于35 ℃) 18～24 h。重復3次，抑菌圈直徑采用十字交叉法進行測量。

1.4 發(fā)酵液穩(wěn)定性試驗

根據(jù)抑菌譜測定結(jié)果選定供試檢定菌，測定發(fā)酵液穩(wěn)定性。以未處理的發(fā)酵液原液為對照，分別測定發(fā)酵液在不同光照時間(室溫光照條件下放置24、48、72、96 h)，溫度(將發(fā)酵液于4、20、40、60、80 ℃分別處理2 h，冷卻至室溫)及酸堿(將發(fā)酵液分別調(diào)pH到2、4、6、8、10，4 ℃放置8 h 后再回調(diào)到原始pH)條件下抑菌圈直徑，各處理重復3次。

1.5 功能基因研究

采用Chelex-100法來提取基因組DNA[11]，作為功能基因檢測及16S rRNA序列擴增模板，-20 ℃保存。

次級代謝產(chǎn)物合成的相關功能基因片段的擴增引物參照不同文獻[Ⅰ型聚酮酶基因(PKSⅠ)[12]、Ⅱ型聚酮酶基因(PKSⅡ)[12]、非核糖體肽合成酶基因(NRPS)[13]、鹵化酶基因(Halo)[14]、細胞色素酶基因(CYP)[14]]，擴增產(chǎn)物利用的瓊脂糖凝膠(10 g/L)電泳檢測，電壓110 V，30 min。

將PCR產(chǎn)物電泳選擇陽性功能基因片段切膠回收，與pGM-T載體連接、轉(zhuǎn)化、篩選、挑取單克隆，37 ℃振蕩培養(yǎng)3 h后進行菌液PCR鑒定，選擇陽性克隆擴大培養(yǎng)，提取質(zhì)粒后送至北京賽默飛世爾科技有限公司進行測序。

登錄NCBI官網(wǎng)(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/vecscreen/)，使用VecScreen程序去除測序中載體序列；使用DNAMAN 8.0軟件將目的核酸序列轉(zhuǎn)換為氨基酸序列；最后利用BLAS Tp程序進行氨基酸序列同源性比對。

1.6 菌株鑒定

形態(tài)學觀察用ISP3培養(yǎng)基于28 ℃條件下進行埋片培養(yǎng)[15]，分別培養(yǎng)7、14、21 d后取出埋片，利用光學顯微鏡(BX-53; Olympus)觀察基內(nèi)菌絲，氣生菌絲的形態(tài)特征，掃描電鏡(model S-4800; Hitachi)觀察菌株孢子形態(tài)特征。

培養(yǎng)特征觀察參照國際鏈霉菌計劃進行[16]。選用培養(yǎng)基ISP2、ISP3、ISP4、ISP5、ISP7、察氏瓊脂、馬鈴薯浸汁瓊脂、營養(yǎng)瓊脂接種，28 ℃培養(yǎng)7、14、21、28 d后分別觀察記錄基內(nèi)菌絲、氣生菌絲的生長情況及可溶性色素。

生理生化特征測定試驗方法參照文獻[17]。溫度(4、10、15、23、28、37 和 45 ℃)、 pH 5.0～11.5 (間隔為0.5)、鹽耐受(質(zhì)量分數(shù)0、1%、2%、3%、5%、7%、10%、15%、20%)均以ISP2為基礎培養(yǎng)基。通過3% H2O2產(chǎn)生氣泡作為過氧化氫酶活性的陽性判定[18]；纖維素水解所用基礎培養(yǎng)基依據(jù)文獻[19]配置；利用北京陸橋微生物生化微量鑒定管獲得唯一碳源及酶特性指標。

