次级代谢产物的分类及特点

目前就整体来说，对次级代谢产物的研究远远不及对初级代谢产物研究那样深入。与初级代谢产物相比，次级代谢产物无论在数量上还是在产物的类型上都要比初级代谢产物多且较复杂。迄今对次级代谢产物分类还无统一的标准。根据次级代谢产物的结构特征与生理作用，次级代谢产物可大致分为抗生素、生长刺激素、色素、生物碱与毒素等不同类型。

（一）抗生素

抗生素是对其他种类微生物或细胞能产生抑制或致死作用的一大类有机化合物。它是由生物合成或半合成的次级代谢产物。虽然对产生菌本身有无生理作用还不十分了解，但它们能在细胞内积累或分泌到胞外，并能抑制其他种微生物的生长甚至杀死它们，因而这类物质在产生菌与其他种生物的生存竞争中，在防治人类、动物的疾病与植物的病虫害上起着重要作用。目前发现的抗生素已有10000 多种，其中有一部分在医学临床与农、林、畜牧业生产上已得到广泛应用。由点青霉产生的青霉素是20世纪30年代发现的第一种抗生素。放线菌中能产生抗生素的种类最多，目前医疗上广泛应用的链霉素、红霉素、庆大霉素、金霉素、土霉素、制霉菌素等都是由放线菌类群的一些种，主要是链霉菌属成员产生的。

（二）生长刺激素

生长刺激素主要是由植物和某些细菌、放线菌、真菌等微生物合成并能刺激植物生长的一类生理活性物质。赤霉素就是由引起水稻恶苗病的藤仓赤霉（G 祕心）产生的一种不同类型赤霉素的混合物，是农业上广泛应用的植物生长刺激素，尤其在促进晚稻在寒露来临之前抽穗方面具有明显的作用。青霉属、丝核菌属和轮枝霉属的一些种也能产生类似赤霉素的生长刺激性物质。此外，在许多霉菌、放线菌和细菌（包括假单胞菌、芽孢杆菌和固氮菌等）的培养液中积累有吲哚乙酸和萘乙酸等生长素类物质。

（三）维生素

在这里，维生素是指某些微生物在特定条件下合成远远超过产生菌本身正常需要的那部分维生素。维生素是生理学上的概念，不是化学上的同类物质。丙酸细菌、芽孢杆菌和某些链霉菌与耐高温放线菌在培养过程中可以积累维生素B12；某些分枝杆菌能利用碳氢化合物合成吡哆醛与烟酰胺；某些假单胞菌能过量合成生物素；某些醇酸细菌能过量合成维生素C；各种霉菌不同程度地积累核黄素等；酵母菌类细胞中除含有大量硫胺素、核黄素、烟酰胺、泛酸、吡哆素以及维生素B12外，还含有各种固醇，其中麦角固醇是维生素D 的前体，经紫外光照射，即能转变成维生素D。目前医药上应用的各种维生素主要是用各种微生物生物合成后提取的。(www.xing528.com)

（四）色素

色素是指由微生物在代谢中合成的积累在胞内或分泌于胞外的各种呈色次生代谢产物。例如灵杆菌和红色小球菌细胞中含有花青素类物质，使菌落出现红色。放线菌和真菌产生的色素分泌于体外时，使菌落底面的培养基呈现紫、黄、绿、褐、黑色等。积累于体内的色素多在孢子、孢子梗或孢子器中，使菌落表面呈现各种颜色。红曲霉产生的红曲素，使菌体呈现紫红色，并分泌于体外。

（五）毒素

对人和动植物细胞有毒杀作用的一些微生物次生代谢产物称为毒素。毒素大多是蛋白质类物质，例如毒性白喉棒状杆菌产生的白喉毒素、破伤风梭菌产生的破伤风毒素、肉毒梭菌产生的肉毒毒素等。其他许多病原细菌如葡萄球菌、链球菌、沙门氏杆菌、痢疾杆菌等也都产生各种外毒素和内毒素。杀虫细菌如苏云金杆菌能产生包含在细胞内的伴孢晶体，它是一种分子结构复杂的蛋白质毒素。真菌中产生毒素的种类也很多，很多种蕈子是有毒的，曲霉属中也有一些产毒素的种，如黄曲霉产生黄曲霉毒素等。

（六）生物碱

虽然生物碱大部分由植物合成，但某些霉菌合成的生物碱如麦角生物碱，即属于次生代谢产物。麦角生物碱在临床上主要用来作为防止产后出血、治疗交感神经过敏、周期性偏头痛和降低血压等疾病的药物。