一、海洋微生物丰富的背景
海洋是生命最初的起源之地，也是一些结构特殊、功能独特的天然产物的来源，这些物质主要积累在生物体中。如今的海洋占据了地表的71%，其中生存着数以亿计的独特海洋微生物。它们中绝大多数目前尚不为人所知，已知的极小部分中仍有大部分难以在实验室中培养。然而，在为数不多可培养的海洋微生物中，科学家们便已取得了丰硕的成果。它们中的某些化学物质具有药理活性，可用于癌症等疾病的治疗，有些则对化妆品行业有所裨益，还有的在食品保鲜领域，海洋微生物源天然产物因具有安全、无毒、高效等优点被广泛使用，同时部分海洋微生物对新型材料的研究至关重要……种种迹象表明，海洋微生物产物的研究与利用将在不久的将来大放异彩。
二、海洋微生物的生存环境与采集
海洋环境覆盖了广泛的热区间(从冰点以下的南极水域到350℃的海底热泉)、压力范围(1pa-1000pa)与营养区(寡营养到富营养)，且拥有广泛的光和非光性区。环境的差异促进了从微生物到哺乳动物的各系统发育层面的广泛物种形成，而潜水技术的改进与远程操作仪器的开发使海洋样本的采集更加便捷安全。
三、有关海洋微生物的具体事例
1.抗菌治疗
鞭毛虫Goniodoma pseudogoniaulax是一种从海洋中得到的微生物，其体内产生的角泥蛋白A是一种抗真菌聚醚大内酯，以被证明可以抑制血管形成，且在体内具有活性。从库拉索L. majusculata收藏的有机提取物中纯化出了一种独特的含硫代唑烷化合物库拉辛A，该物质被发现为一种极为强效的抗增生剂，可抑制微管蛋白的集合，而微管蛋白对包括乳腺癌在内的某些来源细胞系具有一定的选择性。从采自珊瑚藻的葡萄球菌属菌株培养液中，一种新的环脂肽被分离出来，在实验中其表现出了显著的抗真菌活性
鞭毛虫图像(来自网络)
2.化妆品行业
多种海洋细菌体内产生的化学物质可应用于化妆品行业。由海洋浮游蓝绿色细菌产生的色素——生物天龙葡萄糖能够保护皮肤免受紫外线-A辐射的不良影响，因此被用于防晒霜的配方中;而4-羟基苯甲酸酯因其对人体毒性低且拥有抗菌活性的特点，已被广泛用作食品、制药和化妆品行业的防腐剂
海洋蓝绿色浮游细菌(来自网络)
3.食品保鲜方面
海洋微生物源天然产物种类丰富、结构复杂，包括萜类、酮类、多糖、蛋白质、酯类、酚类及其他化合物等，具有优异的抗菌、抗氧化、抗炎及抑制生物膜形成等活性。海洋源乳酸菌产生的苯乳酸通过抑制李斯特菌细胞壁聚糖单体组装酶、转肽酶和转糖苷酶活性，干扰肽聚糖的组装和交联，降低细胞壁中肽聚糖含量，抑制李斯特菌的生长，从而延缓猪肉、牛奶的腐败变质，延长其货架期。
海洋源乳酸菌(来自网络)
4.新型研究方向
在某些尚未得到研究的领域，海洋微生物同样拥有潜力大放异彩。据研究报道，多种海洋微生物(如放线菌、真菌、细菌、微藻酵母和蓝细菌)采用不同的技术和表征方法合成纳米颗粒(主要为银纳米颗粒)，部分报道涉及铅纳米颗粒。这些研究为进一步研究和潜在药物开发提供了基础。
四、海洋微生物产物介绍
1、 多糖类
目前常见的多糖包括壳聚糖、果胶糖、卡拉胶寡糖及海藻酸盐等，因良好的水溶性、成膜性和抗菌性,可单独或与其他活性剂、抗菌剂等联合制备食品包衣薄膜用于食品保鲜。
2、蛋白质类
蛋白质类物质包括细菌素、溶菌酶等，通过破坏细胞壁膜结构完整性，引起内容物泄露,抑制细菌和霉菌的生长。
3、酯类
海洋微生物产生大量酯类化合物，如纳他霉素、对羟基苯甲酸(4‐hydroxybenzoate esters，4HBA)酯及衍生物、羟基脂肪酸酯等，具有较好的抗菌、透气性、生物可降解活性等。
4、酚类
海洋微生物中富含酚类化合物，具有较强的抗氧化和抗菌等活性。
5、其他化合物
海洋微生物源次级代谢产物如类胡萝卜素、酮类、脂肪酸类等，同样展示出良好的生物活性。
参考文献：
1.《海洋微生物源天然产物在食品保鲜中的应用研究进展》----蒋金林，龚宁静，朱垚燚，夏颖帆，裴金凤
2.Marihysin B, a new cyclic lipopeptide from culture broth ofStaphylococcussp. - antimicrobial and glucoamylase inhibitory activities----Amgad I.M.Khedr,Gamal A. Mohamed,Sabrin R. M. Ibrahim,Reda F. A. Abdelhameed,Tagyedeen H Shoaib,Abdulrahim A. Alzain,Koji Yamada,Mohamed S. Refaey
3.海洋微生物の生理活性物質----小林淳一,石橋正己,繁森英幸
4.Marine Microorganisms: Potential Application and Challenges
5.Marine microbes: Invisible nanofactories----SyedBaker，B.P.Harini，S.Satish
本文作者：厦门大学2025级本科生李享、罗非寒。本文由海洋负排放(ONCE)国际大科学计划、厦门大学碳中和创新研究中心支持。
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