楊 勇，李昆太

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放線菌資源及其活性物質(zhì)研究概述

楊 勇，李昆太*

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院/江西省農(nóng)業(yè)微生物資源開發(fā)與利用工程實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045）

放線菌是一類（G+C）含量高的革蘭氏陽性細(xì)菌，以豐富的次級代謝產(chǎn)物出名，在醫(yī)藥、農(nóng)林業(yè)等方面具有重要利用價值。簡要概述了放線菌的資源分布、分類方法及其代謝產(chǎn)物生物學(xué)功能，討論了目前放線菌開發(fā)領(lǐng)域存在的問題及解決辦法，以期為放線菌的開發(fā)應(yīng)用研究提供參考。

放線菌；次級代謝產(chǎn)物；資源分布；分類方法；生物學(xué)功能

我國是一個人口資源眾多的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)發(fā)展具有十分重要的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)地位，關(guān)系著國計(jì)民生與社會穩(wěn)定[1]。然而，隨著植物病害的頻發(fā)，農(nóng)作物生長受阻、產(chǎn)量和品質(zhì)降低，再加上人口資源不斷增加，可耕地面積急劇減少，導(dǎo)致全世界糧食的供給問題日益突出。植物病害主要包括細(xì)菌、真菌和病毒性病害3種，其中真菌性病害占主導(dǎo)地位[2]，是影響世界農(nóng)作物產(chǎn)量的重要因素。隨著工業(yè)科學(xué)的進(jìn)步，化學(xué)農(nóng)藥對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時，卻也導(dǎo)致了諸多問題，如：環(huán)境污染、人類健康日益惡化、病蟲耐藥性增強(qiáng)和破壞生態(tài)平衡等。這些危害的惡性循環(huán)，不僅增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，破壞環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，還給病蟲害防治帶來了極大的困難。微生物農(nóng)藥是指利用微生物及其代謝物和基因產(chǎn)物作為防治病蟲草等有害生物、促進(jìn)植物生長的生物制劑，利用其進(jìn)行植物病害生防具有高效、無污染、無殘留等優(yōu)點(diǎn)，且不易產(chǎn)生抗性，是生物防治的重要手段[3]。

放線菌是一類（G+C）含量高的生防菌，廣泛分布于自然界中，具有復(fù)雜的次級代謝系統(tǒng)，能產(chǎn)生諸多結(jié)構(gòu)新穎、生物活性顯著的代謝產(chǎn)物，是新醫(yī)藥和新農(nóng)藥研制的源頭，在植物病害生防中具有重要意義。目前發(fā)現(xiàn)的上萬種天然抗生素中，約70%是由放線菌產(chǎn)生的[3-4]，僅國外發(fā)現(xiàn)的就有Phthoxazolin A-D、Geldanamycin和Gibberellin等，而我國自主研發(fā)應(yīng)用的抗生素有Liuyangmycin、Gibberellin、Astromicin等[5-7]，其中由產(chǎn)生的Kasugamycin、Polyoxins、Validamycin A等，更是成功地商業(yè)化運(yùn)用于水稻、蔬菜和果類等的真菌病害防治之中[3,8]。雖然微生物種類和數(shù)量隨環(huán)境變化而變化，從其代謝物中發(fā)現(xiàn)新抗生素的時代已然逝去，卻還是生物活性物質(zhì)發(fā)掘的源泉。

1 放線菌資源

放線菌是一類以豐富的次級代謝產(chǎn)物出名，在醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)方面有價值的生物活性化合物的資源，是抗生素的主要產(chǎn)生菌，常用抗生素除Penicillin和Cefotaxime，其余大多都是放線菌的產(chǎn)物[9]。盡管新的種屬不斷被發(fā)掘，但目前分離到的放線菌種類仍不到1%。所以，自然界中還存在極為豐富的放線菌種群等著科研人員去發(fā)現(xiàn)、研發(fā)和應(yīng)用。

1.1 土壤放線菌

土壤是固、液、氣三相組成的高度異質(zhì)環(huán)境，是放線菌棲息的良好場所，無論是數(shù)量和種類，均以土壤中最多，即便在一些極端惡劣的土壤環(huán)境（北極永久凍土帶、非洲沙漠和金屬污染區(qū)等）也有放線菌的存在。據(jù)檢測，土壤所含放線菌孢子數(shù)可達(dá)104~106個/g，但視土壤性質(zhì)、季節(jié)作物等條件而定。土壤環(huán)境因子是土壤性質(zhì)的重要指標(biāo)，包括有機(jī)質(zhì)、植被組成、溫度、水分、通氣狀況等，另外，農(nóng)業(yè)耕作方式也會改變放線菌種類和數(shù)量[10]。Waksman[11]研究發(fā)現(xiàn)放線菌普遍存在于中性偏堿土壤，尤其在溫帶及亞熱帶腐殖質(zhì)豐富的土壤層。何建清等[12]研究表明：土壤放線菌種類、數(shù)量隨生境不同而變化，其中糧田放線菌種類數(shù)量分布最多，原始森林、耕作草甸和沼澤分布其次，而高山草甸分布最少。馬濤、司美茹等對青海高原西部地區(qū)土壤放線菌分布的研究表明：放線菌數(shù)量與有機(jī)質(zhì)、pH息息相關(guān)，有機(jī)質(zhì)越豐富、pH越高，放線菌數(shù)量越多。此外土壤質(zhì)地也是影響放線菌數(shù)量的重要因素，放線菌數(shù)量由少到多依次為粘土、砂土和壤土。植被對放線菌數(shù)量和組成的影響并沒有顯著差異，由少到多均為花生地、小麥地和菜地，并隨土層加深而減少[13-14]。Wang和Mao等人[10, 15-16]在重金屬污染區(qū)土壤中分離出2株放線菌新種和，證實(shí)了從特殊生境分離得到特殊放線菌株的可能性。

