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海洋污损生物对海上平台和航海设备造成了很大的危害,严重阻碍人类海上经济和军事活动。大量研究发现,海洋生物污损的关键环节是由于污损微生物的附着引起的,因此,研究具有抗微生物附着作用的防污剂具有重要意义。早期的防污剂因毒性大、难降解等缺陷已逐渐被限制使用,而天然产物防污剂具有无毒害、对环境友好等优点,目前已经成为研究的热点。然而许多天然活性产物产量低、制备成本高、稳定性差,因此亟需寻找产量高、成本低和性质稳定的抗污损生物防污剂。解淀粉芽孢杆菌可以产生多种活性物质,抑菌谱广,且生产过程简便、产量高、活性物质稳定性强,已经引起人们的广泛重视。本实验室分离得到一株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens anti-CA),研究发现该菌株对常见污损细菌如蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、鳗弧菌(Vibrio anguillarum)、灿烂弧菌(V.splendidus)、哈维氏弧菌(V. harveyi)、交替假单胞菌(Pseudoalteromonas sp.)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)均具有显著的抑菌活性。采用薄层层析(TLC)、柱层析、高效液相色谱分析(HPLC)和质谱分析(MS)对解淀粉芽孢杆菌anti-CA菌株发酵产物中的活性成分进行了分离纯化和结构分析,结果表明其活性成分为5个分子量分别为993、1008、1021、1035和1049的化合物。又通过液质联用(HPLC-MS)和二级质谱技术分析该组化合物的碎片峰,然后查询文献对比发现,该组化合物为一系列分子量分别相差14的环脂肽同系物,其结构由7个氨基酸残基组成的七肽环和侧链分别为相差1个C原子的脂肪烃链组成,且脂肪酸参与成环。属于表面活性素类(surfactin)环脂肽,命名为环脂肽6-2,发酵实验表明,该化合物产量约为0.6g/L。采用结晶紫染色法和共聚焦扫描显微镜(CLSM)方法研究了环脂肽6-2对污损细菌生物膜形成的抑制和清除活性,结果表明其可以有效抑制铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)PAO1菌株和蜡样芽孢杆菌(B. cereus)生物膜的形成。有研究表明,生物膜中的多糖类成分对生物膜的形成有重要作用,采用荧光定量PCR方法测试了P. aeruginosa PAO1菌株的多糖合成关键基因PslC的表达水平发现环脂肽6-2可以降低PslC基因的表达量,表明该化合物对PAO1菌株的多糖合成具有抑制作用,进而影响到其生物膜的形成。海带和藤壶也是引起海洋生物污损的重要生物,研究了环脂肽6-2抑制海带孢子萌发活性和对藤壶幼虫的毒性,结果表明,环脂肽6-2可以有效抑制海带孢子的萌发,抑制效果为EC50=0.11μg/mL,对藤壶幼虫也有一定的毒性,LC50=2.1μg/mL。进行了实地挂板实验,结果表明环脂肽6-2含量为12.0%时的挂板具有一定的抗污损生物的效果。