Sinh vật biển sống ở mọi độ sâu trong lòng đại dương - ngay cả ở dưới đáy rãnh Mariana ở 10900 m dưới mực nước biển, từ sinh vật phù du nhỏ sống, với cá và động vật có vú sống ở vùng nước sâu hơn. Sinh vật biển là các loài động vật, thực vật, vi khuẩn, virus rất đa dạng sinh sống trong thế giới đại dương, xuất hiện với đủ mọi hình dáng, kích cỡ và màu sắc khác nhau, trong những môi trường khác nhau trong đại dương. Sự đa dạng của các sinh vật trong đại dương và phân bố của chúng tạo thành một lĩnh vực nghiên cứu phong phú cho các nhà hải dương học.

          Trong vài thập kỷ qua, các chất chuyển hóa thứ cấp có nguồn gốc từ sinh vật biển đã thu hút các nhà khoa học, họ bắt đầu tiến hành cô lập và điều tra những hợp chất đó. Phần lớn các chất chuyển hóa thứ cấp từ các sinh vật đại dương có đa dạng cấu trúc và hoạt tính sinh học mạnh. Trong những năm gần đây, nhiều sinh vật biển, đặc biệt là bọt biển, đã thu hút sự chú ý đáng kể từ các nhà hóa học và các nhà sinh vật học tự nhiên do tiềm năng của sản sinh ra những chất tự nhiên có hoạt tính đặc biệt của chúng. Một số chất chuyển hóa thứ cấp của bọt biển có thể bảo vệ các vi sinh vật liên quan. Mặt khác, các sản phẩm tự nhiên từ vi sinh vật cũng có thể bảo vệ bọt biển khỏi các mối đe dọa của tia cực tím. Mối liên quan giữa bọt biển và vi sinh vật làm nảy sinh ý tưởng các chất chuyển hóa có thể là sản phẩm cộng sinh của chúng.

            Trong suốt quá trình khám phá các sản phẩm tự nhiên có hoạt tính sinh học, nhiều loại bọt biển được các nhà nghiên cứu thu thập để phân lập và xác định vi sinh vật. Đặc biệt, chủng nấm biển Aspergillus flocculosus có nguồn gốc từ bọt biển Stylissa sp. đã được tách chiết bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao - HPLC. Nấm A. flocculosus 01NT.1.1.5 ban đầu được phân lập từ bọt biển Stylissa sp. thu thập tại vịnh Nha Trang, Việt Nam. Qua sàng lọc sơ bộ, chủng này cho thấy khả năng sinh học tốt như các đặc tính kháng khuẩn và kháng nấm. Bằng kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao, các nhà khoa học đã tách chiết được một hợp chất mới, ochraceopone F (1) và bốn hợp chất đã biết aspertetranone D (2), cycloechinulin (3), wasabidienone E (4), và mactanamide (5). Tất cả các hợp chất đã được thử nghiệm cho hoạt tính chống tăng sinh trên các dòng tế bào ung thư của con người.

