海洋真菌次生代谢产物的研究

海洋真菌次生代谢产物的研究

阎雪芬[1]2007年在《抗氧化海洋真菌的筛选及3株真菌代谢产物的初步分离》文中指出本论文以海洋真菌为材料进行抗氧化活性菌株的筛选及代谢产物的分离。采用化学发光法,借助于羟基自由基生成体系及过氧化氢-鲁米诺发光体系,对81株分离自深海沉积物的海洋真菌和93株红树林内生真菌进行抗氧化活性初筛。在初筛获得的活性菌株的基础上,进行抗氧化活性物质的追踪。采用常压凝胶及中压硅胶柱层析以及薄层层析技术,并结合500MHz核磁及质谱分析技术对3株菌的代谢产物进行分离、鉴定及初步的活性分析,获得了一些有益的结果。首先开展对海洋活性菌株抗氧化活性的筛选;首次获得了化合物5-羟基-2-(羟甲基)-4H-吡喃-4-酮的晶体结构数据;共解析得到8个化合物的结构,其中3个是新化合物。从174株真菌中共筛选到7株具较高抗氧化活性的深海真菌和1株红树林内生真菌,活性菌株占供测菌株的4.60%。在7株深海真菌中有3株对OH·和H2O2均表现出了较强的抑制作用。进一步采用化学发光法和DPPH法追踪上述3株深海真菌ZhengRr-1(114#)、WP-D-1(115#)和DY-P-3(134#)发酵产物的水溶性聚糖和有机相中的抗氧化活性物质,发现有机相表现出较好的抗氧化活性,3株菌的IC50分别是:1.92μg/mL、55.55μg/mL和11.23μg/mL(OH·);1.45μg/mL、13.79μg/mL和72.29μg/mL(H2O2);112.45μg/mL、58.87μg/mL和169.39μg/mL(DPPH);而水溶性聚糖也具有不同程度的抗氧化活性。此外,采用化学发光法和DPPH法在对海洋细菌1202的次级代谢产物的抗氧化活性的研究表明,海洋细菌1202的叁种聚糖PI、PII、PIII及石油醚相、正丁醇相和甲醇相均具有一定的抗氧化活性,其中乙酸乙酯相的抗氧化活性最强,其对DPPH、过氧化氢和羟基自由基的IC50分别为35.17μg /m L、0.05μg /mL和1.13μg /mL。ITS分析结合形态观察鉴定了菌株114、115和SXZ-02,分别为Penicillium sp.、Aspergillus oryzae和Phomopsis sp.。从ZhengRr-1菌株分离鉴定了6个化合物6,9,10-叁羟基-5,6,9-叁甲基八氢化苯[8]轮烯-1,7,8(9H)叁酮、4-甲氧基苯甲酸、2-(4-羟基酚)乙酸、4-羟基苯甲酸甲酯、Z-1-(2,4-二羟基-3,5-二苯甲基)己-4-烯-1-酮、(2E,4E)-1-(2,6-二羟基-3,5-二苯甲基)-己-2,4-二烯-1-酮。从115菌株分离到5-羟基-2-(羟甲基)-4H-吡喃-4-酮,并首次获得了其晶体结构数据。而从SXZ-02菌株中分离得到1个大环内酯类化合物,命名为8-O-acetyl multipolide A。活性测定表明化合物8-O-acetyl multipolide A具有较强的乙酰胆碱酯酶抑制活性(IC50为0.61 g/mL),同时还表现出对结核杆菌的抑制活性(MIC为25 μg/ml)。化合物(2E,4E)-1-(2,6-二羟基-3,5-二苯甲基)-己-2,4-二烯-1-酮对Hela细胞表现出较强的抑制作用,其IC50为2.64μg/mL。本论文的工作表明,海洋微生物中含有丰富的抗氧化、抗肿瘤等活性物质,是开发抗肿瘤新药及肿瘤辅助性治疗药物的重要资源。

朱伟明, 王俊锋[2]2011年在《海洋真菌生物活性物质研究之管见》文中研究表明海洋真菌是活性海洋天然产物的重要来源,到目前为止,已从海洋真菌的发酵产物中分离鉴定了1,117个新化合物。介绍了海洋真菌次生代谢产物的研究历史、现状、特点、研究方法、存在问题及其在新药研究中的应用前景。