16S rRNA序列測定及分析：擴增引物PA(5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′)；PB(5′-AAGGAGGTGATCCAGCCGCA-3′)。擴增條件：預變性95 ℃、5 min，變性95 ℃、1 min，退火54 ℃、45 s，延伸72 ℃、1.5 min，35個循環(huán)；72 ℃ 延伸10 min。產(chǎn)物測序由上海英濰捷基生物公司進行。依據(jù)測序結(jié)果，在EzTaxon database(http://eztaxon-e. ezbiocloud.net/)[20]核酸數(shù)據(jù)庫中進行13-12菌株16S rRNA基因序列比對。選取相似性較高菌株序列，用ClustalX[21]和MEGA5.0[22]軟件包采用鄰接法(Neighbor-Joining method)[23]進行聚類分析系統(tǒng)進化樹構建，拓撲結(jié)構穩(wěn)定性分析采用1 000 次重復取樣。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌株13-12抗菌活性

菌株13-12發(fā)酵液對枯草芽孢桿菌、草分枝桿菌有較好的抑菌活性，抑菌圈直徑達18～20 mm，對金黃色葡萄球菌以及耐藥菌株MRSA12-1、MRSA43300有一定的抑制作用，對于大腸埃希菌、銅綠假單胞菌以及恥垢分支桿菌沒有明顯的抑菌活性(表1)。

2.2 放線菌13-12菌株發(fā)酵液穩(wěn)定性

將菌株13-12發(fā)酵液放置在室溫條件下光照處理24、48、72、96 h，結(jié)果表明：處理24 h發(fā)酵液抑菌活性基本沒有變化；處理48、72、96 h抑菌活性均出現(xiàn)明顯降低(圖1-A)。發(fā)酵液中一些活性物質(zhì)在室溫光照條件下可能分解或發(fā)生結(jié)構上的改變。因此，在對發(fā)酵液活性物質(zhì)分離提取過程中應避免長時間暴露在室溫光照條件下，最好避光。

如圖(1-B)所示，發(fā)酵液在4 ℃與20 ℃抑菌活性穩(wěn)定，隨著溫度的升高發(fā)酵液的抑菌活性出現(xiàn)降低。發(fā)酵液經(jīng)40 ℃處理2 h后，其對枯草芽孢桿菌的抑制作用(16.00 mm)較20 ℃條件下(16.53 mm)沒有明顯變化，對其他檢定菌的抑制作用均有不同程度降低。當溫度達到80 ℃發(fā)酵液對金黃色葡萄球菌抑制作用幾乎消失，說明發(fā)酵液中活性物質(zhì)在溫度條件達到40 ℃以上時可能出現(xiàn)結(jié)構變化，抑菌活性降低。因此，在分離提純發(fā)酵液中活性物質(zhì)時，需將溫度控制在4～20 ℃為宜。

如圖(1-C)，發(fā)酵液收獲時pH為7.7(control=7.7)，總體來看菌株12發(fā)酵液在pH為6～8時較未處理的對照組抑菌活性變化幅度較小，當pH為2與10時抑菌活性降幅較明顯。其中發(fā)酵液在pH在2～10條件下對草分枝桿菌的抑制活性卻較為穩(wěn)定。說明應將pH控制在6～8對于發(fā)酵液中活性物質(zhì)分離純化最有利。

表1 菌株13-12發(fā)酵液抑菌活性Table 1 Antibacterial activity of fermentation

2.3 菌株13-12功能基因

菌株功能基因PCR擴增結(jié)果見圖2，分別得到NRPS基因及Halo基因擴增產(chǎn)物。克隆測序得到菌株13-12的NRPS基因長度為732 bp，共編碼氨基酸243個，經(jīng)BLASTp比對與數(shù)據(jù)庫(Genbank)中奇跡束絲放線菌(Actinosynnemamirum)和橄欖產(chǎn)色鏈霉菌(Streptomycesolivochromogenes)非核糖體肽合成酶(NRPS)同源性最高，達63%(表2)；Halo基因序列長度為560 bp，編碼185個氨基酸，經(jīng)BLASTp比對與Genbank數(shù)據(jù)庫中球形浮游動單胞菌(Planomonosporasphaerica)的鹵化酶(Halo)同源性最高，達98%(表3)。

