（青島科技大學(xué)化工學(xué)院，山東青島266042）

脂肽類生物表面活性劑（lipopeptide biosurfactants）是微生物在一定條件下培養(yǎng)時(shí)，代謝過(guò)程中分泌出來(lái)的具有表面活性的脂肽類化合物。這些活性物質(zhì)具有獨(dú)特的兩親性分子結(jié)構(gòu)，同時(shí)存在極性親水的肽鍵及脂肪烴鏈組成的非極性憎水基，具有特殊的功能。脂肽類生物表面活性劑可以表現(xiàn)出多樣的生物活性，在醫(yī)藥、食品、化妝品、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境治理及石油工業(yè)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，已成為發(fā)展新型環(huán)保綠色工業(yè)的“助力劑”，具有巨大的生態(tài)、社會(huì)和環(huán)境效益。因此，研究不同種類的脂肽類生物表面活性劑及其產(chǎn)生菌具有非常重要的商業(yè)價(jià)值。作者簡(jiǎn)介了脂肽類生物表面活性劑的產(chǎn)生菌及其種類，重點(diǎn)介紹了海洋微生物所產(chǎn)的脂肽類表面活性劑，并展望了其研究前景。

1 脂肽類生物表面活性劑的產(chǎn)生菌

自然界中酵母菌、真菌、細(xì)菌等多種微生物都可以產(chǎn)生具有表面活性的脂肽類物質(zhì)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，產(chǎn)脂肽類生物表面活性劑的菌株主要有芽孢桿菌屬（Bacillussp.）、梭菌屬（Clostridiumsp.）、假單胞菌屬（Pseudomonassp.）、沙雷氏菌屬（Serratiasp.）、曲霉菌屬（Aspergillussp.）、隱桿菌屬（Empedobacter haloabiumsp.）和游動(dòng)放線菌屬（Actinoplanessp.）、鏈霉菌屬（Streptomycessp.）、節(jié)桿菌屬（Arthrobactersp.）、分枝桿菌屬（Mycobacteriumsp.）等，既有來(lái)自陸地的微生物，又有來(lái)自海洋的微生物。

2 脂肽類生物表面活性劑的種類

脂肽通常是由氨基或羥基脂肪酸與肽鏈或肽環(huán)構(gòu)成的一類生物表面活性劑。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征分為環(huán)狀脂肽（cyclic lipopeptide）和線性脂肽（linear lipopeptide）。

2.1 環(huán)狀脂肽

環(huán)狀脂肽是由氨基酸組成的肽鏈以及羥基或氨基脂肪酸鏈兩部分結(jié)構(gòu)組成的，脂肪酸鏈上的羥基或氨基與肽鏈氨基酸上的羧基結(jié)合形成內(nèi)酯鍵或酰胺鍵，而成為環(huán)狀的脂肽化合物。環(huán)狀脂肽主要有地衣素（lichenysin）、環(huán)狀縮酚肽（cyclic depsipeptide）、伊枯草菌素家族（iturins）、棘白菌素（echinocandin）、豐原素（fengycin）和制磷脂菌素（plipastatin）、八肽菌素（octapeptin B5）等。

2.1.1 地衣素（lichenysin）

B.licheniformis以及B.subtilis均可產(chǎn)生lichenysin，有4種常見(jiàn)的異構(gòu)體，分別為L(zhǎng)ichenysin A、B、C和D，氨基酸序列為L(zhǎng)－Gln－L－Leu（or Ile）－D－Leu－LVal（or Ile）－L－Asp－D－Leu－L－Ile（or Val）［1］。

2.1.2 環(huán)狀縮酚肽（cyclic depsipeptide）

由鐮孢霉（F.equiseti）代謝產(chǎn)生的cyclic depsipeptide A，對(duì)綠霉菌（P.digitatum）具有抑制活性［2］。

