全 文 ：微生物脂肽的结构*
刘向阳 杨世忠 牟伯中**
(华东理工大学化学系, 上海 200237)
摘 要: 根据结构特征, 将脂肽分为环状脂肽和线形脂肽; 按脂肪酸链和肽链的连接方式不同,进一步将环
状脂肽分为 3 类。在此基础上,对脂肽的产生菌和脂肽结构进行了综述, 并对脂肽的活性、作用机理及其应用进行
了展望。
关键词: 微生物 脂肽 结构 环状脂肽 线形脂肽
Molecular Structures of Microbial Lipopeptides
Liu Xiangyang Yang Shizhong Mou Bozhong
( Dep artment of Chemistr y , E ast China Univ ersi t y of S ci ence and T echnology , S hanghai 200237)
Abstract: L ipopeptides synthesized by micro or ganisms ar e classified into the cyclic lipopept ides and linear l-i
popept ides according to their st ructur al feature. The cyclic lipopeptides are consequently div ided into three types ac-
co rding to the connect ing w ays of fat acid chains and pept ide chains. On this classification, a r eview on t he lipopep-
tide- producing micr oo rg anisms and the structur es of lipopept ide was made and a prospect in the bioactiv ities,
mechanisms and applications of lipopept ides w as developed.
Key words: Microor ganism L ipopept ide Structure Cyclic lipopeptide L inea r lipopeptide
脂肽 ( lipopept ide, pept idolipid) 又名脂酰肽
( acy lpept ide) ,在医药、食品、化妆品、环境治理和微
生物采油等领域有潜在应用价值[ 1, 2]。脂肽一般来
源于植物、动物和微生物,但大多数脂肽来源于微生
物;而其中又以来源于细菌的脂肽居多。微生物脂
肽是一类由脂肪酸和肽组成的具有两亲结构的微生
物次级代谢产物,它具有良好的表面活性,能增加憎
水的烃类的生物可获得性,激发烃的生物降解,与部
分重金属结合能移除被污染的土壤和沉积物中的重
金属, 是一类重要的生物表面活性剂 [ 3]。同时,还具
有特殊的生物活性, 能提高尿激酶的活性,防止血液
凝结。大多脂肽数具有抗微生物作用, 也被称为抗
生素[ 4] 。
微生物产生的脂肽种类繁多、结构复杂, 即使具
有同一基本结构的脂肽也存在多种结构类似
物[ 5~ 7]。它作为一类生物表面活性剂, Kosaric[ 8] 曾
在 1986年和 1993年比较系统地报道了脂肽的性质
和制备方法。近年来, 相继发现和报道了许多新的
脂肽类化合物[ 1] ,利用微生物生产脂肽是一重要课
题。国内外尚未见对脂肽结构全面、详细的报道。
本文按脂肽结构特征将其分为环状脂肽( cy clic l-i
popeptide)和线形脂肽( linear lipopeptide)两大类,
对脂肽的产生菌和脂肽的基本结构及其结构类似物
的进展进行综述, 为脂肽类别和结构的鉴定提供参
考,并为进一步研究脂肽的表面活性和生物活性以
及脂肽的化学法与酶法修饰提供基础。
1 环状脂肽
环状脂肽是指分子中具有环状结构的一类脂
肽,肽链的 C-端氨酸的羧基与肽或脂肪酸中的氨基
或羟基相连构成环状结构。形成环状结构的成分主
要是氨基酸,部分脂肽中脂肪酸链也参与成环, 参与