總體來說，土壤放線菌的種類和數(shù)量與地理狀況、地域環(huán)境、土壤類型和植被等密切相關(guān)：在耕作水平高、水分適中、通氣好的土壤中，放線菌數(shù)量多，種類少，且大多為；在原始地區(qū)土壤中，放線菌數(shù)量少，但種類多，這為放線菌的分離篩選提供了理論依據(jù)。且隨著科研的不斷深入，土壤放線菌分離篩選工作愈發(fā)困難，發(fā)現(xiàn)新種屬或具有生物活性菌株的可能性日趨減少，從海洋、植物等一些特殊的生態(tài)環(huán)境中尋求具有研究價值微生物便成為了當(dāng)下研究者的焦點(diǎn)。

1.2 海洋放線菌

海洋占地球表面積的71%，蘊(yùn)藏著種類繁多的生物資源，是人類可持續(xù)發(fā)展的寶貴財(cái)富[17]，然目前仍有95%以上的海洋微生物尚未發(fā)掘[18]。海洋微生物不僅資源豐富，且活性菌株的比率較高[19]。Ramesh等[20]從印度孟加拉灣海岸不同位置采集到288個海洋樣本，分離到208株海洋放線菌，其中有111株放線菌表現(xiàn)出對人類病原菌有抗菌活性，151株表現(xiàn)出抑制兩種植物病原菌的抗真菌活性。另外，海洋微生物還具有極強(qiáng)的識別、防御和再生能力，這些功能賜予了海洋微生物的多樣性、復(fù)雜性和特殊性[21]。海洋微生物包括海洋細(xì)菌、真菌和放線菌[22]，其中產(chǎn)抗菌活性物質(zhì)的海洋微生物約45%來源放線菌，可以說海洋放線菌是產(chǎn)生新天然產(chǎn)物的重要資源寶庫。過去人們一致認(rèn)為海洋放線菌來自于陸地，系因土壤放線菌的休眠孢子隨雨水沖刷流入海洋[23]。唐婧媛和Mincer等[24-25]研究證實(shí)海洋中高鹽、高壓、低溫與寡營養(yǎng)等特殊環(huán)境不僅適應(yīng)放線菌的生存，也提高了產(chǎn)抗生素的潛力，Mincer還在海洋中發(fā)現(xiàn)了許多罕見放線菌，與典型的陸生放線菌存在很大差異。文獻(xiàn)[26-27]表明，在弱酸性環(huán)境中存在的放線菌類群要比中性水域豐富。海洋環(huán)境的特殊多樣成就了微生物的豐富多樣，同時也賦予了放線菌種類的復(fù)雜繁多。在種類上海洋放線菌不同于陸生放線菌，后者主要以鏈霉菌為主，而前者會隨樣品采集深度的增加，鏈霉菌逐漸減少。通常而言，在近海中發(fā)現(xiàn)的放線菌主要是、、、和；遠(yuǎn)海及深海中的放線菌主要是、和。

1.3 植物內(nèi)生放線菌

長期以來，科學(xué)界對植物內(nèi)生菌的起源及定義都存在較大分歧，主要有3種假設(shè)：（1）由植物細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器轉(zhuǎn)化而來；（2）由外源無害微生物定植演化而來；（3）由病原菌侵入演化而來[28]。經(jīng)過上百年的探索，廣大研究者對植物內(nèi)生菌的認(rèn)知逐漸趨于一致：植物內(nèi)生菌是一類可以在植物細(xì)胞或細(xì)胞間隙中定殖并與寄主植物共存的微生物，主要包括細(xì)菌、真菌、放線菌[29-30]。

作為植物內(nèi)生菌群落中的重要組成部分，內(nèi)生放線菌不僅宿主分布廣泛，且生物多樣性豐富。是最早被發(fā)現(xiàn)的內(nèi)生放線菌，能與多種非豆科植物形成放線菌根瘤，人工接種不僅能提高植物存活率，還可增加植物生長速度[31]。被廣泛應(yīng)用于植物病害生物防治，是目前研究最多的植物內(nèi)生放線菌。Qin等[32]采用多種預(yù)處理方法，從近90株藥用植物中分離篩選到32個不同種屬的內(nèi)生放線菌，并從中發(fā)現(xiàn)了許多新的稀有放線菌種，如表1。大量研究證實(shí)了植物內(nèi)生放線菌可通過自身及產(chǎn)生代謝產(chǎn)物作用于植物，促進(jìn)宿主生長發(fā)育，提高植物對環(huán)境壓力的耐受能力，協(xié)助宿主抵御或殺死病蟲害，具有極大的生防意義[47-48]。