王幸[3]2010年在《海洋微生物产生的纤溶活性化合物研究》文中研究说明海洋微生物以其生存于特殊的生物环境中而具有产生新型生物活性物质的巨大潜力。目前发现的许多海洋生物活性物质都分离自海洋微生物。随着海洋微生物生物活性物质研究的不断深入,海洋微生物的开发研究也受到世界瞩目。本论文研究了海洋纤溶活性菌株FG216发酵液中促纤溶活性化合物的分离及其结构探索,探讨了分离得到的纤溶活性化合物FGFC2体外的纤溶活性作用及其急性毒性作用,最后采用分子生物学手段对真菌FG216进行了种属鉴定。第一章综述了21世纪以来发现的海洋微生物的主要次生代谢产物及其生物活性作用。主要对从海洋微生物中分离提取到的具有抗菌、抗肿瘤、抗心脑血管疾病以及抗氧化、抗炎症、抑制酶活性的次生代谢产物进行了总结。约有27%的海洋微生物具有抗菌活性,并且许多成分是陆地生物中不存在的,这为人工合成抗菌药物提供了新颖的先导化合物。海洋微生物次生代谢产物的多种活性中以抗肿瘤活性最为重要。从海洋微生物次生代谢产物中筛选的抗肿瘤活性物质的种类包括含氮类、内酯类、酮类、醌类、多糖类。此外海洋微生物产生的具有抗氧化、抗炎症、抑制酶活性的次生代谢产物也越来越受到研究者的重视。鉴于从海洋微生物中发现的活性化合物越来越多,而发现用于治疗血栓疾病的药物却很少,于是本论文的主要研究目的是从采集产纤溶活性化合物菌株FG216的发酵提取液中分离得到活性化合物,并对其结构特性和活性作用进行研究,以期找到用于血栓疾病治疗的新型药物。第二章采用活性跟踪的方法,对产纤溶活性化合物的菌株FG216进行发酵培养,利用甲醇溶剂提取和半制备型HPLC方法研究促纤溶活性化合物的分离提取条件。结果表明在流速10mL/min,激发波长265nm、温度40℃的色谱条件下,通过两次精制(以甲醇和0.05mol/L乙酸铵为流动相进行第一次精制,再以乙腈和0.1?%甲酸水溶液为流动相进行第二次精制),分离得到纤溶活性化合物FGFC2,经分析型HPLC检测该化合物的纯度好,能被用于结构鉴定。第叁章我们对化合物FGFC2的结构特性进行了研究,主要通过测定UV、IR、API‐ESI‐MS以及1~H‐NMR、13C‐NMR、HMQC、1~H–1~H COSY和HMBC谱图测定,该化合物属于分子内对称化合物,推测化合物FGFC2的结构可能为他汀结构,分子式为C25H26N2O10。经初步检索,该化合物是从海洋微生物中分离得到的一种新型化合物。第四章我们对活性化合物FGFC2的纤溶活性作用及其急性毒性进行了研究。通过发色底物法测定了化合物FGFC2的纤溶活性,结果表明当该化合物的添加量达到10?μg/mL时,整个体系的活性最大,随着化合物量的增加整个反应体系的活性反而有所下降。通过急性毒性实验发现,化合物FGFC2无毒性,不能测出半数致死剂量。本次试验证明了真菌FG216次级代谢产物具有很好的体外纤溶活性,同时具有较高的安全性,这为为临床安全用药提供可靠的理论依据。第五章我们运用分子生物学的方法对海洋真菌FG216的种属进行了鉴定。通过系统发育分析发现真菌FG216真菌FG216与Stachybotrys?longispora(属葡萄穗霉属)同源性高,但尚不能鉴定到具体种。