圖1 菌株13-12發(fā)酵液在不同條件下抑菌活性變化Fig.1 Stability of fermentation broths of 13-12 under the different condition

M.100 bp DNA ladder; A.PKSⅠ; B.PKSⅡ; C.NRPS; D.Halo; E.CYP

圖2菌株13-12功能基因電泳圖
Fig.2Electrophoregramofstrain13-12functionalgenes

2.4 菌株13-12分類鑒定

2.4.1 菌株13-12形態(tài)特征 菌株13-12在ISP2培養(yǎng)基上生長狀態(tài)良好，菌落表面干燥呈現(xiàn)橘紅色(圖3)。通過光學顯微鏡和掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)其基內(nèi)菌絲豐富，分枝不規(guī)則，菌絲生長連續(xù)無斷裂(圖4)。氣生菌絲發(fā)育良好，在氣生菌絲上產(chǎn)生有孢囊柄，柱狀孢囊成簇狀排列在孢囊柄上(圖5)。

2.4.2 菌株13-12培養(yǎng)特征 菌株13-12在不同培養(yǎng)基表現(xiàn)出不同的培養(yǎng)特征，在ISP2、ISP3、馬鈴薯浸汁瓊脂以及營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中生長良好，基內(nèi)菌絲豐富，基內(nèi)菌絲通常是乳白色至淡粉色或淡橙色。在ISP2、ISP3和葡萄糖-天冬酰胺瓊脂等培養(yǎng)基上出現(xiàn)少量白色氣生菌絲，在少數(shù)供試培養(yǎng)基上可以產(chǎn)生可溶性色素，具體培養(yǎng)特征情況見表4。

表2 菌株13-12NRPS 基因比對結(jié)果Table 2 Homogeneous comparing of itsNRPS amino acids sequencies

表3 菌株13-12Halo 基因比對結(jié)果Table 3 Homogeneous comparing of its halogenase amino acids sequencies

圖3 13-12在ISP2培養(yǎng)基上的生長狀況Fig.3 Cultural of strain 13-12 on ISP2 media

圖4 菌株13-12掃描電鏡基內(nèi)菌絲Fig.4 Substrate mycelium of Strain13-12 on ISP3 Medium scanned by SEM

2.4.3 生理生化特征 菌株13-12在pH 6.5～8.0的條件下均可生長，其生長最適pH為7.5～8.0；生長溫度范圍為15～45 ℃，當溫度為28 ℃時生長狀態(tài)最好，在37～45 ℃生長能力減弱較為明顯；菌株13-12在NaCl質(zhì)量分數(shù)小于等于1%的培養(yǎng)基上生長；菌株能夠使明膠液化、淀粉水解、纖維素水解；不能使牛奶凝固，脲酶及氧化酶陰性等；能夠以葡萄糖、果糖、肌醇、乳糖等為碳源生長；所測試氮源中能夠利用酪蛋白、L-谷氨酸、L-甲硫氨酸、L-丙氨酸、DL-丙氨酸等；生理生化特征見表5。

圖5 菌株13-12掃描電子顯微鏡Fig.5 Aerial hyphae of Strain13-12 on ISP3 Medium scanned by SEM

2.4.4 16S rRNA序列測定結(jié)果 測得菌株13-12 16Sr RNA序列全長1 398 bp，在EzTaxon database核酸數(shù)據(jù)庫比對，發(fā)現(xiàn)菌株13-12與Planomonospora屬菌株高度相關，是Planomonospora的成員。選取序列比對率較高的菌株，利用MEGA5.0分析構建的系統(tǒng)進化樹上(圖6)，菌株13-12與Planomonospora屬的典型菌株PlanomonosporasphaericaJCM 9374T以極高的基因序列相似性(99.5%)聚于一個系統(tǒng)進化分支上。結(jié)合形態(tài)、生理特征以及系統(tǒng)發(fā)育樹分類鑒定結(jié)果，初步將菌株13-12鑒定為Planomonosporasphaerica一個菌株。

表4 菌株13-12的培養(yǎng)特征Table 4 The cultural characteristics of 13-12 on different media

表5 菌株13-12生理生化特征Table 5 Physiological and biochemical characteristics of strain 13-12

注：“+”陽性生長，“-”陰性。

Note:“+” positive，“-” negative.

