微生物生物转化是一个由化学、微生物学和过程工程学等多学科交叉的研究领域，是当今世界上一个研究热点和新的研究方向。微生物生物转化反应操作简单、条件温和、环境友好，具有高效率和高选择性等鲜明的优点，在有机合成、医药、精细化工、食品等领域具有广阔的基础理论研究和应用前景。据报道，亲脂性小分子能够在微生物的生物膜上积聚，结果使得膜上的磷脂结构发生变化，从而改变了生物膜的流动性、渗透性等功能。此外，这些亲脂性化合物还能够影响蛋白质和特定的生物酶。很显然，亲脂性小分子对微生物细胞是有毒的。微生物通过自动调节，对亲脂性小分子进行生物转化而表现为解毒行为，由于生物酶活性的改变，使得微生物的代谢途径发生变化，因而可以产生不同的代谢产物。基于此，我们选用樟脑、香茅醇、四氢萘、α-蒎烯、香豆素和葸酮作为亲脂性小分子来探索海洋微生物的生物转化潜力，我们希望获得在香料、药物和有机合成等领域具有应用潜力的新的生物转化产品。 为了使海洋细菌生长旺盛而获得最大的生物量，我们采用均匀设计和正交设计思路对海洋细菌Aeromonas hydrophila D0804的培养条件进行了研究，结果发现海洋细菌在0.5％蛋白胨，0.2％酵母膏，2.5％粗海盐，pH 7.5的液体培养基中，温度为28℃，摇瓶培养效果最佳。在此培养条件下，用5株海洋细菌Aeromonas hydrophila D0602、D0701、D0703、D0802和D0804分别对樟脑、香茅醇、α-蒎烯、四氢萘和香豆素进行了小规模的生物转化筛选实验。经薄层层析色谱对照实验分析，结果证实亲脂性小分子的生物转化是明显而普遍存在的。 在海洋细菌Aeromonas hydrophila D0804对樟脑、香茅醇和四氢萘的生物转化的研究中，结果发现存在氧化、还原、水解、羟基化、异构化和酯化等催化反应。在樟脑的生物转化实验中，发现细菌能够在樟脑的2位甲基上进行羟基化，更有趣的是在细菌的代谢过程中合成了大量的香豆素，这为获得天然合成的具有抗HIV-1、抗血红细胞凝集、抗肿瘤等活性的香豆素类药物提供了新的方法，然而樟脑诱导细菌产生香豆素的机理仍未明确。经GC-MS检测，结果发现在香茅醇的生物转化实验中产生了一系列具有香味的氧化产物，如3,7-二甲基-6-辛烯醛、6,7-环氧香茅醇、3,7-二甲基-6-辛烯酸等，这些产品可用作具有高赋加值的天然香料。在四氢萘的生物转化实验中，发现细菌对四氢萘主要进行催化氧化作用，且反应发生在四氢萘的非活性的饱和碳原子上，显示了海洋细菌具有独特的生物催化氧化机制。我们还研究了海洋细菌Aeromonas，hydrophila D0804的代谢产物。细菌培养液粗提物采用柱层析、制备薄层层析色谱和重结晶等方法进行分离，综合有机波谱解析，得到化合物(2Z)-butenal、5a-androst-7-en-3β-ol、crassosterol、batiol、(2Z,4Z)-2-methyl-2,4-hexadienedioie acid等。通过与生物转化实验组的比较，我们断定亲脂性小分子在微生物生物转化过程中具有明显而独特的代谢机制。 在论文的最后一章，我们利用一株从扭曲肉芝软珊瑚Sarcophyton tortuossum中分离出来的内生真菌SarcoF5(种属未鉴定)对葸酮进行了生物转化研究。我们的最初目的是希望发现一些具有药用潜力的生物氧化产品，令人吃惊的是一个从扭曲肉芝软珊瑚Sarcophyton tortuossum中分离得到的活性四萜化合物methyl sartortuoate从真菌培养液中被分离出来，而在对照实验中却未被发现。这个结果表明葸酮可以诱导四萜化合物methyl sartortuoate的合成，其生物合成机制正在研究之中。软珊瑚与其内生真菌存在着共生关系，我们推测四萜化合物methyl sartortuoate也有可能是由真菌产生并在软珊瑚体内积累。