刘向红[4]2012年在《叁株刺松藻内生真菌次生代谢产物及其生物活性研究》文中进行了进一步梳理海洋微生物拥有丰富多样的次生代谢途径,其中海洋生物内生真菌次生代谢产物研究日益受到天然产物化学界的重视。本论文选择了叁株刺松藻内生真菌分别为玉米赤霉菌(Gibberella zeae)、焦曲霉(Aspergillus ustus)和杂色曲霉(Aspergillus versicolor)进行了规模发酵和次生代谢产物研究,并对分离得到的部分化合物进行了初步的生物活性评价。菌丝体和发酵液提取物采用常规的硅胶柱层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、制备薄层层析、制备高效液相色谱以及重结晶等分离手段,得到单体化合物。利用各种现代波谱技术(IR、UV、EI-MS、HR-EI-MS、~1H-NMR、~13C-NMR、DEPT、1H-1HCOSY、HSQC、HMBC、NOESY等)从叁种菌株发酵提取物中分离鉴定了35个化合物的结构。其中从菌株玉米赤霉菌中分离鉴定了9个化合物,发现1个新生物碱类化合物(GZ1),包括1个生物碱类化合物(GZ1)和8个甾体类化合物(GZ2-GZ9);从菌株焦曲霉中分离鉴定了9个化合物,发现1个新甾体类化合物(AU1),包括9个甾体类化合物(AU1-AU9);从菌株杂色曲霉中分离鉴定了17个化合物,发现1个新倍半萜类化合物(AV1),包括1个倍半萜类化合物(AV1)、5个生物碱类化合物(AV3-AV7)、1个蒽醌类化合物(AV2)、1个神经酰胺类化合物(AV8)和9个甾体类化合物(AV9-AV17)。对分离到的单体化合物进行了抗细菌活性试验结果表明,生物碱类化合物GZ1(AV3)、AV4、AV5和AV6、倍半萜类化合物AV1、甾体类化合物AU1、AU3、AU4(AV17)、AV9、AV10和AV16以及蒽醌类化合物AV2对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有微弱的的抑制活性,其中化合物AU1、AU3、AU9、AV1、AV9、AV10和AV11对大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli)显示出微弱的抑制活性。对单体化合物的卤虫毒性试验结果表明,甾体类化合物GZ2-GZ9,AU1-AU9,AV9-AV17对卤虫有弱的或中等强度的致死率,其中GZ7(AU5, AV14)显示出较强的致死率62.5%;化合物AV9、AV1、AV8和AV2对卤虫有较强的致死率,其半数致死浓度为分别为14.85μg/mL、34.99μg/mL、27.71μg/mL和0.29μg/mL。对部分单体化合物的乙酰胆碱酯酶抑制活性试验结果表明,所测试的化合物对乙酰胆碱酯酶有弱的或微弱的抑制活性,其中有些化合物还显示微弱的促进活性。对化合物GZ1的体外细胞毒(抗肿瘤)活性评价结果显示,GZ1对人白血病HL-60肿瘤细胞株无显着活性,对人肺癌A549和人肝癌BEL-7402细胞株显示细胞毒活性,在10μM浓度下抑制率分别为61.8%和17.6%。本论文对叁株内生真菌的次生代谢产物进行了系统的研究,丰富了海洋天然产物的化合物结构,通过活性测试发现了部分具有活性的化合物,为海洋微生物资源的有效利用提供了一定的科学依据。

金航[5]2015年在《金属离子胁迫海洋真菌桔青霉合成多样性次生代谢产物的研究》文中提出从我国东海海水和海泥中分离到6株霉菌,对获得的菌株进行了抗肿瘤细胞活性的筛选,选择了一株抗肿瘤活性较好的菌株,对其进行金属离子胁迫培养,分析胁迫培养下其代谢产物的多样性,在对胁迫培养条件下新合成的次生代谢产物进行分离纯化,利用核磁共振法对它们的结构进行鉴定,最后对分离得到的单体化合物做抗肿瘤活性评价,得到结果如下:(1)采用稀释平板分离法,从我国东海海域的海水和海泥样品分离到5株菌落形态有明显差别的海洋真菌。利用体外抗肿瘤模型对上述5株霉菌和1株实验前期研究分离的桔青霉(Penicillium citrinum)MNP12010101进行活性筛选,结果表明:桔青霉菌株MNP12010101发酵总浸膏对人肺腺癌细胞(A549)有较好的抑制活性,200μg·mL-1浓度时对A549的抑制率为55.37%,IC50为141.12μg·mL-1,其次是菌株JHBL-1,其发酵浸膏在200μg·mL-1时,对A549的抑制率为33.46%。依据形态学特征和18S rDNA序列分析,确定JHBL-1菌株是一株毛霉(Mucor sp.)。(2)对桔青霉MNP12010101进行金属离子胁迫培养,采用HPLC指纹图谱法分析代谢产物的多样性,结果表明:在人工海水培养基中,添加10 mmoL·L-1的Co2+胁迫培养后,MNP12010101菌株的代谢产物种类与常规培养产物差异较大,有较多的新化合物出现,且活性检测结果显示其总浸膏抗肿瘤活性明显增强,IC50值由胁迫前的141.12μg·mL-1降低至61.23μg·mL-1,说明桔青霉MNP1201010在10 mmol·mL-1Co2+的胁迫培养下,原有的活性代谢产物的浓度提高,或合成了新的活性代谢产物。(3)对桔青霉MNP12010101进行大批量培养,获得80 L培养液,制备得到发酵液和菌体混合总浸膏16 g。通过柱层析方法分离出11个化合物,经过核磁共振分析,确定了其中7个化合物的结构,它们分别为:十八烯酸(1)、cladospolide E(2)、过氧麦角甾醇(3)、环(甘-脯)二肽(4)、环(丙-脯)二肽(5)、环(异亮-脯)二肽(6)和环(丙-缬)二肽(7)。化合物3,4,5,6,7首次从桔青霉中分离得到。抗肿瘤活性研究表明:化合物3具有较好的抗肿瘤活性,其对人前列腺癌(PC-3)细胞的IC50值为33.12μg·mL-1,化合物2和4具有弱的抗肿瘤活性,它们对PC-3肿瘤细胞的IC50值分别为199.34μg·mL-1和146.22μg·mL-1;对A549肿瘤细胞的IC50值分别为256.22μg·mL-1和178.56μg·mL-1。所有化合物均未发现对人结肠癌细胞(HCT116)细胞有抑制作用。除化合物3外,其他化合物对PC-3,A549和HCT116肿瘤细胞的活性的报道也属首次。

