ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МИКРО- И МАКРООРГАНИЗМОВ В МОРСКИХ АССОЦИАТИВНЫХ СООБЩЕСТВАХ  
    Морские организмы обычно существуют в виде миниатюрных конгломератов, включающих в себя с одной стороны собственный организм, с другой стороны различные микроорганизмы, такие как сине-зеленые водоросли, грибы и бактерии, которые составляют значительную долю общей биомассы. Известно, например, что в некоторых губках бактерии составляют более 50 % массы самого макроорганизма. Биологическая роль микроорганизмов в таких комплексах недостаточно изучена и есть только несколько примеров, показывающих, что они могут выполнять функции субстрата, источника энергии и ростовых факторов. Однако, в последние годы появились сообщения о том, что химические вещества, синтезируемые микроорганизмами осуществляют взаимодействие между макрогидробионтами и микроорганизмами, которое обеспечивает жизнеспособность ассоциативного комплекса на разных стадиях его развития. Так, показано, что ферменты бактерий, ассоциированных с устрицами участвуют в процессе метаморфоза личинок устрицы и в адгезии их к различным субстратам. Об интересном открытии сообщили исследователи группы В.Феникала. Они заметили, что креветки и омары обычно резистентны к некоторым патогенным грибам. Такая устойчивость объясняется, по мнению авторов, тем, что яйца этих животных покрыты клетками бактерий, вырабатывающих антибиотики, защищающие их от известного патогенного гриба ракообразных. Бактерии были выделены и было показано, что при культивировании они синтезируют большое количество 2-р-гидроксифенилэтанола (тирозола), который обладал фунгицидным действием против патогена ракообразных.
    Нами было установлено, что биосинтез тирозола осуществляется и бактериями, ассоциированными с некоторыми видами тропических губок. И в этом случае защитная функция бактериального метаболита является очевидной. Изучая метаболическую деятельность большого числа бактерий, ассоциированных с морскими животными, мы нашли что бактериальные продуценты антибиотических соединений встречаются  и у других видов морских организмов – у мягких кораллов, голотурий, асцидий и медуз. Защитные функции в морских ассоциативных комплексах могут выполнять также бактериальные токсины и цитотоксины, которые были обнаружены нами в экстрактах микроорганизмов, ассоциированных с асцидиями, голотуриями и мягкими кораллами. Такие продуценты составляют 25 – 50% от общего числа выделенных из этих макрогидробионтов микроорганизмов. С другой стороны, и макроорганизмы синтезируют соединения, которые выполняют важную функцию по формированию ассоциативного комплекса. Так в лаборатории морской микробиологии ТИБОХ ДВО РАН показано, что количественный и качественный состав микроорганизмов, ассоциированных с морскими животными, существенно отличается от состава воды и грунта в местах их обитания. На примере япономорской мидии было показано, что эти моллюски вырабатывают галактозо- и сиалоспецифичные лектины, способные агглютинировать бактерии, ассоциированные с этими моллюсками. Один из лектинов взаимодействует исключительно с грамположительными бактериями, другой – преимущественно с грамотрицательными.
     Очевидно, что есть и другие механизмы взаимодействия в ассоциативных морских комплексах, которые могут быть установлены при изучении химических и биохимических свойств метаболитов отдельных компонентов этих ассоциаций. Такие исследования могут дать ответ и об истинных продуцентах биологически активных соединений, которые ранее считались метаболитами морских животных и растений. Среди веществ, которые имели бактериальное происхождение, есть несколько различных токсинов: тетродотоксины, сакситоксин, нео-  и про-, суругатоксины. Нами обнаружены палитоксин-подобные соединения в некоторых экстрактах бактерий, выделенных из нетоксичных и токсичных мягких кораллов.
    В заключении можно сказать, что изучение химической природы метаболитов морских микроорганизмов-ассоциантов и их биологической активности может существенно скорректировать наши представления о функциональной роли отдельных групп организмов в морских природных сообществах.
 
    КУЗНЕЦОВА Татьяна Алексеевна, к.х.н, заведующая лаборатории химии микробных метаболитов ТИБОХ ДВО РАН.
Тел.: (7-4232) 311168
Факс: (7-4232) 311450
E-mail:kuzta@piboc.marine.su