表1 植物中分離到的部分稀有放線菌屬

2 放線菌分類研究進(jìn)展

放線菌是微生物中的一個重要類群，其分類地位一直備受關(guān)注[49]。自1875年Cohn首次從人淚腺感染病灶中發(fā)現(xiàn)放線菌，距今已有百余年歷史，在此期間，放線菌分類學(xué)得到了快速發(fā)展，歷經(jīng)了經(jīng)典、化學(xué)、分子生物學(xué)和多相分類4個階段。隨著科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)的表觀型分類系統(tǒng)已經(jīng)不能完全客觀地反映放線菌的自然分類關(guān)系。如何準(zhǔn)確地定位放線菌的分類地位，不管對于系統(tǒng)分類學(xué)自身發(fā)展，還是對于微生物資源開發(fā)應(yīng)用都具有理論指導(dǎo)意義。

2.1 經(jīng)典分類

經(jīng)典分類又稱傳統(tǒng)分類、描述分類，主要以形態(tài)、培養(yǎng)、生理生化和生態(tài)條件等表觀分類特征，對微生物個體進(jìn)行的分類方法[50]。1961—1972年放線菌專著的發(fā)表和《國際鏈霉菌計(jì)劃》中最后一批研究成果的公布，和中科院微生物所放線菌分類組編撰的《鏈霉菌鑒定手冊》，使得以形態(tài)和培養(yǎng)特征為主，生理生化特征為輔的放線菌經(jīng)典分類達(dá)到了巔峰[51]。

2.2 化學(xué)分類

化學(xué)分類是研究微生物不同化學(xué)特性，并利用這些特性對微生物個體進(jìn)行分類鑒定。1976年Lechevalier夫婦提出化學(xué)分類研究，以化學(xué)與形態(tài)特征相結(jié)合，使放線菌分類正式邁入化學(xué)分類時期。隨著分類系統(tǒng)日臻完善，放線菌化學(xué)分類學(xué)也從表觀深入到了細(xì)胞水平，包括：脂肪酸分類、細(xì)胞壁化學(xué)組分分類、醌分類、枝菌酸分類、磷酸類酯分類、全細(xì)胞蛋白SDS-PAGE分析和核糖體凝膠蛋白雙向電泳分析7大類，其中細(xì)胞壁化學(xué)組分分類已成為確定放線菌屬必不可少的分類手段。

2.3 分子生物學(xué)分類

分子生物學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域重要的分支學(xué)科，主要研究核酸、蛋白等生物大分子結(jié)構(gòu)和功能，在現(xiàn)代分類學(xué)中占有重要地位。全基因序列對比是研究不同個體遺傳關(guān)系的最好方法[52]。核酸是存儲和傳遞遺傳信息的載體，分析核酸序列和結(jié)構(gòu)變化可直接揭示個體間的親緣關(guān)系，建立以系統(tǒng)發(fā)育為基礎(chǔ)的分類系統(tǒng)[53]。常用于放線菌基因型分析的方法如下：DNA堿基分析、DNA-DNA（rRNA）分子雜交技術(shù)、系統(tǒng)發(fā)育學(xué)信息研究以及基于DNA的其它分類方法，16S rDNA分子雜交技術(shù)是目前使用最為全面的分類方法。

2.4 多相分類

近年來，在Int. J. Syst. Bacteriol發(fā)表的放線菌分類論文，大多是幾種分類依據(jù)的結(jié)合，幾乎沒有單純的化學(xué)、形態(tài)學(xué)分類的文章。由于微生物信息學(xué)迅速發(fā)展，單靠某種分類方法確定新菌株分類地位已經(jīng)遠(yuǎn)不可靠，建立表型（形態(tài)、培養(yǎng)和生理生化）、數(shù)值、化學(xué)、和分子分類等幾種信息的綜合分類標(biāo)準(zhǔn)已成為現(xiàn)代分類學(xué)發(fā)展的趨勢。多相分類就是將表型、基因型和系統(tǒng)進(jìn)化分析數(shù)據(jù)綜合起來作為分類和進(jìn)化分析依據(jù)，是目前分類學(xué)對放線菌等研究的公認(rèn)的、最有效的、最客觀的分類方法。

