解淀粉芽孢杆菌次生代谢产物的研究进展

杜丽华　张维瑞　袁王俊

摘 要：解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens在自然界分布广泛，其自身在生长过程中产生多种多样的代谢产物，且具有很好的抑制真菌与细菌的能力。随着人类生活水平的提高，对于天然产物或生物来代替传统的化学制剂的需求也越来越大。因此，目前对解淀粉芽孢杆菌的研究与探索越来越多，本文对解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定、次生代谢产物的类别及活性成分进行了总结，为解淀粉芽孢杆菌的进一步研究提供参考。

关键词：解淀粉芽孢杆菌 分离 次生代谢产物

中图分类号：TS25 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（c）-0128-02

解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens是一种好氧产芽孢的革兰氏阳性杆状细菌。在自然界分布广泛，易分离培养，对人畜无毒无害，不污染环境。其代谢产物丰富，应用广泛，具有较好的抑菌效果，如脂肽类物质、抗菌蛋白、大环内酯类抗生素等，可抑制植物和动物病原菌，防治动植物细菌病或用于食物保鲜，具有潜在的应用前景和价值。近年来大量学者对解淀粉芽孢杆菌进行了研究，为了方便以后对解淀粉芽孢杆菌的深层开发，本文将近些年国内外的研究归结于下。

1 解淀粉芽孢杆菌分离鉴定

解淀粉芽孢杆菌可在土壤、植物根际体表、深海水中存在，还在植物体内常见。孙梅等[1]分离筛选出了一株对水产病原菌具有拮抗作用的解淀粉芽孢杆菌JSSW-LA。刘文波等[2]从豇豆根际土壤中分离筛选到了1株对18株植物病原真菌的解淀粉芽孢杆菌AB-7，并对番茄种子有促生作用。Boottanun等[3]从土壤分离筛选出了对类鼻疽伯克霍尔德菌具有较强抑制作用的解淀粉芽孢杆菌N2-4和N3-8。Yuan等[4]研究发现解淀粉芽孢杆菌NJN-6是重要的植物根际促生菌，能产生对香蕉植物生长有利的活性化合物。

2 解淀粉芽孢杆菌次生代谢产物的类别及活性成分研究

（1）脂肽类：朱弘元等人[5]从葡萄表皮分离的解淀粉芽孢杆菌B15发酵液经过酸沉、Sephadex LH-20层析柱和抑菌活性研究发现该菌株脂肽类成分对葡萄灰霉病菌有较好的抑制效果。Tanaka等[6]发现解淀粉芽孢杆菌菌株SD-32产生的脂肽类成分普鲁霉素是抑制黄瓜白粉病的主要因素。Gu等[7]发现解淀粉芽孢杆菌菌株FZB42产生的脂肽杆菌霉素D对禾谷镰刀菌具有较强抑制作用。

（2）环二肽类：Poornima等[8]发现菌株MMS-50产生的环二肽（L-亮氨酰-L-脯氨酰）对变形链球菌的致龋性质具有抑制作用，可以作为新型的和可选择的抗龋齿剂。Gowrishankar等[9]发现海洋解淀粉芽孢杆菌产生的环二肽（1-亮氨酰-1-脯氨酰基）能抑制单核球增多性李斯特菌生物膜的形成和毒性作用，是控制由单核球增多性李斯特菌引起相关感染的益生菌。

（3）抗菌蛋白：李红晓等[10]从一株解淀粉芽孢杆菌MH71中分离得到了一种对番茄灰霉病菌具有高效抑菌活性的分子量约为40kDa的抗菌蛋白。Regmi等[11]从解淀粉芽孢杆菌K14中分离得到了一种与β-内酰胺酶合用在抗菌方面有协同作用的分子量约为4.6kDa的抗菌蛋白。

（4）胞外酶：Kumar等[12]发现由解淀粉芽孢杆菌菌株SK-3产生的木聚糖酶具有良好的纸浆漂白活性，在纸浆和造纸工业用作预漂白剂方面具有潜在的应用价值。Irfan等发现解淀粉芽孢杆菌菌株AK9产生的纤维素酶可以潜在地用于将木质纤维素生物质转化为可发酵糖。

3 展望

解淀粉芽孢杆菌在自然界中分布广泛，同时能够对多种真菌与细菌产生抑制作用，具有丰富的自身代谢产物，分泌的抗生素、抗菌蛋白或多肽类物质等起到较好的生物防治效果。因此，在生物防治方面具有广阔的应用前景，可以适当地代替传统的化学农药。目前，解淀粉芽孢杆菌已用于蔬菜保鲜、工业酶生产及环境保护等众多领域。另外，由于解淀粉芽孢杆菌功能基因在酵母表达系统中的研究还不够成熟，限制了其作为生防菌的工业化生产进程，随着分子研究技术的不断提高，解淀粉芽孢杆菌的基因功能更多地被了解，增加其应用的可行性。相信在不久的未来，注册主要成分为解淀粉芽孢杆菌的生物农药会被广泛地应用。

参考文献

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[2] 刘文波，秦春秀，熊燕红，等.淀粉芽孢杆菌HAB-7对18株植物病原真菌的抑制作用[J].热带农业科学，2017，37（2）：52-57.

[3] Boottanun P，Potisap C，Hurdle J G，et al.Secondary metabolites from Bacillus amyloliquefaciens isolated from soil can kill Burkholderia pseudomallei[J].Amb Express，2017，7（1）：16.

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[9] Gowrishankar S，Sivaranjani M，Kamaladevi A，et al.Cycli dipeptide-cyclo（L-leucyl-L-prolyl） from marine Bacillus amyloliquefaciens mitigates biofilm formation and virulence in Listeria monocytogenes[J].Pathogens & Disease，2016，74（4）：17.

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[11] Regmi S，Choi Y H，Choi Y S，et al.Antimicrobial peptide isolated from Bacillus amyloliquefaciens K14 revitalizes its use in combinatorial drug therapy[J].Folia Microbiologica，2017，62（2）：127-138.

[12] Kumar S，Haq I，Prakash J，et al.Purifica tion，characte rization and thermostability improvement of xylanase from Bacillus amyloliquefaciens and its application in pre-bleaching of kraft pulp[J].Biotech，2017，7（1）：20.