纪珍玲[6]2014年在《草履虫对海藻内生真菌次生代谢产物的抗性研究》文中进行了进一步梳理草履虫是原生动物纤毛纲中的一种极其具有代表性意义的原生动物。它具有许多的特点,研究者们常常喜欢用它作为检测试剂生物活性的对象生物。第一,草履虫存在范围比较广,能够比较容易并且方便的采集到;第二,草履虫的生命力对比其他单细胞动物较强,更容易培养起来;第叁,草履虫的个体比其他单细胞动物的个体较大,这样更容易研究与观察;第四,草履虫反应比较灵敏,相比于其他复杂的多细胞生物,草履虫对毒性物质的反应更为敏锐,减少了反应时间,能够更直观、准确的反应出化合物的毒性;第五,相比于一般的化学方法的呆板,草履虫作为反应对象能够更加的形象并且生动有效的体现反应的过程和结果。海洋微生物跟大陆微生物的生存环境存在着非常迥异的差别,具有低温、高压、缺氧、高温等特点,使海洋微生物产生了跟大陆微生物完全迥异的奇特并且又很繁杂的代谢方式、适应环境的方式和生存繁殖的方式,从而代谢产生了许多化学构造特别并且有着多种生物活性的次生代谢产物。因此它的次生代谢产物有着非常重大的研究意义。本文对分离自绿藻刺松藻(Codium fragile)和金膜藻(Chrysymenia wrightii)的两株真菌长枝木霉(Trichoderma Longibrarachiatum)和集峰曲霉(Aspergillus nomius)选用了不同的培养基进行了规模发酵,分离纯化了这两株菌的次生代谢产物,并且对所得的大部分化合物进行了草履虫抗性研究。次生代谢产物采用了硅胶柱层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、重结晶、制备薄层层析、高效液相色谱等分离纯化方式,一共得到了10个单体化合物,综合运用现代波谱技术(1H-NMR、13C-NMR、DEPT等)、化学方法及与已报道的文献比对对各个单体化合物的结构进行鉴定。对所得化合物进行草履虫抗性实验,从长枝木霉(Trichoderma Longibrarachiatum)分离到的5α,8α-环氧麦角甾-6,22-二烯-3β醇对草履虫的24h半致死浓度为1.958μg/mL,麦角-7,22-二烯-3β5α,6β-叁醇对草履虫24h半致死浓度为2.108μg/mL,β-谷甾醇对草履虫的24h半致死浓度为1.907μg/mL。5-羟基-3-甲基戊-2-烯酸对草履虫的24h半致死浓度为5.613μg/mL,harziane二萜对草履虫的24h半致死浓度为1.153μg/mL。从集峰曲霉(Aspergillus nomius)分离到的5α,8α-环氧麦角甾-6,22-二烯-3β-醇对草履虫的24h半致死浓度为1.907μg/mL,(24R)-24-甲基胆甾-4,22-二烯-3-酮对草履虫的24h半致死浓度为2.827μg/mL,豆甾-4,22-二烯-3-酮对草履虫的24h半致死浓度为2.376μg/mL,豆甾-4-烯-3-酮对草履虫的24h半致死浓度为2.245μg/ml。通过实验发现,海藻内生真菌的次生代谢产物对草履虫具有毒杀作用,并且在一定的范围内致死率与化合物浓度呈现出线性关系,其中萜类化合物对草履虫的毒杀作用最强,甾体类化合物对草履虫的毒杀性大于酮类化合物,草履虫对5-羟基-3-甲基戊-2-烯酸的抗性最强。