3 放線菌代謝產(chǎn)物生物活性及其作用機(jī)理

近年來，隨著基礎(chǔ)生命科學(xué)和各種生物技術(shù)的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)微生物可通過新陳代謝產(chǎn)生具有豐富多樣生物活性的次級代謝產(chǎn)物。其中抗生素是最早被開發(fā)利用，具有抗細(xì)菌、真菌和抗腫瘤活性的次級代謝物。近年來，隨著天然產(chǎn)物化學(xué)和病理學(xué)研究的不斷深入，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)方面的非抗生素類生化藥物越來越多，包括：酶和酶抑制劑、免疫調(diào)節(jié)劑、微生物代謝調(diào)節(jié)劑、植物生長調(diào)節(jié)劑、殺蟲劑和除草劑、抗寄生蟲物質(zhì)、藥理活性物質(zhì)、離子載體和類激素等。自1960年Umezawa等研究微生物產(chǎn)酶抑制劑以來，對微生物產(chǎn)非抗生素類生物活性物質(zhì)的研究已經(jīng)全面展開。這些活性物質(zhì)有70%~80%是由放線菌產(chǎn)生，在醫(yī)藥、農(nóng)林業(yè)等方面發(fā)揮了極大的作用，說明放線菌作為藥物產(chǎn)生菌具有巨大的應(yīng)用價值。

3.1 抗生素類

早在2000年前，古人就開始學(xué)會利用豆腐表面的霉來治療癰癥，這是人類史上首次利用抗生素治療疾病的案例。繼Fleming發(fā)現(xiàn)Streptomycin后，人類陸續(xù)從放線菌中發(fā)現(xiàn)了Chlortetracycline和Oxytetracycline等四環(huán)類抗生素；Gentamycin、Neomycin和Micronomicin等氨基糖苷類抗生素；Erythromycin、Medcamycin、Spiramycin、Kitasamycin、Josamycin等大環(huán)內(nèi)酯抗生素；Rifamycin等安莎類抗生素；Nystatin、Amphotericin B等多烯類抗霉菌抗生素[54]。

農(nóng)用抗生素即應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中防治作物病蟲害及雜草的抗生素。其發(fā)展之初，是將一些醫(yī)用抗生素用作農(nóng)作物生防，如由鏈霉菌產(chǎn)生的醫(yī)用Oxytetracycline和Streptomycin用于防治某些果樹和蔬菜的病害，其良好的生物防效引起了廣大農(nóng)業(yè)工作者的關(guān)注。于是在此之后，關(guān)于農(nóng)用抗生素的研究層出不窮。Blasticidin-S是第一個商品化的農(nóng)用抗生素，它的成功研發(fā)標(biāo)志著農(nóng)用抗生素生產(chǎn)進(jìn)入了工業(yè)化時期[2]。隨后Polyoxin、Kasugamycin和Validmycin等一系列高效、低毒、無公害的新型農(nóng)用抗生素被相繼開發(fā)。近幾年來，還篩選出Tetranactin、Abamectin、Spinosad和Herbiace等殺蟲、殺螨、除草抗生素，進(jìn)一步加速了農(nóng)用抗生素的發(fā)展[55]。

目前國內(nèi)外研究農(nóng)用抗生素的作用機(jī)理主要從以下幾點(diǎn)出發(fā)：細(xì)胞壁和細(xì)胞膜合成、核酸合成、蛋白質(zhì)合成和能量代謝等[56]。Penicillin可有效抑制肽聚糖的交聯(lián)作用，阻礙病原菌細(xì)胞壁形成。微生物細(xì)胞膜是一種選擇半透性膜，Polymyxin B、Colistin等多肽類抗生素和Amphotericin B、Natamycin、Nystatin等多烯類抗生素通過破壞細(xì)胞膜超微結(jié)構(gòu)，使其喪失選擇性屏障，造成細(xì)胞內(nèi)成分流失，導(dǎo)致病原菌死亡[57]。Griseofulvin是從中分離出來的非多烯類抗真菌抗生素，可以可逆的破壞海洋環(huán)節(jié)動物卵細(xì)胞的有絲分裂的紡錘體，同時也能作為微管抑制劑[58]。細(xì)胞生長離不開蛋白質(zhì)的合成，而核糖體是蛋白質(zhì)合成的分子機(jī)器，其合成受阻必會抑制病原菌的生長。大環(huán)內(nèi)酯類、Chloramphenicol等是作用于核糖體50S，Kasugamycin、Streptomycin、Tetracycline等作用于30S，而Kanamycin、Gentamycin等作用于50S與30S。細(xì)胞活動是以呼吸作用產(chǎn)生的ATP作為能源，除細(xì)菌的氧化磷酸化是在細(xì)胞上進(jìn)行外，其余高等生物和真菌及原核動物都是在線粒體上進(jìn)行。Antimycin A通過作用呼吸鏈電子傳遞過程使真菌呼吸作用停止[59]，Tyrothricin S[60]屬于解偶聯(lián)劑能使其正常進(jìn)行呼吸作用，但不能產(chǎn)生ATP。Validamycin可使的海藻糖酶活性受到抑制，阻礙養(yǎng)分輸送，進(jìn)而抑制生長和發(fā)育[55]。