3 討 論

放線菌是天然活性產(chǎn)物的主要來源，目前約有2/3的抗生素來源于放線菌，并被人們開發(fā)用于醫(yī)學、農(nóng)業(yè)病害防治和環(huán)境保護等方面。因此，針對具有良好生物活性的菌株進行系統(tǒng)研究，對于深入挖掘其有效成分具有重要指導意義。研究結(jié)果顯示，菌株13-12發(fā)酵液主要對革蘭氏陽性菌表現(xiàn)出較好的抑制活性。在室溫、避光及 pH6～8范圍內(nèi)發(fā)酵液活性較穩(wěn)定。

目前，科研人員分析放線菌全基因組序列測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，次級代謝產(chǎn)物合成相關基因呈現(xiàn)特殊的相似性及多樣性，因此，基于特殊基因的一致性開展活性產(chǎn)物篩選成為放線菌活性物質(zhì)篩選的重要手段。

圖6 菌株13-12系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.6 The phylogenetic tree of strain 13-12 based on 16S rRNA complete sequences

這種方法一方面可以探究菌株是否可以產(chǎn)生特定的生物活性物質(zhì)；另一方面也可以在基因水平上衡量其產(chǎn)生生物活性物質(zhì)的潛能。在目前已知的放線菌相關功能基因中，NRPS基因是負責非核糖體肽生物合成的主要酶基因，常作為菌株產(chǎn)生新穎結(jié)構活性化合物的指示。關于Halo基因，學者發(fā)現(xiàn)鹵化酶催化的鹵化作用在抗生素生物合成途徑中起著重要作用[24]，可極大提高代謝產(chǎn)物的抑菌活性。放線菌菌株13-12含有NRPS基因和Halo基因。在NRPS氨基酸序列比對中，與其同源性最高的是比對為63%的奇跡束絲放線菌(Actinosynnemamirum)和橄欖產(chǎn)色鏈霉菌(Streptomycesolivochromogenes)。奇跡束絲放線菌已報道可產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺類抗生素諾卡菌素A(nocardicin A)，其對革蘭氏陰性菌有一定抗菌活性[25]。此類抗生素是臨床最常用的抗感染藥物[26]。與菌株13-12 NRPS 氨基酸序列相似性為62%的網(wǎng)狀鏈霉菌(Streptomycesreticuli)可產(chǎn)生大環(huán)內(nèi)脂類抗生素白霉素(leucomycin)[27]。菌株13-12 Halo氨基酸序列與異壁鏈霉菌屬ATCC 53650(Streptoalloteichussp. ATCC 53650)鹵化酶氨基酸序列相似性達78%，可以合成具有抗腫瘤活性的抗生素可達菌素(kedarcidin)，可達菌素同時對革蘭氏陽性菌有很強的抑菌活性[28]；與球形浮游動單胞菌(Planomonosporasphaerica)色氨酸鹵化酶氨基酸序列同源性高達98%，球形浮游動單胞菌產(chǎn)生硫肽類化合物硫鏈絲菌素[29](thiostrepton)已被美國食品藥品監(jiān)督管理局批準用于清除動物腸道寄生菌[30]。由此可見，菌株13-12可能具有產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺類抗生素、大環(huán)內(nèi)脂類抗生素、可達菌素以及硫鏈絲菌素等多類抗菌抗腫瘤活性物質(zhì)或其相似產(chǎn)物的潛能。

