本发明属于天然化合物提取，具体涉及来源于链霉菌的膦酸化合物及其制备方法和应用。
背景技术：
1、膦酸类化合物是化学结构中含有碳-磷键的化合物的统称，其在自然界中的分布非常广泛，并且具有多种活性，被应用在药物(抗生素、抗疟疾等)、农业(化肥和除草剂)、合成化学(催化剂)、工业(金属螯合剂、防污、水处理)、化妆品等各个领域。膦酸小分子作为磷酸酯和羧酸类化合物的结构类似物，在生化反应中能够与底物竞争酶的活性位点，从而实现对特定生化反应的阻断，达到抑制或杀灭目标生物的目的。此外，膦酸类化合物中的c-p键赋予了它们极高的结构稳定性。自1959年至2010年，通过活性指导的分离策略，已成功从自然界中分离出近30个具有显著药理活性的膦酸小分子天然产物。例如，美国食品药品监督管理局(fda)已批准用于治疗尿路感染的monourol(磷霉素，化学名为fosfomycin)。该药物通过模拟磷酸烯醇式丙酮酸的结构，不可逆地抑制udp-氮-乙酰葡萄糖胺-3-氧-烯醇式丙酮酸转移酶的活性，进而抑制哺乳动物体内细菌的生长，有效治疗由细菌引起的尿路感染。再如，双丙氨膦(phosphinothricintripeptide,ppt或bialaphos)中的药效基团草胺膦，作为谷氨酸的结构类似物，能够竞争性抑制谷氨酰胺合成酶的活性，对细菌和真菌均显示出广谱抗性，因此被广泛应用于抗生素药物的制备。再如，fr-900098和fosmidomycin具有较强的抗疟疾活性，rhizocticin具有良好的抗真菌能力，k-26具有治疗高血压的潜力，等等。由此可见，很多膦酸类小分子天然产物的结构新颖，且具有丰富的生物活性，对人类的生产和生活具有重要的作用。
2、随着全球农业和园艺的不断发展，除草剂被广泛用于田间作物、果园、蔬菜园、草坪以及公共场所等地的杂草控制，其高效性和便利性使其成为农民和园艺工作者首选的杂草管理工具。目前，常见的除草剂活性成分包括草甘膦、草铵膦、草木灵、氯苯嗪和吡唑酮等。尽管除草剂在农业生产中发挥着重要作用，但是长期使用相同的除草剂已经引起了抗药性，并衍生出一系列环境和健康问题。同时，滥用或不当使用除草剂也导致土壤和水源的污染，并对非目标植物和生物多样性产生负面影响。因此，亟需开发新型除草剂，以提供更有效、更安全的防治手段，帮助农民保护作物免受杂草的侵害，提高产量和质量，减少抗药性，从而推动农业和园艺的可持续发展进程。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供来源于链霉菌的膦酸化合物及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种链霉菌(streptomyces sp.)g0098，所述链霉菌(streptomyces sp.)g0098已于2024年5月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为cgmcc no.30537。
4、上述一种链霉菌(streptomyces sp.)g0098在制备膦酸化合物1-2中的应用，所述膦酸化合物1-2的结构如下：
5、
6、由上述一种链霉菌(streptomyces sp.)g0098制备得到的膦酸化合物1-2，所述膦酸化合物1-2的结构如下：
7、
8、上述的膦酸化合物1-2的制备方法，包括如下步骤：
9、s1：将链霉菌(streptomyces sp.)g0098活化后挑取单菌落接种于装有100mlatcc172液体培养基的250ml锥形瓶中，28℃、130rpm培养3天，获得种子液；取1ml种子液接种于装有100ml r2a液体培养基的250ml锥形瓶中，28℃、130rpm培养3天，获得发酵培养物1；取100ml发酵培养物1接种于装有1l r2a液体培养基的5l锥形瓶中，28℃、130rpm培养12天，获得发酵培养物2；将发酵培养物2真空抽滤，分离出菌丝体和发酵液；
10、s2：将步骤s1所得发酵液浓缩成浸膏，依次进行hp20大孔树脂吸附柱层析、a-107强碱性阴离子交换树脂柱层析、sephadex lh-20葡聚糖凝胶柱层析、半制备液相色谱分离，获得膦酸化合物1-2；
11、其中，所述链霉菌(streptomyces sp.)g0098已于2024年5月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为cgmcc no.30537；
