Chemische Bestandteile der marinen Streptomyces sp. rssa1 aus dem Südchinesischen Meer
Marine Actinomyceten sind eine Klasse wertvoller medizinischer mikrobieller Ressourcen, die eine Vielzahl bioaktiver Substanzen mit unterschiedlichen Strukturtypen produzieren können, wie Makrolide, Alkaloide, Peptide, Chinone usw. Sie haben ein großes Potenzial bei der Erforschung antibakterieller Verbindungen. Schinke et al. fanden heraus, dass 69% der zwischen 2010 und 2015 aus Meeresbakterien gewonnenen antibakteriellen Verbindungen von marinen Actinomyceten stammten. Aufgrund der Einzigartigkeit der marinen Umwelt unterscheiden sich marine Aktinomyceten von terrestrischen Aktinomyceten durch physiologische, biochemische und genetische Eigenschaften, was die Suche nach aktiven Molekülen aus marinen Aktinomyceten sehr vielversprechend macht.

In den letzten Jahren hat unser Forschungsteam einige aktive Moleküle mit neuartiger Struktur aus den symbiotischen und epiphytischen Aktinomyceten von Meeresorganismen im Südchinesischen Meer gefunden. Kürzlich isolierten und untersuchten wir einen marinen Streptomyces sp. rssa1-Stamm mit antibakterieller Aktivität aus Korallenproben, die wir von den Xisha-Inseln, Hainan, China, gesammelt hatten, aber seine antibakteriellen Substanzen sind nicht klar. Um die von diesem Stamm produzierten Wirkstoffe zu erforschen, wurde in diesem Artikel zunächst ein festes Reiskulturmedium für die feste Fermentation verwendet, die chemische Zusammensetzung der Fermentationsprodukte systematisch untersucht und die Aktivität überprüft.

Aktinobakterien sind eine Klasse wertvoller medizinischer Mikroorganismen, und fast zwei Drittel der bisher entdeckten natürlichen Antibiotika stammen von Aktinomyceten, insbesondere Streptomyceten. In diesem Artikel wurden 10 Verbindungen aus den Metaboliten von Streptomyces sp. rssa1 aus Korallen isoliert und identifiziert. Bei den Verbindungen 1 und 2 handelte es sich um die Tetracycline A bzw. B und bei Verbindung 3 um eine Benzonaphthochinon-Verbindung namens Kanglemycin M. Ein Aktivitätsscreening zeigte, dass sie eine zytotoxische Aktivität gegen RAW 264.7-Makrophagen besitzt, wodurch die Naturstoffbibliothek der marinen Aktinomyceten in China weiter bereichert wurde. Bei Verbindung 4 handelt es sich um eine Diketopiperazin-Verbindung, die zu den Diketopiperazinen gehört. Li et al. berichteten, dass die Verbindung eine nematodenabtötende Wirkung hat, mit einer 48-Stunden-Mortalitätsrate von 40% gegen den Nematoden (Panagrellus redivivus). In diesem Artikel wird zum ersten Mal die Verbindung 4 mit nematodenabtötender Wirkung aus marinen Streptomyces entdeckt, was darauf hindeutet, dass das Bakterium bei der Vorbeugung und Bekämpfung von Nematodenkrankheiten bei Nutzpflanzen von Nutzen sein könnte. Außerdem wurde festgestellt, dass die Verbindung eine schwache hemmende Wirkung gegen Vibrio alginolyticus hat, was Hinweise für die Entwicklung von Medikamenten zur Vorbeugung und Bekämpfung von Vibrio-Krankheiten im Wasser liefert. Bei den Verbindungen 5-10 handelt es sich um häufige Indol- oder benzolhaltige einfache Verbindungen. Unter ihnen hat Verbindung 7, die zuerst von Jin et al. aus der Pflanze Salsola entdeckt wurde, eine starke α-Amylase-Hemmaktivität mit einer Hemmungsrate von 44% bei einer Konzentration von 0,556 mg/ml.

Polyenmakrolide sind eine Klasse von hochwirksamen Antimykotika mit breitem Wirkungsspektrum, wie z. B. Natamycin, die Schimmel- und Hefepilze hemmen können und aufgrund ihrer guten physikalisch-chemischen Stabilität als natürliche Lebensmittelkonservierungsmittel und antibakterielle Zusatzstoffe verwendet werden. Die in dieser Studie isolierten Verbindungen 1 und 2 wurden als Tetracyclin A bzw. B identifiziert. Beide Verbindungen haben ein Lacton-Ringskelett aus 25 Kohlenstoffatomen mit 4 konjugierten Doppelbindungen und mehreren Hydroxylgruppen am Ring. Die 15. Hydroxylgruppe ist über eine glykosidische Bindung mit einem Aminozucker verbunden. Bei den derzeit entdeckten Tetracyclin produzierenden Bakterien handelt es sich ausschließlich um Streptomyces actinomycetes, die erstmals von Dornberger et al. aus Streptomyces noursei entdeckt wurden und die starke hemmende Wirkungen auf pathogene Pilze in der Landwirtschaft wie Alfalfa-Wurzelfäule und Reisbräune haben. Aufgrund der instabilen chemischen Struktur von Tetracyclin A und B unter Sonnenlicht sind sie jedoch empfindlich gegenüber ultravioletter Strahlung, was ihre direkte Anwendung in der landwirtschaftlichen Produktion einschränkt. Zhang et al. fanden heraus, dass Tetracyclin A und B bei niedrigeren Konzentrationen eine gute bakterizide Wirkung auf Aspergillus flavus haben, wobei die niedrigsten bakteriziden Konzentrationen bei 3,13 bzw. 12,56 μ g/ml lagen. Aufgrund ihrer geringen Toxizität und der Tatsache, dass sie keine Nebenwirkungen auf Säugetiere haben, haben Polyenmakrolide das Potenzial, als Antimykotika in Lebens- und Futtermitteln eingesetzt zu werden. In diesem Artikel wurden erstmals Tetracyclin A und Tetracyclin B, hochwirksame antimykotische Verbindungen, aus dem Streptomyces-Stamm rssa1 entdeckt, der aus Korallen im Südchinesischen Meer stammt. Da viele Studien gezeigt haben, dass sie in der Medizin und bei der Bekämpfung von Krankheiten in der Landwirtschaft gute Anwendungsmöglichkeiten bieten, könnte dieses Bakterium eine wichtige Stammressource für die Entwicklung effizienter Arzneimittel mit geringer Toxizität und grüner Biokontrollmittel sein. Diese Entdeckung liefert auch wichtige Anhaltspunkte für die Suche nach Aktinomyceten-Ressourcen mit medizinischem und landwirtschaftlichem Wert aus tropischen Meeresorganismen in China.