Studie über Sekundärmetaboliten und antibakterielle Aktivität von Streptomyces sp. KC17012
Streptomyces gehört zu den Gram-positiven Bakterien, Prokaryoten, Actinobacterales, der Familie Streptomyces und der Gattung Streptomyces. Streptomyces ist eine wichtige mikrobielle Ressource, die hauptsächlich in Ökosystemen wie dem Boden, dem Meer und dem Süßwasser vorkommt. Sie werden in der Arzneimittelforschung, als Insektizide in der Landwirtschaft, als Herbizide und in anderen Bereichen eingesetzt. Streptomyceten haben die magische Fähigkeit, eine große Anzahl strukturell neuartiger und biologisch aktiver Sekundärmetaboliten zu produzieren, von denen die meisten stickstoffhaltige Verbindungen sind. Statistiken zufolge machen die von Streptomyces produzierten Sekundärmetaboliten etwa 2/3 der gesamten bisher entdeckten mikrobiellen Wirkstoffe aus. Die in der Medizin verwendeten Antibiotika sind meist Metaboliten von Streptomyces, wie z. B. Aminoglykosid-Antibiotika, die in der medizinischen und landwirtschaftlichen Produktion eine entscheidende Rolle spielen. Mit der zunehmenden Reife der Forschung über gewöhnliche Umweltmikroorganismen haben sich in den letzten Jahren spezielle Umweltmikroorganismen, z. B. in extremen Umgebungen wie Ozeanen, Vulkanschloten und Polarregionen, zu einem heißen Forschungsthema entwickelt. Li et al. isolierten Verbindungen, die gegen Vibrio parahaemolyticus wirken, aus marinen Streptomyces HS-34. Ye et al. isolierten zwei Stämme von Streptomyces aus Mangrovenböden in Guangxi und stellten fest, dass die Sekundärmetaboliten beider Stämme eine gute hemmende Wirkung auf Staphylococcus aureus haben; Zhou et al. entdeckten zyklische Dipeptide mit tumorzytotoxischer Aktivität aus den Sekundärmetaboliten des polaren Pilzes Geomycespannorum SA3-2-YM. Streptomyces KC17012 wurde von unserer Forschungsgruppe aus dem Boden der Kupfermine von Dongchuan isoliert. Anhand der Morphologie und der Merkmale des Stammes in Verbindung mit einer systematischen evolutionären Analyse des 16SrRNA-Gens wurde festgestellt, dass es sich um einen neuen Stamm handelt (GenBank-Nummer: MW526995). Daher setzt unsere Forschungsgruppe die Untersuchung von Streptomyces spp KC 17012 fort, mit dem Ziel, seine Sekundärmetaboliten aufzuklären und die Grundlage für seine weitere Entwicklung zu schaffen.

 

Streptomyces haben magische kreative Funktionen, und ihre Sekundärmetaboliten haben oft bedeutende physiologische Aktivitäten. In diesem Artikel wurde die Fermentationsbrühe von Streptomyces KC17012 aus der Dongchuan-Kupfermine isoliert und 18 Komponenten gewonnen, darunter hauptsächlich Dipeptide, Indolalkaloid-Derivate, Abscisinsäure-Analoga usw. Die Verbindungen 1 und 10 wurden auf ihre antibakterielle In-vitro-Aktivität getestet, mit MIC-Werten von 11 bzw. 33 μ mol/L. Die übrigen Verbindungen zeigten keine Aktivität. Bei den Verbindungen 1-4 handelt es sich um Dipeptidkomponenten mit hohem Gehalt, während Verbindung 3 aus Prolin vom D-Typ und Tyrosin vom L-Typ besteht, die in der Natur als Peptidstoffe mit Aminosäuren vom D-Typ selten sind. Die Verbindungen 11-14 sind Bestandteile von Analoga der Abscisinsäure (ABA). ABA ist ein wichtiges Pflanzenhormon, das eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des Pflanzenwachstums und der Resistenz gegenüber extremen äußeren Bedingungen spielt. Die Produktionskosten für ABA sind jedoch hoch und lassen sich nur schwer in großem Maßstab industriell herstellen, so dass die Nutzung des mikrobiellen Stoffwechsels zur Herstellung von ABA ein breites Anwendungsgebiet hat. In diesem Artikel wird die antibakterielle Aktivität von Sekundärmetaboliten und Monomerkomponenten in der Fermentationsbrühe von Streptomyces KC17012 untersucht, was eine wissenschaftliche Referenz für die weitere Erforschung anderer antibakterieller Aktivitäten und Mechanismen dieser Verbindung darstellt.