廖庆云[7]2014年在《两株黄河叁角洲耐盐真菌次生代谢产物的研究》文中提出耐盐微生物生活和培养的环境比较特殊,而普通微生物很难生存,在这种环境中可能具有特殊的生物代谢途径,从而可以产生独特的代谢产物。山东东营黄河叁角洲自然保护土壤严重盐渍化,许多地方土壤含高盐度,同时受到海陆的共同作用,形成了比较独特的生态环境。这一区域存在着能产生结构新颖活性化合物的耐盐微生物,值得深入研究。为了研究黄河叁角洲来源耐盐菌株次生代谢产物,我们结合化学和活性集成筛选模式,对黄河叁角洲盐碱地土壤中微生物进行了研究。主要内容为:耐盐微生物的分离纯化;耐盐真菌的筛选和和发酵条件优化;耐盐真菌次生代谢产物的分离纯化;单体化合物结构鉴定和活性初步评价。从黄河叁角洲泥土样品、西沙群岛海域海绵和珊瑚样品以及南海深海海水和海泥样品中分离纯化排重后得到耐盐菌株192株,包括121株真菌,56株放线菌和15株细菌。并通过化学和活性相结合的筛选方法,筛选到两株耐盐真菌OUCMDZ-2713和OUCMDZ-2702,菌株鉴定分别为支孢样支孢霉菌(Cladosporium cladosporioides)和支顶孢属(Acremonium sp.)真菌,并对其次生代谢产物进行进一步探索研究。通过考察不同培养方式、培养基、酸碱度和盐度四个方面对这两株耐盐真菌次生代谢产物的影响,确定大发酵条件。对其次生代谢产物采用减压和加压硅胶柱色谱、薄层色谱、凝胶柱色谱和半制备高效液相色谱等多种色谱分离技术进行分离纯化,从两株真菌的发酵产物中共分离到22个单体化合物,结合质谱和核磁共振波谱等波谱学手段鉴定化合物结构,最终鉴定17个化合物结构(1-17)(结构见图1)。结构类型分别为2个内酰胺类(1、2),7个二酮哌嗪类(3-9),3个脂肪酸酯类(13-15),2个核苷类(10、11),1个邻二醇类(12),1个吡咯甲酰胺(16)以及一个甾醇化合物(17),其中内酰胺类化合物1、2以及脂肪酸酯类化合物13为新化合物。采用纸片法对部分化合物进行了抑菌活性初步评价,基本无抑菌作用。采用MTT法和CCK-8法对部分化合物的MCF-7、A549和K562细胞毒活性进行初步评价,均没有抑制作用。推测其活性部分化合物还未获得。综上,本文结合化学与活性集成筛选模式得到两株耐盐真菌,并对这两株耐盐真菌次生代谢产物进行了深入研究,共分离鉴定了17个单体化合物,获得3个新化合物,并对这些化合物的抑菌和细胞毒活性进行了初步评价。这些结果表明耐盐真菌有很大到研究潜力,值得深入系统的进一步探索。