收稿日期: 2005-01-24
* 国家自然科学基金( No. 50374038) , 高等学校博士学科点专项科研基金( N o. 20030251002) , 教育部重点项目( No. 03071)和上海市科委
资助项目( No. 045407017)
作者简介:刘向阳( 1978- ) ,男,汉族,山东文登人,在读博士研究生,研究方向:生物物理化学
** 通讯作者: T el : 021- 64252063, E-mail: bzmu@ ecus t. edu. cn
生物技术通报
综述与专论 BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2005年第 4期
成环的脂肪链可为羟基脂肪酸和氨基脂肪酸。氨基
酸的种类及连接顺序是区别脂肽种类的重要依据。
环状脂肽主要包括脂肪酸成环的环状脂肽、脂肪酸
接环的环状脂肽及脂肪酸离环的环状脂肽。
1. 1 脂肪酸成环环状脂肽
脂肪酸是环状脂肽的一部分, 仅去除脂肪酸则
肽环变成肽链。脂肪酸的羧基与肽链的氨基酸 N-
端相连,肽链的氨基酸 C-端羧基又与脂肪酸的羟基
或氨基相连形成环状结构。脂肪酸可为氨基脂肪酸
和羟基脂肪酸, 脂肪酸又以 -羟基脂肪酸为最多。
示意结构如图 1: n 为 1, 个别为 0。m 可变, 为肽环
的氨基酸残基数目。
图 1 脂肪酸成环环状脂肽的示意图
1. 1. 1 -羟基脂肪酸成环环状脂肽 成环脂肪酸
是-羟基脂肪酸, 包括球园菌素 ( Globomycin ) ( 5
肽)脂肪酸有 -甲基、短小酸素 ( Pumilacidins) ( 7
肽)、表面活性素( Surfactins) ( 7肽)、地衣素( L iche-
nysins) ( 7 肽)、抗吸附素 ( A nt iadhensin) ( 7 肽)、环
状缩酚肽 ( CyclodepsipeptideA ) ( 7 肽 )、盐杆菌素
( Halobacillin) ( 7肽)、异盐杆菌素 ( Isohalobacil lin)
( 7肽)、稳杆菌肽( Empedopeptin) ( 8肽)、节活性素
( Arthrofact in) ( 10肽)。
1. 1. 1. 1 球圆菌素 从不同的赫斯泰德链霉菌,放
线菌( St r ep tomyces halsted ii No. 13912)发酵液中
可以分离出球圆菌素和其同类物 SF-1902 A2-A5
( 1b- f )。它们是具有 18个成员的缩酚酞, 其中球圆
菌素 1a具有抗革兰氏阴性菌的活性,它还能特殊地
抑制信号肽酶Ⅱ的活性。其分子结构如图 2[ 9]。
图 2 球圆菌素的结构
1. 1. 1. 2 短小酸素 短小芽孢杆菌 ( Baci l lus
pumilus NO. M937-B1)的发酵液经萃取和纯化并
经高效液相分析得到含有 7个组分的混合物,依次
称为短小酸素 A, B, C, D, E, F, G[ 10]。短小酸素对细
菌和真菌无抑制活性, A, B 有抑制 H + , K +-ATP
酶的活性。通过 UV、MS、NMR、以及化学降解分析
7种组分的分子结构, 如图 3。
图 3 短小酸素的结构
1. 1. 1. 3 表面活性素 Arima 等[ 5 ]最先从枯草芽
孢杆菌( B. subti li s ) 的培养液中分离到表面活性
素。研究表明, 它具有抑制纤维蛋白凝块的形成、抗
凝血和抗埃利希氏腹水癌细胞等生物学活性 [ 11]。其
基本结构和其 他结构类似 物分别见图 4 和
表 1[ 12~ 17]。
图 4 表面活性素的结构
192005年第 4期 刘向阳等:微生物脂肽的结构
表 1 表面活性素及其类似物的结构
名称 肽链
X2 X4 X7
-羟基脂肪酸
Surfact in Leu Val Leu nC14, iC15, aiC15 , iC16
[ Ala4] Leu Ala Leu iC14 , nC14, iC15 , aiC15
[ Leu4] Leu L eu Leu iC15
[ Ile4] Leu Ile Leu aiC15
[ Val7] Leu Val Val iC14 , nC14, iC15 , aiC15
