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两极地区的自然环境特殊,主要具有低温、干旱、强辐射、寡营养等特点,使得极地微生物产生的次级代谢产物结构较为独特、生物活性和作用机制更加特别。极地微生物代谢产生芳香族硝基化合物、肽类、萜类等多种骨架类型的化学成分,近年来,国际微生物学研究的热点之一就是极地微生物种属的多样性与活性代谢产物的研究。为从北极放线菌中发现结构新颖、活性显著的小分子化合物,本课题以来自南北极的链霉菌(Streptomyces sp.)为主要对象,对它们代谢产物化学类型和化学结构进行研究,以及优化相应发酵条件;用以探讨极其次级代谢产物的化学结构类型,以及影响其次级代谢产物种类和含量的发酵条件影响因子。选取三株菌株,分别为链霉菌2株(623F、NJ94)和未鉴定菌株A19-2,对其发酵产物采用多种分离纯化手段,主要包括有机溶剂萃取、TLC、硅胶和LH-20 Sephadex凝胶柱色谱、HPLC等。最终我们从链霉菌623F发酵产物中得到四个单体化合物(1-4),从A19-2的发酵产物中得到三个单体化合物(5-7),从NJ-94的发酵产物中得到6个单体化合物(7-12)。为了阐明该12个单体化合物的具体结构,我们运用多种方法,包括波谱学方法(LC-TOF MS、1H-和13C-NMR、COSY、HSQC、HMBC、UV)、理化性质和参考文献数据对比等化合物分别鉴定为2.9二羟基-4-苯基-5H-环戊[a]萘-5-酮(1)、8,9二羟基-2-甲氧基-4-苯基-5H-环戊[a]萘-5-酮(2)、9-羟基-2-甲氧基-4-苯基-5H-环戊[a]萘-5-酮(3)、已知抗生素vulgamycin(4)、脑苷脂Cerebroside B(5)、(4-羟基苯丙氨酸-脯氨酸)(6)、环(4-羟基脯氨酸-苯丙氨酸)(7)、环(脯氨酸-异亮氨酸)(8)、环(脯氨酸-亮氨酸)(9)、色氨酸(10)、Gephyromycin(11)和4,10二羟基-2-甲基-1-十二-1,4-内酯(12)。其中三个化合物1、2和3为骨架少见的芳香酮类新化合物,其生物活性评价以及全合成路线研究以及其余多个微量化合物的结果鉴定正在进行中。利用LC-TOF MS分析,开展了链霉菌NJ94不同培养条件下所产生的次级代谢产物多样性研究。主要尝试添加组蛋白去乙酰化酶抑制剂SAHA对NJ94代谢产物多样性和Gephyromycin类似物产量的影响,并尝试利用NJ94宿主——南极大磷虾蛋白作为发酵培养基氮源,来考察NJ94代谢产物多样性变化。我们研究发现,组蛋白去乙酰化酶抑制剂和不同培养基氮源都是重要的代谢产物多样性影响因子。本研究新颖的化学成分结构鉴定,以及代谢产物多样性特殊影响因子的探索,显示出了极地微生物较高的研究价值和开发利用潜力。而且也为后期磷虾共附生微生物代谢过程研究作出了有益的尝试,并且为南极大磷虾蛋白在微生物发酵工业中的广泛用途提供了依据。