熊枫[8]2006年在《深海沉积物真菌活性菌株的筛选及菌株WP-K-3的次生代谢产物的初步研究》文中提出本文对采自西太平洋近赤道区深海沉积物中的海洋真菌进行了较为系统的分离,从中筛选出抗菌、抗肿瘤、抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)及半胱氨酸蛋白酶活性物质产生菌,并对其中一株高活性菌株的次级代谢产物进行了初步的研究,旨在发掘具有潜在应用前景的活性菌株及其代谢产物,为深海沉积物真菌资源的利用及开发新的微生物药物奠定基础。从18个深海沉积物样品中共分离到83株海洋真菌,采用PDB和GPY两种培养基进行发酵,分别以纸片琼脂扩散法、MTT法、改进的Ellman法和Housman法对这些菌株发酵液乙酸乙酯提取物的抗菌、抗肿瘤、抗AChE及半胱氨酸蛋白酶活性进行分析。结果表明:有36株对一种或多种指示菌有抑制作用,占总供测菌株的43.4%,其中对大肠杆菌、金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、白色假丝酵母和黑曲霉有抑制作用的菌株分别有16、28、5、4和3株,占总供测菌株的19.3%、33.7%、6.0%、4.8%和3.6%;有70株真菌具有体外抗肿瘤活性(对KB细胞或Raji细胞的抑制率≥50%),占供测菌株的84.3%,其中只对KB细胞有抑制作用的菌株有13株,对Raji细胞有抑制作用的菌株有14株,对两种肿瘤细胞都有抑制作用的菌株有44株,分别占供测菌株的15.7%、16.9%和53%。菌株WP-M-5、DY-G-4、DY-C-2、WP-J-3、WP-O-3对Raji细胞的IC50分别为5.0,1.1,2.8,1.9和0.5μg/mL。有7株菌株具有抑制AChE活性,占供测菌株的8.4%。采用形态学及分子生物学的鉴定方法对WP-K-3菌株鉴定,将其归类为黑曲霉(Aspergillius niger)。采用有机溶剂萃取、硅胶柱层析和Sephadex LH-20凝胶柱层析等分离纯化方法从WP-K-3菌株的代谢产物中共分离到了15个化合物,通过1H-NMR和13C-NMR和ESI-MS等波谱分析,鉴定了其中2个化合物LS2和LS8的结构,分别为2-羟基苯乙酸甲酯和5α,8α-环二氧麦角甾醇。对4个化合物LS2,LS5,LS6和LS8的抗肿瘤活性(HepG-2和Raji细胞)、抗

王俊锋[9]2012年在《叁株海洋真菌活性次生代谢产物及其碱调节研究》文中研究说明海洋真菌是活性海洋天然产物的重要来源。由于海洋真菌生活在寡营养,弱碱的海水环境中,可能形成独特代谢机制,产生有别于陆生真菌的次生代谢产物,近年来逐渐成为研究的热点之一。为了寻找海洋来源真菌中的“Talented strains”和结构新颖的活性代谢产物,本论文对分离自南海直针小尖柳珊瑚Muricellaabnormalis、海南文昌头苑红树植物海漆Excoecaria agallocha根部样品和东营黄河入海口滩涂植物蒙古鸦葱Scorzonera mongalica叁种不同海洋来源样品中分得的真菌,通过化学和生物学相结合的筛选模式,从中获得3株海洋来源“Talentedstrains”;对这3株“Talented strains”进行系统的次生代谢产物研究,并选择其中的一株“Talented strains”进行了碱胁迫发酵培养的初步研究。取得的主要研究成果有:1.海洋天才真菌的筛选。从实验室菌株库提供的10株海洋来源真菌为筛选对象。以MCF-7肿瘤细胞增殖抑制、抑菌和抗炎试验作为生物活性筛选模型,TLC薄层色谱和HPLC指纹图谱作为化学筛选模型,采用生物活性和化学评价相结合的集成筛选模式,最终获得3株海洋“Talented strains”,并对3株“Talentedstrains”碱胁迫发酵培养条件进行探索研究。2.对3株海洋“Talented strains”次生代谢产物进行系统研究。包括对“Talented strains”进行发酵条件摸索,如培养基、发酵天数、碱源及盐度等,选择最佳培养条件进行大发酵,获得发酵浸膏。通过薄层色谱、硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、反相高效液相色谱等分离方法,从3株海洋天才真菌次生代谢产物中,应用现代波谱技术(UV,IR,NMR,MS,X-Ray等)和化学方法分离鉴定了76个单体化合物的化学结构。其中新化合物23个:从团青霉Penicillium commune518#的代谢产物中获得了12个新的芳香聚酮类化合物(1–12);从扩张青霉Penicillium expansum091006的代谢产物中得到1个新的没药烷型倍半萜衍生物(25)和1个新的二聚苯酚类衍生物(29);从互隔交链孢菌Alternaria alternata007#的代谢产物中得到4个新的混源萜类化合物(40–43)。已知化合物的结构类型涉及苯衍生物、混源萜、吲哚生物碱类化合物及核苷等。运用体外生物活性筛选模型,初步评价了单体化合物的肿瘤细胞增殖抑制活性、抑菌活性、抗炎活性、细菌群体感应活性和逆转多药耐药活性等。肿瘤细胞增殖抑制活性测试表明:甲苯酚叁聚体类化合物21–24对HL-60有中等强度的抑制活性,IC50分别为15.7,5.4,18.2和20.8μM;此外化合物22对肿瘤细胞株A549也有较强的抑制活性,IC50为1.9μM。抗炎活性结果表明:对单体化合物进行体外NF-κB通路抗炎抑制活性筛选时,化合物4、44和47有弱的抑制活性,IC50分别为45.9、52.0和41.8μM。抑菌活性结果表明:芳香聚酮类化合物4、5、9和12对白色念珠菌具有抑制作用,MIC分别为15.7、16.4、25.8和23.8μM;化合物1、4–6、9、12、49–51对大肠杆菌具有抑制作用,MIC分别为10.6、3.9、4.1、17.1、6.4、23.8、14.5、2.9、2.6μM;化合物1、4和6对铜绿假交替单胞菌具有抑制作用,MIC分别为10.6、15.7、17.1μM;化合物49和66对金黄色葡萄球菌具有抑制作用,MIC分别为28.9、29.1μM。3.初步研究了碱胁迫对海洋来源真菌次生代谢产物化学多样性的影响。发现不同碱源、不同灭菌步骤对海洋真菌次生代谢产物影响较大。从互隔交链孢菌Alternaria alternata007#碱胁迫发酵产物中分离鉴定新化合物5个(61-65),证实了碱胁迫培养发酵是增加海洋真菌化学多样性的有效途径之一。综上所述,本文通过对叁株海洋“Talented strains”和一株海洋细菌活性次生代谢产物的系统研究,获得了76个单体化合物,其中新化合物23个、活性化合物21个;证实了碱胁迫能够增加海洋真菌的化学多样性,产生系列新的活性代谢产物,并为海洋真菌发酵培养策略研究提供了新的思路。