2.1.3 伊枯草菌素家族（iturins）

iturins主要由B.subtilis和B.amyloliquefaciens產(chǎn)生，目前已發(fā)現(xiàn)6種iturins異構(gòu)體A、B、C、D、E和AL，具有抗真菌、抗細(xì)菌和溶血的活性及表面活性。

Mycosubtilin是一種由非核糖體合成的iturins家族脂肽，由B.subtilisATCC6633 產(chǎn)生，結(jié)構(gòu)為C14～17－β－amino fatty acid－L－Asn－D－Tyr－D－Asn－L－Gln－L－Pro－D－Ser－L－Asn，表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗植物病原真菌活性［3］。

Bacillomycin由B.amyloliquefaciens產(chǎn)生，有4種同系物Bacillomycin L、D、F 和Lc。其中，Bacillomycin D 對(duì)黃曲霉（A.flavus）、黃瓜枯萎病菌（F.oxysporum）等多種植物病源真菌具有拮抗活性［4］。Bacillomycin L 由B.amyloliquefaciensK103 產(chǎn)生，也是一種抗真菌化合物［5］。

Bacillopeptin A［6］和B1［7］都是來(lái)自于海洋B.amyloliquefaciensSH－B74的脂肽，對(duì)玉米紋枯病菌（R.solani）及蘋果干腐病菌（B.ribis）具有拮抗作用。

B.subtilisSSE4產(chǎn)生的Subtulene A 是一種環(huán)脂肽類抗生素，氨基酸結(jié)構(gòu)為：C15－β－amino acids－L－Asn－D－Tyr－D－Asn－L－Gln－L－Pro－D－Asn－L－Ser［8］。

2.1.4 棘白菌素（echinocandin）

echinocandin最初是從菌株A.rugulosus的發(fā)酵液中獲得的，具有良好抗真菌活性，是一類脂肽抗真菌劑的總稱（表1）。

表1 棘白菌素類的環(huán)狀脂肽［9－10］Tab.1 The cyclic lipopeptides of echinocandin［9－10］

2.1.5 豐原素（fengycin）和制磷脂菌素（plipastatin）

由于fengycin的結(jié)構(gòu)與plipastatin高度相似，因此國(guó)際上通常將這兩種化合物歸屬為同一類物質(zhì)［11］。fengycin可由B.subtilis或B.globigii分泌，是由10個(gè)氨基酸組成的具有抗生素作用的環(huán)脂肽，氨基酸序列為L(zhǎng)－Glu－D－Orn－D－Tyr－D－allo－Thr－L－Glu－D－Ala（or D－Val）－L－Pro－L－Gln－L－Tyr－L－Ile。對(duì)絲狀真菌作用明顯，有殺昆蟲活性。plipastatin由B.cereus產(chǎn)生，有同系物Plipastatin A1、A2、B1和B2，是一種抗菌脂肽。

2.1.6 八肽菌素（octapeptin B5）

octapeptin B5、B6和B7是多粘菌素B 的結(jié)構(gòu)類似物，由Paenibacillustianmuensis產(chǎn)生。octapeptin B5的抗革蘭氏陰性菌活性最好，大腸桿菌和Pseudomonassp.對(duì)其最為敏感［12］。

2.2 線性脂肽

2.2.1 TAN 1511

從產(chǎn)紫晶鏈孢囊菌亞種（S.amethystogenessubsp.fukuienseAL－23456）發(fā)酵液中可以分離制得TAN 1511（A～C）［13］。TAN 1511可促進(jìn)雌鼠骨髓細(xì)胞增殖。

2.2.2 Dragonamide

Gunasekera等［14］從一株海洋藍(lán)細(xì)菌L.polychroa中分離到2個(gè)線性脂肽Dragonamide C和D，它們對(duì)骨肉瘤細(xì)胞、神經(jīng)瘤細(xì)胞IRM－32 有抑制作用。Balunas等［15］報(bào)道了L.majuscula產(chǎn)生的3種線性脂肽Dragonamide E、A 及Herbamide B，對(duì)利什曼原蟲具有很好的抑制效果。