本研究通過形態(tài)特征、培養(yǎng)特征、生理生化及16S rRNA系統(tǒng)分析等方法對菌株13-12進行菌株鑒定。菌株13-12屬于游動單胞菌屬(Planomonospora)有效發(fā)表種球形浮游動單胞菌JCM 9374T的一個菌株，目前該菌種尚未有在刺五加藥材中分離到的報道。游動單胞菌屬(Planomonospora)屬于鏈孢囊菌科(Streptosporangiaceae)，該屬已發(fā)表標準菌株有5個種和2個亞種，包括巴龍?zhí)劓吒∮螁伟妄執(zhí)貋喎N(P.parontosporasubsp.parontospora)[31],巴龍?zhí)劓吒∮螁伟股貋喎N(P.parontosporasubsp.antibiotica)[32],委內(nèi)瑞拉浮游單胞菌(P.venezuelensis)[33]，阿爾巴浮游單胞菌(P.alba)，球形浮游動單胞菌(P.sphaerica)[29]和珊瑚藻游動單胞菌(P.coralline)[34]。目前該屬已報道產(chǎn)生抗生素的菌株有分離自土壤的巴龍?zhí)劓吒∮螁伟股貋喎N，可產(chǎn)生酯肽類抗生素孢囊霉素(sporangiomycin)[32]，對革蘭氏陽性菌具有較好的抑菌活性。還有菌株阿爾巴浮游單胞菌(P.alba)，產(chǎn)生羊毛硫細菌素類抗菌肽planosporicin[35]，可干擾革蘭氏陽性菌細胞壁代謝，克服現(xiàn)有的細菌耐藥機制，是很具前景的現(xiàn)有抗生素替代物[36]。羊毛硫細菌素類抗菌肽已應用于作為食品添加劑以及對抗痤瘡丙酸桿菌(PropionibacteriumAcnes)和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)并表現(xiàn)出了其有效性和實用性[37]。P.sphaerica分離自土壤，產(chǎn)生硫鏈絲菌素(thiostrepton)，據(jù)報道硫鏈絲菌素及其衍生物是目前發(fā)現(xiàn)的唯一一類能夠主動作用于宿主細胞和胞內(nèi)寄生菌，并在殺滅病原菌的同時提高宿主免疫防御能力的抗生素[30]。

在上述實驗研究基礎上，華北理工大學微生物資源課題組已從菌株13-12中分離到硫肽類抗生素鹽窩霉素A(siomycin A)[38]。關于鹽窩霉素A作為FoxMl的抑制劑的研究一直備受關注。鹽窩霉素A特異性的作用于在FoxMl[39]，F(xiàn)oxMl是叉頭框轉(zhuǎn)錄因子(Forkhead box)家族的一個轉(zhuǎn)錄因子，在多種不同的惡性腫瘤組織中均存在高表達[40]，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關，成為腫瘤治療一個藥物新靶標。最近研究表明，鹽窩霉素A能有效抑制胸腺癌、肺腺癌等細胞的生長[41]。因此，鹽窩霉素A很有可能成為新的抗癌藥物。菌株13-12作為鹽窩霉素A的產(chǎn)生菌具有較高研究開發(fā)價值和應用潛力。另外，根據(jù)菌株13-12功能基因檢測及發(fā)酵液穩(wěn)定性探究，推測菌株13-12可能還有其他活性產(chǎn)物未得到分離，目前后續(xù)產(chǎn)物分離純化工作正在進行中。

因此，對菌株基本生理特點及活性產(chǎn)物穩(wěn)定性的系統(tǒng)研究，可為菌株次級代謝產(chǎn)物的分離純化確定合適的條件，為深入挖掘穩(wěn)定性良好的活性成分提供優(yōu)良菌源，為刺五加內(nèi)生放線菌資源的開發(fā)利用提供依據(jù)。同時，野生刺五加屬于我國瀕危藥用植物，本研究篩選得到的菌株，所產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物與宿主植物部分藥效相似，可為刺五加生長緩慢、資源緊缺等引起的藥源匱乏和生態(tài)破壞問題提供新出路，對瀕危植物資源的保護具有重要意義。