刘洋[10]2015年在《表观遗传修饰增加海洋真菌次生代谢产物结构多样性和活性研究》文中认为天然产物是新药开发的重要途径之一,而海洋真菌来源的天然产物大多具有新颖的结构和显着的生物活性,正引起研究者们的极大兴趣。对真菌全基因组测序的研究表明,真菌的大多数基因是沉默的,在常规的实验培养条件下并不发生表达。利用表观遗传修饰的策略激活某些沉默的表达途径、深入挖掘真菌的代谢潜力、发现结构新颖和具有生物活性的化合物成为目前研究的热点。本文采用表观遗传修饰的策略开展了海洋真菌次生代谢产物分子多样性及活性研究。以海绵内生真菌类阿达青霉(Penicillium adametzioides AS-53)、木榄根际土壤来源真菌赭曲霉(Aspergillus ochraceus MA-15)、榄李叶内生真菌桔青霉(Penicillium citrinum MA-197)和红海榄内生真菌柄篮状菌(Talaromyces stipitatus MA-205)为研究对象,采用不同的培养基优化培养,获得最佳培养条件并进行规模化发酵,从上述四株真菌中分离、鉴定了106个次生代谢产物,发现17个新结构化合物和2个新天然产物,结构类型包括含硫二酮哌嗪衍生物、喹唑啉酮类、吲哚二酮哌嗪类、倍半萜及衍生物、混源萜类、甾体类及衍生物、聚酮类和二苯醚类等。对分离获得的部分单体化合物进行了抗细菌、抗真菌、抗肿瘤和卤虫致死等生物活性测试。具体结果如下:对海绵内生真菌类阿达青霉Penicillium adametzioides AS-53进行了表观遗传修饰增加代谢产物结构多样性和活性的初步研究,对20种培养条件下的代谢产物进行HPLC比较分析,发现改变培养条件可以使该菌株的次生代谢产物产生较大变化。选择改良PDB和大米培养基分别对菌株AS-53进行培养,从不同培养条件的发酵物中分离得到不同的化合物。从该菌株的发酵产物中共分离并鉴定了40个化合物,其中新化合物7个,包括从改良PDB培养基中分离获得4个含硫二酮哌嗪类新化合物(PAP1~PAP4)和1个喹诺唑啉酮类新化合物(PAP6)以及从大米培养基中分离获得2个倍半萜类新化合物(PAR1~PAR2),其中PAP4具有spiro[furan-2,7’-pyrazino[1,2-b][1,2]oxazine]新骨架片段。对分离得到的单体化合物进行了卤虫致死活性、抗菌活性和细胞毒活性测试。结果显示,新化合物PAP1具有较好的卤虫致死活性,LD_(50)值为4.76μM,优于阳性对照秋水仙碱(LD_(50)值为8.09μM)。新化合物PAP1对致病菌金黄色葡萄球菌、嗜水气单胞菌、哈氏弧菌、副溶血性弧菌和小麦全蚀病菌具有不同程度的抑制活性,MIC值分别为8.0,8.0,32.0,8.0,16.0μg/m L,其中对嗜水气单胞菌抑制活性优于阳性对照氯霉素(MIC值为16μg/mL)。新化合物PAR2对肿瘤细胞NCI-H446具有选择性抑制活性,其IC_(50)=5.0±0.9μM,阳性对照阿霉素(doxorubicin)IC50=4.0±0.4μM。从菌株赭曲霉MA-15中分离鉴定了28个化合物,其中6个新化合物,包括5个小分子聚酮类新化合物(AO1~AO3、AO8、AO15)和1个单苯环类新化合物(AO19)。从菌株桔青霉MA-197中分离鉴定了23个化合物,其中首次通过单晶衍射实验确定了倍半萜衍生物PC17的绝对构型。从菌株柄篮状菌MA-205中分离鉴定了18个化合物,其中4个二苯醚类新化合物(TS1~TS3、TS6)和2个新天然产物(TS7、TS17)。对获得的部分单体化合物进行了抗菌、抗肿瘤、卤虫致死活性测试。新化合物AO1和已知化合物AO13对嗜水气单胞菌、鳗弧菌和哈氏弧菌均具有一定的抑制活性,其MIC值分别8.0,16.0,8.0和1.0,32.0,0.5μg/mL,阳性对照氯霉素MIC值为4.0,1.0,8.0μg/mL。化合物PC5对金黄色葡萄球菌具有一定的抑制活性,MIC为4.0μg/mL,是阳性对照氯霉素的2倍,化合物PC18对藤黄微球菌具有很强的抑制活性,其MIC为0.25μg/mL,是阳性对照氯霉素的8倍,化合物PC13和PC15分别对柑橘炭疽病菌和小麦全蚀病菌具有与阳性对照博莱霉素相当的抑制活性,MIC分别为4.0和2.0μg/mL。本论文通过改变培养条件探索海洋真菌的次生代谢潜力,诱导其产生了分子结构多样性的代谢产物,为深入开发海洋真菌次生代谢能力、获得结构新颖和具有生物活性的海洋天然产物提供了一定的依据。