12、所述atcc172液体培养基的配方为：酸水解酪蛋白5g/l，酵母浸提物5g/l，葡萄糖10g/l，可溶性淀粉20g/l，碳酸钙1g/l，溶剂为水；所述r2a液体培养基的配方为：蛋白胨0.5g/l，酸水解酪蛋白0.5g/l，酵母浸提物0.5g/l，葡萄糖0.5g/l，可溶性淀粉0.5g/l，磷酸二氢钾0.3g/l，七水硫酸镁0.05g/l，丙酮酸钠0.3g/l，溶剂为水；
13、所述hp20大孔树脂吸附柱层析采用100％h2o、50％h2o-meoh、100％meoh进行洗脱，所述a-107强碱性阴离子交换树脂柱层析采用2％nacl、3％nacl、4％nacl进行洗脱，所述sephadex lh-20葡聚糖凝胶柱层析采用80％meoh-h2o进行洗脱，所述半制备液相色谱分离采用90％h2o-meoh进行洗脱。
14、上述的链霉菌(streptomyces sp.)g0098、膦酸化合物1-2在制备除草剂中的应用。
15、上述的链霉菌(streptomyces sp.)g0098、膦酸化合物1-2在抑制拟南芥生长中的应用，所述抑制拟南芥生长是指减少拟南芥鲜重和根长。
16、本发明的显著优点在于：
17、链霉菌作为一类重要的土壤微生物，其代谢产生的次级代谢产物具有丰富的生物活性，包括杀虫、杀菌和抑制植物生长等。其中，草铵膦作为一种广谱除草剂，其产生机制与链霉菌的代谢活动密切相关。因此，寻找具有相似或更优活性的新型链霉菌代谢产物，对于农业生物防治具有重要意义。本发明通过筛选和鉴定，成功从土壤微生物中分离出一种链霉菌(streptomyces sp.)g0098。链霉菌(streptomyces sp.)g0098的发酵液中含有具有除草活性的代谢产物。我们采用31p-nmr谱分析技术，对发酵液中的膦酸化合物进行了详细的化学结构分析。实验发现，链霉菌(streptomyces sp.)g0098产生的膦酸活性小分子物质在化学结构上与已知除草剂如草铵膦、草甘膦和双丙氨膦等存在显著差异。特别是在31p-nmr谱中，该菌株合产生的膦酸化合物的c-p键中膦原子的化学位移集中在14ppm和18ppm，这与常见的膦酸类化合物明显不同。基于以上结果，我们推断链霉菌(streptomyces sp.)g0098代谢产生了新型膦酸化合物，且该类化合物具有显著的除草活性。这一发现不仅丰富了链霉菌次级代谢产物的种类和功能，也为新型除草剂的开发提供了新的思路和方法。
1.一种链霉菌（streptomyces sp.）g0098，其特征在于：所述链霉菌（streptomyces sp.）g0098已于2024年5月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为cgmcc no. 30537。
2.如权利要求1所述的链霉菌（streptomyces sp.）g0098在制备膦酸化合物1-2中的应用，其特征在于：所述膦酸化合物1-2的结构如下：
3.由权利要求1所述的链霉菌（streptomyces sp.）g0098制备得到的膦酸化合物1-2，其特征在于：所述膦酸化合物1-2的结构如下：
4.如权利要求3所述的膦酸化合物1-2的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述atcc172液体培养基的配方为：酸水解酪蛋白5g/l，酵母浸提物5g/l，葡萄糖10g/l，可溶性淀粉20g/l，碳酸钙1g/l，溶剂为水；所述r2a液体培养基的配方为：蛋白胨0.5g/l，酸水解酪蛋白0.5g/l，酵母浸提物0.5g/l，葡萄糖0.5g/l，可溶性淀粉0.5g/l，磷酸二氢钾0.3g/l，七水硫酸镁0.05g/l，丙酮酸钠0.3g/l，溶剂为水。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述hp20大孔树脂吸附柱层析采用100%h2o、50%h2o-meoh、100%meoh进行洗脱，所述a-107强碱性阴离子交换树脂柱层析采用2%nacl、3% nacl、4% nacl进行洗脱，所述sephadex lh-20葡聚糖凝胶柱层析采用80% meoh-h2o进行洗脱，所述半制备液相色谱分离采用90%h2o-meoh进行洗脱。
7.如权利要求1所述的链霉菌（streptomyces sp.）g0098、如权利要求3所述的膦酸化合物1-2在制备除草剂中的应用。
8.如权利要求1所述的链霉菌（streptomyces sp.）g0098、如权利要求3所述的膦酸化合物1-2在抑制拟南芥生长中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述抑制拟南芥生长是指减少拟南芥鲜重和根长。
