次生代謝物

次生代謝物

次生代謝物(secondary metabolites),是指某些微生物生長到穩定期前後,以結構簡單、代謝途徑明確、產量較大的初生代謝物為前體,通過複雜的次生代謝途徑所合成的各種結構複雜的化合物。

來源

次生代謝物的概念最初產生於植物學領域(1958年,Kohland),1960年,Bu'Lock 把它引入微生物學中。

特點

分子結構複雜、代謝途徑獨特、參與的酶數量多、在生長後期合成、產量較低、生理功能不很明確(尤其是抗生素),其合成一般受質粒控制。一般來說,形態構造和生活史越複雜的微生物,其次生代謝物的種類也越多。 次生代謝物的種類極多,與人類的醫藥生產和保健工作關係密切,如抗生素,色素,毒素,生物鹼,信息素,動、植物生長促進劑以及生物藥物素等。 次生代謝物的化學結構複雜,分屬多種類型如內酯、大環內酯、多烯類、多炔類、多肽類、四環素類和氨基糖類等,其合成途徑也十分複雜,但各種初生代謝途徑,如糖代謝、TCA循環、脂肪代謝、胺基酸代謝以及萜烯、甾體化合物代謝等仍是次生代謝途徑的基礎。

合成途徑

①糖代謝延伸途徑,由糖類轉化、聚合產生的多糖類、糖苷類和核酸類化合物進一步轉化而形成核苷類、糖苷類和糖衍生物類抗生素;

②莽草酸延伸途徑,由莽草酸分支途徑產生氯黴素等;

③胺基酸延伸途徑,由各種胺基酸衍生、聚合形成多種含胺基酸的抗生素,如多肽類抗生素、β-內醯胺類抗生素, D-環絲氨酸和殺腺癌菌素等;

④乙酸延伸途徑,又可分2條支路,其一是乙酸經縮合後形成聚酮酐,進而合成大環內酯類、四環素類、灰黃黴素類抗生素和黃麴黴毒素;另一分支是經甲羥戊酸而合成異戊二烯類,進一步合成重要的植物生長刺激素——赤黴素或真菌毒素——隱杯傘素等。

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