3.2 抗腫瘤活性

微生物次級代謝物是新型抗腫瘤藥物活性成分的重要來源，在癌癥化療藥劑中占有重要位置[61]。放線菌發(fā)酵所產(chǎn)抗腫瘤活性物質(zhì)，除了具有化學(xué)結(jié)構(gòu)多樣、作用機(jī)制新穎、類藥性強(qiáng)等特點(diǎn)，還具有易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)、污染小等優(yōu)點(diǎn)[62]。Actinomycin是多數(shù)和一些產(chǎn)生的色素肽內(nèi)酯類抗生素，具有抗菌、抗病毒和抗腫瘤的功效[63]。Actinomycin D是從分離出來最早用于癌癥治療的抗生素，之后Actinomycin A、Actinomycin C、Actinomycin X和Actinomycin Z等相繼從、、、中分離得到。

早在1991年，加州大學(xué)海洋天然產(chǎn)物研究機(jī)構(gòu)便首次發(fā)現(xiàn)并成功培養(yǎng)了一屬全新的海洋放線菌，并從中分離鑒定出一系列結(jié)構(gòu)新穎、具有極強(qiáng)抗癌活性的化合物Salinisporamides。Mitomycin是從或分離出來的含氮雜環(huán)丙烷天然產(chǎn)物，具有苯醌、乙酰亞胺基及氨甲酰3個活性基團(tuán)[64]，研究[65]表明，其對多種腫瘤細(xì)胞均有極高的抑制作用，可使腫瘤細(xì)胞中硫氧還蛋白還原酶失活，但毒性較強(qiáng)。最新發(fā)現(xiàn)的絲裂霉素二聚體具有較弱的毒性和較強(qiáng)的活性，極可能作為一個潛在的候選化合物。

3.3 酶抑制劑

酶抑制劑可用來治療糖尿病、高血脂、調(diào)節(jié)免疫作用等, 在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)方面都具有重要價值?？死S酸（clavulanic acid, CA）是一種由產(chǎn)生的不可逆的β-內(nèi)酰胺酶抑制劑[66-67]。細(xì)菌在代謝過程中會產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶，使β-內(nèi)酰胺抗生素水解失活，從而產(chǎn)生抗藥性。加入CA，則可協(xié)同增強(qiáng)Penicillin和Cephalosporin對產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶的耐藥菌的抗菌活性[68]。降糖藥阿卡波糖是源于sp. SE50的假氨基糖類糖水解酶抑制劑[26]。

3.4 免疫調(diào)節(jié)劑

免疫調(diào)節(jié)劑是一種能調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能的生物制劑。Rapamycin是一種新型大環(huán)內(nèi)酯類免疫抑制劑[69]，于1975年從中分離得到，最早作為抗真菌劑，臨床可用于移植排異、紅斑狼瘡等疾病[70]。相較于由真菌產(chǎn)生的免疫抑制劑Cyclosporin A相比，沒有腎毒性。Tacrolimus是1984年從土壤放線菌發(fā)酵產(chǎn)物中分離出的一種具有強(qiáng)大免疫抑制作用的大環(huán)內(nèi)酯類免疫抑制劑[71]，系23元環(huán)的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，其出現(xiàn)是器官移植的又一重大進(jìn)展[72]。

4 結(jié)語與展望

植物病蟲害是我國主要的農(nóng)業(yè)病害。步入21世紀(jì)，農(nóng)藥發(fā)展進(jìn)入了高效、環(huán)保的新階段，同時也對化學(xué)農(nóng)藥的使用提出了新的要求。放線菌所產(chǎn)代謝產(chǎn)物作為天然農(nóng)藥的重要組成部分，具有豐富多樣的生物學(xué)功能和良好的環(huán)境兼容性，且不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)，成為目前研究開發(fā)的熱點(diǎn)。

盡管對于放線菌的研究開發(fā)越來越深入，但也存在一定問題，在此筆者提出一些建議：（1）實(shí)踐證明新菌種是新化合物的首要前提，然目前對普遍環(huán)境中放線菌的研究開發(fā)耗時費(fèi)力，且最終發(fā)現(xiàn)新菌的概率極低，這就要求科研工作者始終不渝把分離方法本身作為重點(diǎn)研究對象，用心積累，不斷創(chuàng)新，并從一些特殊生境中分離篩選放線菌是發(fā)現(xiàn)新菌或新化合物的重要途經(jīng)。（2）現(xiàn)今中國抗生素產(chǎn)業(yè)仍存在仿制、同質(zhì)化嚴(yán)重、產(chǎn)能過剩、環(huán)保壓力和低水平重復(fù)建設(shè)等諸多問題亟待解決，加強(qiáng)放線菌基礎(chǔ)研究，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型抗生素，將“中國制造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸袊窃臁笔墙鉀Q該類問題的有效方法。（3）隨著多種耐藥菌（如MRSA、PRSP）的出現(xiàn)，急需開發(fā)新抗生素解決。如何合理、科學(xué)地使用抗生素，對掌握細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生機(jī)制具有指導(dǎo)意義。

[1]康振生. 我國植物真菌病害的研究現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J]. 植物保護(hù), 2010, 36(3): 9-12.

[2]李慶蒙. 鏈霉菌菌株JD211的鑒定及其次級代謝產(chǎn)物的初步研究[D]. 南昌: 江西農(nóng)業(yè)大學(xué), 2014.