           Các chất chuyển hóa α-pyrone meroterpenoids tự nhiên có trong nấm biển đã thu hút rất nhiều sự chú ý do các các hoạt động sinh học bao gồm ức chế acetylcholinesterase, cholesterol acyltransferase, có tác dụng kháng sinh, chống côn trùng, …Cấu trúc phức tạp và phạm vi hoạt động sinh học đặc biệt của các chất meroterpenoids α-pyrone đã dẫn đến nhiều nhiều hướng nghiên cứu sinh tổng hợp chúng. Aspertetranones D, một loại triketide-sesquiterpenoid meroterpenes lần đầu tiên được phân lập bằng kỹ thuật HPLC từ loài nấm có liên quan đến tảo biển Aspergillus sp. ZL0-1b14, bắt nguồn từ Dongjiang Jinjiang, tỉnh Phúc Kiến, Trung Quốc. Hợp chất này được đánh giá về khả năng chống viêm trong LPS, kích thích đại thực bào RAW264.7. Aspertetranone D có tác dụng ức chế chống lại sản xuất IL-6 với sự ức chế 69% ở nồng độ 40 μM. Nấm Aspergillus fumigatus được biết đến như một chủng tạo ra nhiều chất chuyển hóa thứ cấp. Nấm Aspergillus novofumigatus CBS117520 được thu thập ban đầu tại Equadorian vào năm 1965. Năm 2005, Hồng và cộng sự đã xác định lại nó là Aspergillus sp., liên quan chặt chẽ với A. Fumigatus.Họ đã phân lập được hai hợp chất mới: novoamauromine và ent-cycloechinulin, cùng với epiaszonalenins A và C và helivolic axit bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (Thin layer chromatography - TLC). Novoamauromine và ent-cycloechinulin cho thấy các hoạt tính kháng nấm không đặc hiệu đối với Aspergillus fumigatus, Candida albicans và Cryptococcus neoformans, ở mức 100 mg mỗi đĩa. Hai hợp chất trên đã được thử nghiệm cho các hoạt động gây độc tế bào ung thư phổi A549 ở người, tế bào ung thư cổ tử cung của người Hela và các tế bào ung thư tuyến tiền liệt của LNCap ở người. Đối với các chất chuyển hóa từ vi sinh vật biển, một loài nấm có tên Paecilomyces lilacinus, được phân lập từ bọt biển Petrosia sp. (họ: Trichocomaceae). Chủng Paecilomyces lilacinus được thu thập từ nhiều môi trường sống khác nhau bao gồm đất trồng trọt và đất hoang hóa, rừng, đồng cỏ, sa mạc và bùn thải, trứng giun tròn. Ngoài ra, loại nấm này cũng được phát hiện trong nguồn nước biển, trong ruột cá đối. Năm 2004, các nhà khoa học đã thu thập được loài nấm này ở đảo Jeju – Hàn Quốc và đã chiết xuất được 18 loại hợp chất từ nó.  Đáng chú ý, có sự xuất hiện của hợp chất có tên wasabidienone E, hợp chất này được đánh giá về độc tính tế bào đối với một số it các dòng tế bào khối u ở người. Trong mối quan tâm về nấm biển, các nhà khoa học đã chú ý đến chủng Aspergillus sp. thu được từ tảo nâu Sargassum sp. sống ở độ sâu 12m gần Đảo Mactan thuộc Philippines. Bằng phương pháp sắc kí, các nhà nghiên cứu đã phân lập ra hợp chất mactanamide. Mactanamide cho thấy tính chất chống lại nấm men Candida albicans gây bệnh ở nồng độ 2,5mg / ml.

Trích Nguồn:

1. König, G.M., et al., Natural Products from Marine Organisms and Their Associated Microbes. ChemBioChem, 2006. 7(2): p. 229-238.

2. Thomas, T.R., D.P. Kavlekar, and P.A. LokaBharathi, Marine drugs from sponge-microbe association--a review. Mar Drugs, 2010. 8(4): p. 1417-68.

3. Taylor, M.W., et al., Sponge-associated microorganisms: evolution, ecology, and biotechnological potential. Microbiol Mol Biol Rev, 2007. 71(2): p. 295-347.

4. Shin, H.J., et al., Suppression of RANKL-Induced Osteoclastogenesis by the Metabolites from the Marine Fungus Aspergillus flocculosus Isolated from a Sponge Stylissa sp. Mar Drugs, 2018. 16(1).

5. Wang, J., et al., Antiviral Merosesquiterpenoids Produced by the Antarctic Fungus Aspergillus ochraceopetaliformis SCSIO 05702. J Nat Prod, 2016. 79(1): p. 59-65.

6. Wang, Y., et al., Aspertetranones A-D, Putative Meroterpenoids from the Marine Algal-Associated Fungus Aspergillus sp. ZL0-1b14. J Nat Prod, 2015. 78(10): p. 2405-10.

7. Ishikawa, K., et al., Novoamauromine and ent-Cycloechinulin: two new diketopiperazine derivatives from Aspergillus novofumigatus. Chem Pharm Bull (Tokyo), 2010. 58(5): p. 717-9