海绵是迄今为止海洋天然产物的最大来源.ppt

JIndMicrobio!Biotechnol(2006)33:545-551DOII0lm7/-0123-2REVIEWGuangyiWaDiversityandbiotechnologicalpotentialofthesponge-associatedmicrobialconsortia海绵相关的微生物群落的多样性和生物技术潜能刘杰10808076汕头大学多学科研究中心海洋占地球表面积的71%,体积占生物圈的95%。蕴藏着极为丰富的生物资源在动物种类方面,在已知的33个动物门中,海洋中有32个,其中有15种是海洋所独有的微生物方面,与陆栖微生物相比,海洋微生物处在高盐、高压、低温和低营养等极端条件下。生存环境的特异性,使海洋微生物在物种、基因组成和生态功能上表现出多样性和特异性,体内存在特殊代谢途径酶,相应产生一些特殊的活性代谢物质。因此从海洋微生物中发现新酶、新化合物的概率将比陆栖微生物要大的多。海绵sponge海绵(marinesponge)属于动物界多孔动物门(Porifera),是一大类低等细胞海洋动物,约占海洋物种总量的1/15,是热带海洋中除珊瑚外的第生物量,全世界约有10000~15000种出水孔孔細胞中膠層骨針海締脏燮形細胞表皮層桶状海绵玻璃海绵海绵的形态变化很多,最典型的有中空壶状、花瓶装及囊状有时也呈扁平、圆筒状、条状、叶状和圆砖状,它们的体色变化从黄、蓝、桃红至白、黑色均有,体高也从1~200cm不等。海綿是一种原始的无脊椎动物,生活在海洋中的岩石上,只有极少数分布在淡水中,从潮间带到900m的深海均有分布,靠近河口处的海域往往更丰富,常有其优势种海绵是固生、多孔、滤食性动物,其体表有很多细小的管道,海水通过这些管道流经体内,海绵就以海水中的微生物和其他有机碎片作为食物来源。其过滤微生物的效率可达75%~99%海綿的滤水系统非常发达,据报导,有一种海绵,每1千克的体重在昼夜可过滤24吨的海水在海綿滤食过程中,许多微生物尤其是不能被消化的微生物得以在海绵体内保留,这样在海绵体内和体表就富集了大量的微生物海绵体内和体表富集了大量的微生物海绵微生物的分布endosymbiosissantos悉海绵中的微生物分布在宿主细胞的胞外和胞内,如海绵外层的胞外共生微物和海绵中胶层的胞内共生微生物。胞内(包括细胞质内和细胞核内)的生物可以长久的存在于细胞和细胞核内。海绵微生物的多样性海绵微生物(anIsms)anisms),包括偶然出现在海绵体内的微生物,海绵中胶层(mesohyl)内的微生物,永久性生存在海绵细胞内部的微生物古细菌异养细菌蓝细菌海绵中的微生物红藻绿藻鞭毛虫硅藻真菌海绵中微生物的数量在不同的宿主中有一定的差异海绵相关的细菌海绵中细菌的分布遵循一个常规的模式1)有光合活性的微生物,像蓝藻,真核藻类,分布于外面光曝露的组织层。(2)异养的,可能也有一些自养的细菌分布于内层类似于周围海水环境的细菌,并不是海绵所特有的早期研究海绵与细菌的联系细胞内的细菌,它们是海绵所特有的(基于细菌形态学)细菌在海绵的胶层中,也是海绵所特有的海绵相关的真菌从生态学上讲真菌在营养更新的循环中起着重要的作用,一些海洋真菌会引起海洋动物和植物的疾病,而其它一些真菌会与一些器官形成互助的共生关系。一些真菌产生***,一些会是免疫损害海洋动物和海滩游泳者的病原菌从六个不同的区域(包括温带,亚热带,热带)中的海绵分离的真菌中寻找新的天然化合物,从16个海绵种中一共分离得到681真菌菌种。分离的真菌属于13个子囊菌属类,2个接合菌类,37个放线菌类真菌。不同的区域的样本,(显微镜)(1)细菌细胞壁的特征(革兰氏阳性和革兰氏阴性)(2)(生理学和系统发育学的多样性)些有特殊生理特性的细菌已经从海绵中分离得到,诸如需氧化能异养菌,固氮菌,甲烷氧化细菌,光合细菌,厌氧光合菌。在最近,从几种海绵中培养得到了新的放线菌。(1)受到培养条件的限制。因为即使在海绵中只是微量组分的微生物,在一定得培养条件下也会成为优势菌种。(2)很多微生物是没有被培养过或不可培养的据估计,在实验室条件下培养鉴定的微生物只是海洋环境中的极少部分(~1%)