[ Ile7] Leu Val Ile iC14 , nC14, iC15 , aiC15
[ Ile2, 4] Ile Ile Leu aiC15
[ Val2, 7] Val Val Val C13~ C15
[ Val2, Ile7] Val Val Ile C13~ C15
[ Ile2, Val7] Ile Val Val C13~ C15
[ Ile2, 4, 7] Ile Ile Ile C13~ C15
1. 1. 1. 4 地衣素 地衣芽孢杆菌( B. l ichenif or-
mis)和枯草芽孢杆菌( Baci llus subt il i s) 等均可生产
地衣素。其基本结构和其他结构类似物分别见图 5
和表 2[ 18] 。
图 5 地衣素的结构
表 2 地衣素及其类似物结构
名称 肽链
X2 X4 X7
-羟基脂肪酸
Lich enysin Leu Val Ile iC13, aiC13,nC14, iC15 ,aiC15
[ Ile4] Leu Ile Ile aiC15
[ Val7] Leu Val Val iC13, aiC13,nC14, iC15 ,aiC15
[ Ile2, 4] Ile Ile Ile aiC15
1. 1. 1. 5 抗吸附素 来自钻井液和地层热水中的
地衣形芽孢杆菌( Bacil lus li cheni f ormis 603)的细
胞和发酵液中含有一种由 3-羟基脂肪酸和 7肽组成
的环状脂肽[ 19] ,称为抗吸附素, 它(Ⅰ)对棒状杆菌变
种( Corynebacter ium variabi li s )有很强的生长抑制
活性,对不动杆菌( A cinetobacter sp)的活性较低。
经 IR、NMR、ESI、MS测得其分子结构如图 6。
1. 1. 1. 6 环状缩酚酞 植物病源真菌镰孢霉
( Fusar ia)代谢产生一种环状缩酚酞 A, 能够抑制绿
霉菌( Penicil l ium digi tatum )分生孢子的萌芽[ 20]。
利用快原子轰击, 电离质谱和手性气相色谱分析其
分子结构如图 7。
图 6 抗吸附素的结构
图 7 环状缩酚酞的 A的结构
1. 1. 1. 7 盐杆菌素 从靠近墨西哥 Guaymas 盆地
的海底沉淀物中分离到的芽孢杆菌( Baci llus spe-
cies,培养基型号 CND914)产生盐杆菌素[ 21] , 该菌发
酵液经 LH-20型号的排阻色谱、反相空闪色谱和反
相高效液相色谱分离得到产物, 利用 NMR 和酸水
解相结合测得其分子结构如图 8。另外, Hasum i等
发现芽孢杆菌 ( Baci llus sp. A1238)产生异盐杆菌
素[ 22]。
图 8 盐杆菌素的结构
R= CH 3( CH 2) 11-, ( CH 3) 2CH( CH 2 ) 9-, CH 3CH2CH ( CH 3 )
( CH2 ) 8-
盐杆菌素(Ⅰ) : X= L-Asp; 异盐杆菌素 (Ⅱ) : X= L-Asp 甲
酯
1. 1. 1. 8 稳杆菌肽 隐杆菌属 ( Emp edobacter
haloabium)产生的稳杆菌肽 ( BMY-28117) ,抗体内
金黄色葡萄球菌 ( Staphy lococcus aureus )、化脓链
球菌 ( St rep tococcus p yog enes ) 和产气荚膜梭菌
( Clostr idium per f r ingens )的感染。分子结构如图
9
[ 23~ 24]。
1. 1. 1. 9 节活性素 铜绿假单胞菌( Pseudomonas
20 生物技术通报 Biotechnology Bullet in 2005年第 4期
sp. M IS38)产生的节活性素有特殊的抗牙髓卟啉单
胞菌( Por phy romonas ging ival is )活性,对牙周病有
预防作用。其分子结构如图 10[ 25, 26] 。
图 9 稳杆菌肽的结构
图 10 节活性素的结构
1. 1. 2 -氨基脂肪酸成环环状脂肽 成环脂肪酸
是-氨基脂肪酸, 包括7肽的伊枯草菌素 ( Iturins