参考文献:

[1]. 抗氧化海洋真菌的筛选及3株真菌代谢产物的初步分离[D]. 阎雪芬. 厦门大学. 2007

[2]. 海洋真菌生物活性物质研究之管见[J]. 朱伟明, 王俊锋. 菌物学报. 2011

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[4]. 叁株刺松藻内生真菌次生代谢产物及其生物活性研究[D]. 刘向红. 山东农业大学. 2012

[5]. 金属离子胁迫海洋真菌桔青霉合成多样性次生代谢产物的研究[D]. 金航. 浙江工业大学. 2015

[6]. 草履虫对海藻内生真菌次生代谢产物的抗性研究[D]. 纪珍玲. 沈阳大学. 2014

[7]. 两株黄河叁角洲耐盐真菌次生代谢产物的研究[D]. 廖庆云. 中国海洋大学. 2014

[8]. 深海沉积物真菌活性菌株的筛选及菌株WP-K-3的次生代谢产物的初步研究[D]. 熊枫. 厦门大学. 2006

[9]. 叁株海洋真菌活性次生代谢产物及其碱调节研究[D]. 王俊锋. 中国海洋大学. 2012

[10]. 表观遗传修饰增加海洋真菌次生代谢产物结构多样性和活性研究[D]. 刘洋. 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所). 2015

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海洋真菌次生代谢产物的研究
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