合成代謝產物
內容簡介
特殊代謝產物一般是次級代謝產物
次級代謝產物的類型
目前就整體來說，對次級代謝產物的研究遠遠不及對初級代謝產物研究那樣深人。與初級代謝產物相比，次級代謝產物無論在數量上還是在產物的類型上都要比初級代謝產物多得多和複雜得多。迄今對次級代謝產物分類還無統一的標準。根據次級代謝產物的結構特徵與生理作用的研究，次級代謝產物可大致分為抗生素、生長刺激素、色素、生物鹼與毒素等不同類型。
1、抗生素
抗生素是對其他種類微生物或細胞能產生抑制或致死作用的一大類有機化合物。它是由生物合成或半合成的次級代謝產物。雖然對產生菌本身有無生理作用還不十分了解，但它們能在細胞內積累或分泌到胞外，並能抑制其它種微生物的生長或殺死它們，因而這類物質在產生菌與其它種生物的生存競爭中，在防治人類、動物的疾病與植物的病蟲害上起著重要作用。目前發現的抗生素已有10000多種，其中有一部分在醫學臨床與農、林、畜牧業生產上已得到廣泛套用。由點青黴產生的青黴素是上一世紀30年代發現的第一種抗生素。放線菌中能產生抗生素的種類最多，目前醫療上廣泛套用的鏈黴素、紅黴素、慶大黴素、金黴素、土黴素、制黴菌素等都是放線菌類群的一些種，主要是鏈黴菌屬成員產生的。
2、生長刺激素
它是主要由植物和某些細菌、放線菌、真菌等微生物合成並能刺激植物生長的一類生理活性物質。赤黴素就是由引起水稻惡苗病的藤倉赤霉（Gibberellafujikuroi）產生的一種不同類型赤黴素的混合物，是農業上廣泛套用的植物生長刺激素，尤其在促進晚稻在寒露來臨之前抽穗方面具有明顯的作用。青黴屬、絲核菌屬和輪枝霉屬的一些種也能產生類似赤黴素的生長刺激性物質。此外，在許多黴菌、放線菌和細菌（包括假單胞菌、芽孢桿菌和固氮菌等）的培養液中積累有吲哚乙酸和萘乙酸等生長素類物質。
3、維生素
在這裡，維生素是指某些微生物在特定條件下合成遠遠超過產生菌本身正常需要的那部分維生素。維生素是生理學上的概念，不是化學上的同類物質。丙酸細菌、芽孢桿菌和某些鏈黴菌與耐高溫放線菌在培養過程中可以積累維生素B12，某些分枝桿菌能利用碳氫化合物合成吡哆醛與尼克醯胺，某些假單胞菌能過量合成生物素，某些醋酸細菌能過量合成維生素C，各種黴菌不同程度地積累核黃素等，酵母菌類細胞中除含有大量硫胺素、核黃素、尼克醯胺、泛酸、吡哆素以及維生素B12外，還含有各種固醇，其中麥角固醇是維生素D的前體，經紫外光照射，即能轉變成維生素D。目前醫藥上套用的各種維生素主要是用各種微生物生物合成後提取的。
4、色素
是指由微生物在代謝中合成的積累在胞內或分泌於胞外的各種呈色次生代謝產物。例如靈桿菌和紅色小球菌細胞中含有花青素類物質，使菌落出現紅色。放線菌和真菌產生的色素分泌於體外時，使菌落底面的培養基呈現紫、黃、綠、褐、黑等色。積累於體內的色素多在孢子、孢子梗或孢子器中，使菌落表面呈現各種顏色。紅麴黴產生的紅曲素，使菌體呈現紫紅色，並分泌體外。
5、毒素
對人和動植物細胞有毒殺作用的一些微生物次生代謝產物稱為毒素。毒素大多是蛋白質類物質，例如毒性白喉棒狀桿菌產生的白喉毒素、破傷風梭菌產生的破傷風毒素、肉毒梭菌產生的肉毒毒素等。其他許多病原細菌如葡萄球菌、鏈球菌、沙門氏桿菌、痢疾桿菌等也都產生各種外毒素和內毒素。殺蟲細菌如蘇雲金桿菌能產生包含在細胞內的伴胞晶體，它是一種分子結構複雜的蛋白質毒素。真菌中產生毒素的種類也很多，很多種蕈子是有毒的，麴黴屬中也有－些產毒素的種，如黃麴黴產生黃麴黴毒素等。
6、生物鹼
雖然生物鹼大部分由植物合成，但某些黴菌合成的生物鹼如麥角生物鹼，即屬於次生代謝產物。麥角生物鹼在臨床上主要用來作為防止產後出血、治療交感神經過敏、周期性偏頭痛和降低血壓等疾病的藥物。