A、C 和 A L )、杆菌抗霉素( Bacillomycin L , D, F 和
LC )、抗霉枯草菌素( M ycosubt ilin) [ 27~ 33]。其分子结
构如图 11,结构类似物如表 3。
图 11 伊枯草菌素的结构
1. 1. 3 -氨基脂肪酸成环环状脂肽 Trapox ins A,
B Helicoma ambiens RF 1023 产生的环状四肽
Trapox ins A 和 B是一种含 -氨基脂肪酸的环状脂
肽,它们具有抑制转移致癌基因 v-si s 的 N IH3T3细
胞( si s/ NIH3T 3)的转化的活性, 可以作为抗肿瘤
药[ 34]。经 X射线分析、MS、NMR 和化学法研究得
到其分子结构如图 12。
表 3 伊枯草菌素及其类似物的结构
名称 肽链
X1 X4 X5 X6 X7
-氨基脂肪酸
伊苦菌素 A Asn Gln Pr o D- Asn Ser nC14, iC15, aiC15
伊苦菌素 C Asp Gln Pr o D- Asn Ser nC14, iC15, aiC15伊苦菌素 AL Asn Gln Pr o D- Asn Ser nC16, iC16杆菌抗霉素 F Asn Gln Pr o D- Asn Th r iC16 , iC17 , aiC17杆菌抗霉素 L Asp S er Gln D-Ser Th r nC14, iC15, aiC15杆菌抗霉素 D Asn Pro Gln D-Ser Th r nC14, iC15, aiC15杆菌抗霉素 Lc 或
杆菌肽素( Bacil lopept in) Asn S er Glu D-Ser Th r nC14, iC15, aiC15 , iC16
抗霉枯草菌素 Asn Gln Pr o D-Ser Asn nC16, iC16, aiC17
图 12 Trapoxins A和 B的结构
1. 2 脂肪酸接环环状脂肽
脂肪酸的羧基通过肽环中 N-端氨基酸的 -氨
基与肽环直接相连, 肽链 C-端的羧基与 N-端氨基酸
的羟基或非-氨基相连形成环状结构。示意图如图
13。
这类脂肽包括棘白菌素( Echinocandins) ( 6 肽
环)和环状芽孢菌素( Circulocins) ( 5, 6肽环)。
1. 2. 1 棘白菌素 棘白菌素类的环状脂肽( Cyclic
Lipopept ides of the Echinocandin Class)包括棘白菌
素 B、C和 D[ 35, 36]、牟伦多菌素( M ulundocandin)、卡
泊芬净 ( Caspofungin)、肺念定 B0 ( Pneumocandin
B0 )、棘孢曲菌素 A ( Aculeacin A) 、WF11899 和
FK 463等。
212005年第 4期 刘向阳等:微生物脂肽的结构
棘白菌素 B 由 A sp er gi l lus r ug ulosus NRRL
8039产生,牟伦多菌素由 A sp er gi llus sydow l NO.
图 13 脂肪酸接环环状脂肽的结构
Y-30462产生 [ 37, 38] ; 卡泊芬净 (又名 Cancidas, MK-
099, L-743872) ,是一种水溶性的脂肽,是肺念定 B0
的半合成衍生物。卡泊芬净对临床上一些酵母菌和
霉菌抗真菌作用, 包括假丝酵母 ( Candida)和曲霉
菌 ( A sp er gi llus sp p ) [ 39] ; Glar ea loz oy ensis 可以产
生肺念定 B0 , 针尾曲霉 ( A sp er gi llus aculeatus )产
生的棘孢曲菌素 A抗酵母菌和酵母样真菌、抗丝状
真菌包括皮肤真菌, Coleophoma empet ri 产生的
WF11899具有抗白假丝酵母 ( Cand ida albicans )、
烟曲霉 ( A sp er gi l lus f umigatus ) [ 40] ; WF11899 的
半合成抗生素 FK 463,对临床上的念珠菌与曲霉感
染很有效。棘白菌素类化合物的基本分子结构如图
14。内有 , -二氨基-, -二羟基戊酸, -氨基及羧
基参与成环,脂肪酸的羧基与其 -氨基结合, 棘白菌