[3]章帥文, 楊勇, 劉群, 等. 拮抗植物病原真菌AUH-1的分離與鑒定[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 45(2): 103-108.

[4]彭衛(wèi)福, 吳志明, 陳未, 等. 拮抗多種植物病原真菌C2的分離與鑒定[J]. 生物技術(shù)通報, 2016, 32(7): 106-111.

[5] 張武崗, 馮俊濤, 張錦恬, 等. 放線菌19G-317菌株發(fā)酵產(chǎn)物抑菌活性初步研究[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2009, 37(4): 158-162.

[6] 田小衛(wèi), 張波, 許玉龍. 薊縣山區(qū)土壤拮抗放線菌的分離及其抗菌活性篩選[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 38(4): 2029-2031.

[7]穆凱熱姆·阿卜來提, 來娜娜, 王曉東. 放線菌生物防治棉花黃萎病研究進(jìn)展[J]. 新疆農(nóng)墾科技, 2016, 39(5): 30-33.

[8] 吳志明, 李昆太. 水稻紋枯病的危害及其微生物防治概述[J]. 生物災(zāi)害科學(xué), 2018, 41(2): 81-88.

[9] 詹慶, 曹雅麗. 土壤中放線菌的分離與應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代園藝, 2017, 11(3): 24-25.

[10]陳金鳳. 土壤生防放線菌的分離、篩選與鑒定[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2012.

[11]郝永麗. 拮抗放線菌的分離篩選及鑒定[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2007.

[12]何建清. 藏東南地區(qū)土壤放線菌資源調(diào)查及應(yīng)用研究[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2006.

[13] 關(guān)統(tǒng)偉. 塔里木盆地土壤放線菌區(qū)系及抗植物病原真菌的研究[D]. 烏魯木齊: 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué), 2007.

[14] 王旭正. 拮抗放線菌FX-H-51的篩選及其活性物質(zhì)的研究[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2015.

[15] Mao J, Tang Q, Zhang Z, et al.sp. nov. a radiation-resistant actinomycete isolated from radiation-polluted soil in China[J]. Int J Syst Evol Microbiol, 2007, 57(11): 2578-2582.

[16] Wang W, Zhang Z, Tang Q, et al.sp. nov. a novel actinomycete isolated from radiation-polluted soil in China. [J]. International Journal of Systematic & Evolutionary Microbiology, 2007, 57(12): 2819.

[17]李世博, 黃燕嫄. 國際海事組織壓載水公約立法發(fā)展研究[J]. 上海海洋大學(xué)學(xué)報, 2018, 27(3): 438-446.

[18] Jensen P R, Mincer T J, Williams P G, et al. Marine actinomycete diversity and natural product discovery[J]. Antonie Van Leeuwenhoek, 2005, 87(1): 43-48.

[19] 孟鵬, 周秀秀. 鏈霉菌產(chǎn)α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制劑等降糖藥物研究概述[J]. 國外醫(yī)藥(抗生素分冊), 2016, 37(4): 145-153.

[20]Ramesh S, Mathivanan N. Screening of marine actinomycetes isolated from the bay of Bengal, India for antimicrobial activity and industrial enzymes[J]. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2009, 25(12): 2103-2111.

[21]郭剛. 海洋微生物抗稻瘟菌（）活性菌株的篩選[D]. ?？? 華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué), 2003.

[22]柏鳳月, 倪孟祥. 海洋微生物來源的抗菌活性物質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 化學(xué)與生物工程, 2016, 33(5): 15-19.

[23] Zothanpuia, Passari A K, Leo V V, et al. Bioprospection of actinobacteria derived from freshwater sediments for their potential to produce antimicrobial compounds[J]. Microbial Cell Factories, 2018, 17(1): 68.

[24]唐婧媛, 薛永常. 海洋放線菌及其生物活性的研究[J]. 飼料工業(yè), 2010, 31(22): 62-64.

[25] Park J S, Kwon H C. New naphthoquinone terpenoids from marine actinobacterium,sp. CNQ-509. [J]. Marine Drugs, 2018, 16(3): 90.

[26]楊靜, 廖美德. 放線菌資源及其應(yīng)用[J]. 世界農(nóng)藥, 2014, 36(1): 22-26.

[27]田新朋, 張偲, 李文均. 海洋放線菌研究進(jìn)展[J]. 微生物學(xué)報, 2011, 51(2): 161-169.

[28]祖麗皮亞木·木沙爾. 新疆藥用植物百里香內(nèi)生放線菌的多樣性與抗菌活性研究[D]. 烏魯木齊: 新疆大學(xué), 2018.

[29]李軍, 李白, 高廣春. 藥用植物內(nèi)生菌抑菌作用研究進(jìn)展[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 58(11): 1989-1992.

[30] 陳小姝. 北高叢越橘內(nèi)生真菌的分離、鑒定及次生代謝產(chǎn)物的研究[D]. 長春: 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué), 2008.

[31] 許然. 59種藥用植物內(nèi)生菌的分離、鑒定及PQQ產(chǎn)生菌的篩選[D]. 保定: 河北大學(xué), 2013.