3 海洋微生物所產(chǎn)的脂肽類表面活性劑

由于海洋環(huán)境的特殊性，海洋微生物具有獨(dú)特的代謝方式，產(chǎn)生很多結(jié)構(gòu)新穎的環(huán)肽類成分次生代謝產(chǎn)物。目前從海洋微生物中發(fā)現(xiàn)的脂肽類次級(jí)代謝產(chǎn)物的生物活性主要表現(xiàn)在免疫調(diào)節(jié)、抗細(xì)菌、抗真菌、抗病毒和抗癌等。

3.1 Laxaphycin

Bonnard等［16］從海洋藍(lán)藻中分離出了一系列的細(xì)胞生長(zhǎng)抑制環(huán)肽Laxaphycin，其中Laxaphycin A 和B能夠抑制癌細(xì)胞的增殖。

3.2 Antillatoxin

從藍(lán)細(xì)菌L.majuscula發(fā)酵液中分離得到的Antillatoxin（ATX）能夠促進(jìn)神經(jīng)軸突的生長(zhǎng)［17］。Nogle等［18］從L.majuscula提取物中分離得到的Antillatoxin B具有神經(jīng)毒作用。

3.3 Marinhysin A

Marinhysin A（MA）是由海洋BacillusmarinusB9987產(chǎn)生的具有抗真菌活性的環(huán)脂肽類化合物［19］，具有較廣抑菌譜，對(duì)番茄早疫病菌、小麥赤霉病菌和棉花黃萎病菌等植物病原菌均有抑制作用，而且盆栽效果良好［20］。

3.4 Tauramamide

Desjardine等［21］從一株海洋Brevibacilluslaterosporus中分離到1種脂肽類化合物Tauramamide，對(duì)腸球菌Enterococcussp.有抑制作用。

3.5 Malyngamide

在藍(lán)細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的具有抗癌活性的脂肽類表面活性劑有Malyngamide 2、3和4。Malyngamide 2可由L.sordida產(chǎn)生，抑制 H－460 人肺癌細(xì)胞；Malyngamide 3 由L.majuscula產(chǎn)生，抑制MCF7 和HT－29 細(xì)胞；Malyngamide 4 由海洋絲狀藍(lán)藻（Mooreaproducens）產(chǎn)生，抑制腫瘤生長(zhǎng)，對(duì)結(jié)核分枝桿菌M.tuberculosis有體外抑制作用［22］。

3.6 Halobacillin

Jacqueline等［23］從海洋Bacillussp.發(fā)酵液中分離到了iturins類循環(huán)?；模篐alobacillin 1 和2，它們對(duì)HCT－116細(xì)胞有抑制作用。

3.7 Isomalyngamide

Isomalyngamide是從L.majuscula培養(yǎng)液中分離得到的一種脂肽類表面活性劑，可以抑制MCF－7和MDA－MB231癌細(xì)胞［24］。

本實(shí)驗(yàn)室分離的耐鹽短桿菌（Brevibacterium halotolerans），其所產(chǎn)活性物質(zhì)為脂肽類表面活性劑，具有優(yōu)越的表面活性。另一菌株B.amyloliquefaciens產(chǎn)生的活性物質(zhì)也屬于脂肽類。

4 展望

人們從多種微生物（包括海洋微生物）中已發(fā)現(xiàn)和分離了許多具有表面活性的脂肽類化合物，為藥物開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用研究提供了重要的先導(dǎo)化合物，有力地推動(dòng)了天然產(chǎn)物化學(xué)的發(fā)展。許多新化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、活性顯著，對(duì)合成化學(xué)也將是新的挑戰(zhàn)，目前，對(duì)某些化合物生物合成規(guī)律的研究也取得了較大進(jìn)展［25］。我國(guó)海域遼闊，海洋微生物種類繁多、分布廣泛，資源十分豐富，因此，對(duì)海洋微生物活性產(chǎn)物的研究需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

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