素及其类似物的结构情况见表 4。
图 14 棘白菌素类环状脂肽的结构
表 4 棘白菌素类化合物
脂肽 R 1 R2 R3 R 4 R 5 R6
棘白菌素 B-( CH 2) 7CH= CHCH 2CH = CH ( CH2 ) 4 -OH -CH 3 - CH3 -OH -H
棘白菌素 C Linoleoyl(亚油酰基) -OH -CH 3 - CH3 - H -H棘白菌素 D Linoleoyl(亚油酰基) -H -CH 3 - CH3 - H -H
肺念定 B0 -( CH 2) 8CH ( CH3 ) CH 2CH ( CH3 ) CH 2CH 3 -OH H -CONH2 -OH -H
牟伦多菌素 -( CH 2) 10CH ( CH 3) CH 2CH 3 -H -CH 3 -H -OH -H
棘孢曲菌素 A -( CH 2) 14CH 3 -OH -CH 3 - CH3 -OH -H
WF11899A - ( CH2) 14CH3 -OH -CH 3 -CH 2CONH 2 -OH -OSO 2OH
WF11899B - ( CH2) 14CH3 -OH -CH 3 -CH 2CONH 2 - H -OSO 2OH
WF11899C - ( CH2) 14CH3 -H -CH 3 -CH 2CONH 2 - H -OSO 2OH
1. 2. 2 环状芽孢菌素 环状芽孢菌素是由环状芽
孢杆菌( Baci l lus ci rculans J2154)生产,这类化合物
有潜在的抗革兰氏阳性菌活性。包括青霉素耐药菌
链球菌( Strep tococci )和万古霉素耐药菌 ( Enter o-
cocci )。发酵液粘性部分用甲醇研碎,室温下超生波
降解 30分钟, 硅藻土过滤, 收集有机相, 水洗, 减压
浓缩再经反相高效液相色谱分离、进一步纯化制得
四种环状芽孢菌素组分。波谱分析测得四种组分的
分子结构如图 15[ 41]。脂肪酸或 -羟基脂肪酸的羧
基与苏氨酸的 -氨基相连, C-端羧基与苏氨酸的羟
基结合形成环状结构。
1. 3 脂肪酸离环环状脂肽
脂肪酸链通过氨基酸间接与肽环相连, 肽环中
除了正常的肽键外, 多有由 C-端氨基酸的羧基与氨
基酸( Thr 或 Ser)的羟基形成的酯键, 仅多粘菌素 B
由 C-端氨基酸的羧基与氨基酸( Dab, 2, 4-二氨基丁
酸)的非-氨基形成的酰胺键, 示意图如图 16。
这类脂肽包括丰原素( Fengycin)、制磷脂菌素
( Plipastatins ) ( 8 环肽/ 10 肽 )、库尔斯塔克素
( Kurstakins) ( 4 环肽/ 7 肽 )、恶臭溶菌素 ( Put-i
22 生物技术通报 Biotechnology Bullet in 2005年第 4期
solvins) ( 4 环肽/ 12 肽)、A54145( 10 环肽/ 13 肽)、
A21978( 10环肽/ 13)、达托霉素( Daptomycin)、雷莫
拉宁 ( Ramoplanin ) ( 16 环肽/ 17 肽 )、多粘菌素 B
( Po lymix in B) ( 7环肽/ 9肽)。
图 15 环状芽孢菌素的结构
图 16 脂肪酸离环环状脂肽
1. 3. 1 丰原素 枯草芽孢杆菌( B . subti li s F-29-3)
产生一种脂肽复合物丰原素 [ 42]。包括丰原素 A 和
B。它们能够抑制丝状真菌的生长但是对酵母和细
菌无效。另外, Bacil lus globigii 亦可产生丰原素或
制磷脂菌素[ 43]。其分子结构如图 17。
图 17 丰原素的结构
A: X= D-Ala; B: X= D-Val
1. 3. 2 制磷脂菌素 蜡状芽孢杆菌 ( Bacil lus cere-
us BMG 302-fF67)产生一种制磷脂菌素[ 44] ,它可以
作为猪胰腺磷脂酶 A2的抑制剂。发酵液纯化后,经
反相高效液相色谱分离获得制磷脂菌素 A1、A2、B1
和 B2四种组分,质谱、NMR及旋光度分析表明其分
子结构如图 18。
图 18 制磷脂菌素的结构
A1: R = CH 3 ( CH2 ) 12- , X = D- Ala A2 : R = ( CH 3 ) 2 CH