[32] Zhao J W, Guo L F, Liu C X, et alsp. nov. a novel endophytic actinomycete isolated from wolfberry root (Mill)[J]. Journal of Antibiotics, 2016, 69(3): 153-158.

[33] Kuncharoen N, Pittayakhajonwut P, Tanasupawat S.sp. nov. an endophytic actinomycete isolated from roots ofC. H. Wright[J]. International Journal of Systematic & Evolutionary Microbiology, 2018, 68: 1073-1077.

[34]陳建宏, 吳越, 蔣蓮秀, 等. 廣西北侖河口紅樹林植物根際淤泥放線菌的分離、鑒定、多樣性及抗菌活性研究[J]. 中國抗生素雜志, 2018, 43(8): 1013-1019.

[35]徐紅艷, 劉愛華, 王彬, 等. 刺五加內(nèi)生放線菌的分離與多樣性研究[J]. 西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2016, 41(5): 28-35.

[36] Zhao J, Guo L, He H, et al.sp. nov. a novel endophytic actinomycete isolated from dandelion root (Hand. -Mazz. )[J]. Antonie Van Leeuwenhoek, 2014, 106(4): 667-674.

[37]謝萌, 熊子君, 趙立興, 等. 雷公藤植物內(nèi)生sp. M66生產(chǎn)的一組吲哚生物堿[J]. 微生物學(xué)通報, 2016, 43(1): 51-59.

[38]范建龍. 番茄灰霉侵染后番茄根內(nèi)放線菌的差異研究及的鑒定[D]. 哈爾濱: 東北農(nóng)業(yè)大學(xué), 2016.

[39]張盼盼, 秦盛, 袁博, 等. 南方紅豆杉內(nèi)生及根際放線菌多樣性及其生物活性[J]. 微生物學(xué)報, 2016, 56(2): 241-252.

[40] Khamna S, Yokota A, Lumyong S, et al. Actinobacteria isolated from medicinal plant rhizosphere soils: Diversity and screening of antifungal compounds, indole-3-acetic acid and siderophore production[J]. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2009, 25(4): 649-655.

[41] Qin S, Li J, Chen H H, et al. Isolation, diversity, and antimicrobial activity of rare actinobacteria from medicinal plants of tropical rain forests in Xishuangbanna, China[J]. Appl Environ Microbiol, 2009, 75(19): 6176-6186.

[42]杜慧竟, 蘇靜, 余利巖, 等. 藥用植物內(nèi)生放線菌的分離和生物學(xué)特性[J]. 微生物學(xué)報, 2013, 53(1): 15-23.

[43] Miao Q, Qin S, Bian G K, et al.sp. nov. a novel endophytic actinomycete isolated from oil-seed plantL[J]. Antonie Van Leeuwenhoek, 2011, 100(3): 333-339.

[44] Cheng J, Zhang M Y, Zhao J C.sp. nov. an actinomycete isolated from rhizosphere ofL[J]. International Journal of Systematic & Evolutionary Microbiology, 2016, 67(2): 178-192.

[45] Li Z, Song W, Zhao J, et alsp. nov. a novel actinomycete isolated from the root of black soya bean [(L. ) Merr][J]. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology,2017, 67: 5026-5031.

[46] Niemhom N, Chutrakul C, Suriyachadkun C, et al.sp. nov. an endophytic actinomycete isolated from the stem of[J]. International Journal of Systematic & Evolutionary Microbiology, 2017, 67(8): 2879-2884.

[47] 張志斌, 鄧映明, 熊瑤瑤, 等. 東鄉(xiāng)野生稻內(nèi)生放線菌分離及菌株S123次級代謝產(chǎn)物分析[J]. 微生物學(xué)通報, 2015, 42(09): 1662-1670.

[48] White J F, Torres M S, Johnson H, et al. A functional view of plant microbiomes: endosymbiotic systems that enhance plant growth and survival[J]. Advances in Endophytic Research, 2014: 425-439.

[49] 熊瑤瑤, 敖武, 李怡, 等. 3株拮抗內(nèi)生放線菌的鑒定及其抑菌活性初步研究[J]. 江西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2015, 39(2): 171-176.

[50]任?？? 死海極端高鹽環(huán)境放線菌資源初步研究[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2012.

[51] 王海龍. 紅樹林細(xì)胞毒活性鏈霉菌061324的分子鑒定及定種[D]. ?？? 海南大學(xué), 2009.

[52] Scott D, Ely B. Conservation of the essential genome among caulobacter and brevundimonas species[J]. Current Microbiology, 2016, 72(5): 503-510.

[53] 朱兆香. 土壤放線菌的篩選、鑒定及其活性代謝產(chǎn)物的研究[D]. 哈爾濱: 東北農(nóng)業(yè)大學(xué), 2011.

[54]張武崗, 馮俊濤, 方香玲, 等. 放線菌19G-317菌株的鑒定及其抑菌活性研究[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版), 2009, 35(3): 243-248.