( CH2 ) 10-, X= D-Ala
B1: R = CH 3 ( CH 2 ) 12-, X = D- Val B2: R = ( CH 3 ) 2 CH
( CH2 ) 10-, X= D-Val
1. 3. 3 库尔斯塔克素 苏云金芽孢杆菌 ( Baci l lus
thur ingiensis kur staki HD-1)培养液中含有一种新
的脂肽混合物, 称为库尔斯塔克素 [ 45]。利用化学反
应和质谱相结合的方法测得其结构。四种脂肽有相
同的氨基酸序列, 但是脂肪酸却不同。脂肪酰基链
通过酰氨键连在 N-末端的氨基酸残基上。每一个
脂肽在羧基末端的氨基酸和丝氨酸边链的羟基之间
有一个内酯连接。该化合物具有抗黑霉菌的抗真菌
活性。其分子结构如图 19。
图 19 库尔斯塔克素的结构
1. 3. 4 恶臭溶菌素 从生长在受到多环芳烃污染
地区的植物根中分离到恶臭假单胞菌 ( P seudo-
monas putida PCL1445) , 其发酵液分离纯化、高效
液相色谱分析表明是两个脂肽化合物恶臭溶菌素 I
和恶臭溶菌素 II,它们都能破坏假单胞菌生物膜[ 46]。
分子结构如图 20。
232005年第 4期 刘向阳等:微生物脂肽的结构
图 20 恶臭溶菌素的结构
Ⅰ: X= Val; Ⅱ= Leu or lle
1. 3. 5 A54145 弗氏链霉菌( Strep tomyces f radi-
ae NRRL 1858, 1859和 1860)产生一种脂肽抗生素
复合物 A54145 ( A、A 1、B、B1、C、D、E 和 F) [ 47] , 其
中 A54145 B 和 B1对产气夹膜杆菌( Clost ridium
per f r ingens)有致死作用。A54145 A 对金黄色葡
萄球菌 ( S tr ap hy lococcus aur eus ) 和化脓链球菌
( St rep tocuccus p yog enes )有效。A54145的分子结
构如图 17和表 5。
图 21 A54145 的结构
表 5 A54145 混合物的各种成分
Compound Factor s X Y R
1 A Ile Glu 8-Methylnonanoyl( iC10 )
2 A 1 Ile Glu n- Decan oyl ( nC10 )
3 B Ile 3-Meth ylGlu n- Decan oyl ( nC10 )
4 B1 Ile 3-Meth ylGlu 8-Methylnonanoyl( iC10 )
5 C Val 3-Meth ylGlu 8-M ethyln onan oyl ( aC11 )
6 D Ile Glu 8-M ethyln onan oyl ( aC11 )
7 E Ile 3-MethylGlu8- Methylnonan oyl( aC11 )
8 F Val Glu 8-M ethyln onan oyl ( aC11 )
1. 3. 6 A21978C 和达托霉素 粉红孢链霉菌
( Strep tomyces r oseosp or us NRRL 11379) 产生酸性
脂肽抗 生 素 复 合 物 A21978C[ 48] 。达 托 霉 素
( LY146032, Daptomycin) [ 49] 为 A21978C 结构修饰
物,对革兰氏阳性菌有抑制作用。A21978C 和达托
霉素的分子结构如图 22。
1. 3. 7 雷莫拉宁 以游动放线菌属( A ct inop lanes
sp. AT CC 33076)产生一种糖脂缩氨肽类的环状脂
肽雷莫拉宁 ( A16686) [ 50, 51]。发酵液经 TLC和反相
HPLC制得该物质,它具有抗革兰氏阳性菌活性,尤
其是对临床分离到的疮疱丙酸杆菌 ( P rop ionibacte-
rium acnes )有抵抗作用。二维 NMR测得其分子结
构如图 23。
1. 3. 8 多粘菌素 多黏芽孢杆菌 ( Baci l lus p oly-
myxa)产生的多粘菌素 B也是一种含有氨基的脂肽
类化合物, 它对革兰氏阴性菌有效。根据 T subery
图 22 A21978C和达托霉素的结构
A21978 C0: R= C9H 19CO-
A21978 C1: R= CH3CH2CH ( CH3 ) ( CH 2) 6CO-
A21978 C2: R= (CH3 ) 2CH ( CH 2) 8CO-
A21978 C3: R= CH3CH2CH ( CH3 ) ( CH 2) 8CO-
A21978 C4、C5 : R= C9H19CO-
Daptomycin: R= CH 3( CH 2) 8CO-
等[ 52]的报导,多粘菌素 B 的分子结构如图 24。
2 线形脂肽
线形脂肽是指氨基酸依次连接成线状、首尾不
24 生物技术通报 Biotechnology Bullet in 2005年第 4期
图 23 雷莫拉宁的结构
A 1R=-COCH = CHCH = CH ( CH 2) 2CH3
A 2R=-COCH = CHCH = CHCH 2CH ( CH 3) 2
A 3R=-COCH = CHCH = CH ( CH 2) 2CH( CH 3 ) 2
R= 2-甘露糖 ( 1, 2)-2-甘露糖基 ( 2-mannosy1-( 1, 2)-2-m an-
n oside)
Chp= ( 3- chlord-4- hydroxyphenyl) glycine
Hpg= ( 4-hydroxy-phenyl) glycine
图 24 多粘菌素 B的结构
R: 6-methyheptanoic/ octanoic-Dab; Dab( 2, 4-diaminobutyric acid)
相连且无环状结构的一类脂肽, 脂肪酸与肽链 N-端
的-氨基或其他羟基相连。有直链结构和支链结构
之分。目前报道的仅有螺旋形素 ( spir oidesin) 及
TAN 1511系列。
2. 1 TAN 1511 A, B, C
从产紫晶链孢囊菌亚种 ( S tr ep tosp orangium
amethy stogenes subsp. Fukuiense AL-23456) 发酵
液中可以分离制得 TAN 1511 A, B和 C, 这些产物
在很低的浓度就能刺激来自 BALB/ c雌鼠的骨髓细
胞的增殖(增加 30%的浓度: A 和B 为0. 313ng / m l,
C为 1. 25ng/ m l)。通过化学反应和波谱分析,测得
其分子结构如图 25[ 53]。具有支链结构。
图 25 TAN 1511 A、B和 C的结构
2. 2 螺旋形素
螺旋鱼腥藻( A nabaena sp ir oid es )发酵液经萃
取、反相高效液相色谱分离, 纯化制得 Spiro idesin。
2D NMR分析其分子结构如图 23 [ 54] ,是直链结构。
图 26 螺旋形素的结构
3 结语
近年国外发现并报道了许多脂肽, 但是, 在按脂
肽结构特征进行分析总结方面工作不多, 因而存在
相同脂肽被冠以不同名称的情况, 影响脂肽结构鉴
定后的归类。按结构特征对脂肽进行分类汇总, 无
疑对进一步研究和鉴定脂肽的结构是有益的。结构
决定性能,按脂肽结构特征分类是合理的。
研究表明, 微生物产生的生物表面活性剂,能使
原油乳化,降低原油的粘度和油水间的界面张力,提
高原油的流动性, 生物表面活性剂的作用是 MEOR
中提高原油采收率的重要因素。生物表面活性剂中
重要的是糖脂和脂肽。而脂肽多由芽孢杆菌产生,
芽孢杆菌因能形成芽孢而具有很高的抗逆境能力,
常能耐受较高的温度等极端环境, 产生脂肽的芽孢
杆菌在 MEOR中的应用潜力较大。因此, 研究产生
脂肽的微生物及脂肽非常重要, 采油微生物产生脂
肽等生物表面活性剂的能力是评价微生物的重要指
标。微生物脂肽结构的多样性为研究微生物表面活
性剂在驱油中的作用机理提供了良好的素材, 认识
已发现的脂肽结构对微生物产生的脂肽结构鉴定及
类别确定很有帮助。此外, 微生物脂肽也有重要的
生物活性,如抗微生物作用, 抗肿瘤、抗凝血、溶细胞
以及改变酶的活性等。因此, 微生物脂肽在生物医
药也有广阔的应用前景。
参 考 文 献
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