[55]馬廣鵬. 生物農(nóng)藥的發(fā)展與機(jī)遇[J]. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2013, 29(3): 92-97.

[56]鄧永杰. 放線菌JY-22抑菌機(jī)理及抑菌物質(zhì)初步分離[D]. 重慶: 西南大學(xué), 2017.

[57] Takahashi M, Takeuchi H, Kawakubo H, et al. Effectiveness of polymyxin B-direct hemoperfusion (PMX-DHP) therapy using a polymyxin B-immobilized fiber column in patients with post-esophagectomy sepsis[J]. Esophagus, 2014, 11(3): 189-196.

[58] 朱育菁, 于曉杰, 潘志針, 等. 灰黃霉素的研究進(jìn)展[J]. 廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2010, 49(3): 435-439.

[59] 王懷旺. 抗霉素的研究[D]. 福州: 福建醫(yī)科大學(xué), 2009.

[60] 高向陽, 陳念, 林壁潤, 等. 短桿菌肽S的研究進(jìn)展[J]. 生命科學(xué)研究, 2004(2): 76-79.

[61] 魏艷紅, 堯晨光, 奚彩麗, 等. 微生物來源抗腫瘤藥物的研究進(jìn)展[J]. 中國生物制品學(xué)雜志, 2017, 30(3): 329-334.

[62] 王彬, 吳景華, 袁麗杰. 放線菌的次級代謝產(chǎn)物及其抗菌抗腫瘤活性[J]. 標(biāo)記免疫分析與臨床, 2017, 24(8): 951-955.

[63]王芳, 呂紅, 賈娟娣, 等. 紫草素下調(diào)Runx2轉(zhuǎn)錄活性對乳腺癌細(xì)胞體外運(yùn)動能力的影響[J]. 中國醫(yī)藥導(dǎo)報, 2016, 13(18): 4-8.

[64] 李建昌, 柳建軍, 許志堅(jiān), 等. 淺表性膀胱尿路上皮癌TUR-Bt術(shù)后膀胱灌注吡柔比星及絲裂霉素療效及安全性比較[J]. 中國實(shí)用醫(yī)藥, 2012, 7(19): 34-35.

[65] Paz M M , Zhang X , Lu J , et al. A new mechanism of action for the anticancer drug mitomycin C: mechanism-based inhibition of thioredoxin reductase[J]. Chemical Research in Toxicology, 2012, 25(7): 1502-1511.

[66]宗工理, 鐘傳青, 王新圓, 等. 克拉維酸高產(chǎn)菌的誘變育種及發(fā)酵工藝研究[J]. 中國抗生素雜志, 2017, 42(2): 112-116.

[67] 葛倩倩. 克拉維酸發(fā)酵工藝的優(yōu)化[J]. 民營科技, 2018(4): 3-4.

[68] 孟勇, 張國華, 王忠彥, 等. β-內(nèi)酰胺酶抑制劑克拉維酸研究進(jìn)展[J]. 中國抗生素雜志, 2003(1): 60-64.

[69] 高雪. 雷帕霉素抑制兔眼后發(fā)性白內(nèi)障的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 濟(jì)南: 山東大學(xué), 2006.

[70] 殷玉俊, 李晶, 湯郁, 等. MSCs聯(lián)合雷帕霉素對異基因鼠脾淋巴細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用[J]. 山東大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版), 2009, 47(4): 58-61.

[71] 許江城. 4周齡幼齡大鼠環(huán)磷酰胺免疫抑制模型的建立及應(yīng)用[D]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué), 2017.

[72]徐凱, 朱其明, 馮建鵬. 免疫抑制劑的研究進(jìn)展[J]. 醫(yī)學(xué)綜述, 2012, 18(14): 2177-2180.

The Overview of Actinomycetes Resources and Its Active Substances

YANG Yong, LI Kun-tai*

(Jiangxi Engineering Laboratory for the Development and Utilization of Agricultural Microbial Resources/ College of Biological Sciences and Engineering, Jiangxi Agriculture University, Nanchang 330045, China)

Actinomycetes, a class of Gram-positive bacteria with high GC content, is famous for its abundant secondary metabolites and has important values in medicine, agriculture and forestry. This review briefly summarized the actinomycetes resource distribution, classification methods and biological functions of metabolites, and the problems and solutions in the field of actinomycetes of development were discussed in order to provide references for the development and application of actinomycetes.

actinomycetes; secondary metabolite; resource distribution; classification method; biological function

S476.1

A

2095-3704（2019）01-007-08

10.3969/j.issn.2095-3704.2019.01.02

2018-11-27

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（209005220）、江西?。ㄇ嗄辏┳匀豢茖W(xué)基金重大項(xiàng)目（20143ACB2100）和江西省青年科學(xué)家培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目（20142BCB23025）

楊勇(1993—)，男，碩士生，主要從事微生物代謝調(diào)控研究，wy931221@sina. com；

李昆太，教授，博士，atai78@sina. com。

楊勇, 李昆太. 放線菌資源及其活性物質(zhì)研究概述[J]. 生物災(zāi)害科學(xué), 2019, 42(1): 7-14.