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四株海洋真菌次生代谢产物及其生物活性研究

高书山  
【摘要】:本文综合运用活性导向分离和改变培养基等方法对四株海洋真菌的次级代谢产物进行了系统的研究。主要内容包括对来源于我国海南红树林植物的红海榄内生真菌多变根毛霉Rhizomucor variabilis EN189进行了次级代谢产物的研究;运用平板对峙法筛选获得具有显著抗白菜黑斑病菌的青霉属真菌-分离自凹顶藻的内生真菌Penicillium chrysogenum EN24S并对其进行了规模发酵和代谢产物的分离鉴定及其对白菜黑斑病菌的抑制作用研究;分别采用PDB和大米两种培养基对分离自海底沉积物的团青霉Penicillium commune SD17进行了规模发酵,得到了不同的代谢产物;最后还对分离自凹顶藻藻的内生真菌链格孢菌Alternaria alternate EN24的规模发酵和活性成分研究。Rhizomucor variabilis 采用常规的硅胶柱层析、反相硅胶柱层析,凝胶Sephadex LH-20柱层析、制备薄层层析、高效液相色谱以及重结晶等分离手段,分离纯化得到单体化合物。综合运用现代波谱技术(IR、UV、MS、NMR等)以及与标准品和文献比对从上述四种菌株发酵提取物中鉴定了121个化合物的结构(新结构化合物31个)。其中从菌株R. variabilis EN189中分离鉴定了43个结构,11个为新的吲哚二萜类化合物(RV22*、RV24*、RV28*、RV30*、RV31*、RV33*和RV35*~ RV39*);从菌株P. chrysogenum EN24S中分离鉴定了42个化合物,9个为新结构,结构类型包括2个甾体类化合物(PC13*和PC14*),2个聚酮类化合物(PC32*和PC33*),2个甘油酯类衍生物(PC30*和PC31*),3个萜类化合物(PC1*、PC2*和PC35*);从菌株P. commune SD17的PDB培养基发酵产物中分离鉴定了12个化合物,6个为新的azaphilone类化合物(PCO1*~PCO3*,PCO5*~PCO7*);从其大米培养基发酵产物中鉴定了17个化合物,3个为新化合物,包括一个甘油酯类衍生物(PCO13*),一个倍半萜类化合物(PCO14*)和一个meroterpenoid类化合物(PCO15*);从菌株A. alternate EN24中分离鉴定了20个化合物,2个为新的perylene类化合物(AA11*和AA12*)。 对分离得到的部分单体化合物进行了抗菌活性和细胞毒活性测试。在抗菌实验中,PC35*表现出较强的抑制白菜黑斑病菌(Alternaria alternate)活性,抑菌圈直径为18 mm;PC13*表现出较强的抑制黑曲霉(Aspergillus niger)活性,抑菌圈直径为17 mm;PCO3*表现出中等强度的抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin resistant Staphylococcus aureus)、枯草杆菌(Bacillus subtilis)和荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)活性,MIC值分别为16、64和32μg/mL;PCO5*表现出中等强度的抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和荧光假单胞菌(P. fluorescens)活性,MIC值分别为32和16μg/mL;PCO6*表现出中等强度的枯草杆菌(B. subtilis)和荧光假单胞菌(P. fluorescens)活性,MIC值分别为16和32μg/mL。此外首次发现已知化合物PC3和PC7的抗菌活性,其中PC3对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、荧光假单胞菌(P. fluorescens)、铜绿假单胞杆菌(P. aeruginosa)和表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)都表现出较强活性,MIC值都为8μg/mL;而PC7对荧光假单胞菌(P. fluorescens)和表皮葡萄球菌(S. epidermidis)表现中等强度的抑制活性,MIC值都为16μg/mL。 在体外细胞毒活性筛选中,PC13*对HeLa,SW1990和NCI-H460细胞株表现出中等强度抑制活性,IC50分别为15、31和40μg/mL;PC32*对HepG2表现出中等强度的抑制活性,IC50为32μg/mL;PCO5*、PCO6*和PCO7*都对SW1990细胞株表现出抑制活性,IC50分别为51、26和53μM;RV24*、RV25、RV26、RV27、RV28*和RV41对HL-60表现出不同程度的抑制活性,IC50分别为6.3、8.1、7.9、4.5、11.9、9.1和8.4μM;RV24*、RV25、RV26、RV27、RV28*、RV33*和RV41对A549细胞株表现出不同程度的抑制活性,IC50分别为6.3、9.6、11.5、4.6、9.2和8.4μM。 本文的研究结果丰富了海洋真菌次级代谢产物和海洋天然产物的化合物结构,发现了多个具有抗菌或抗肿瘤活性化合物,为海洋微生物资源的有效利用提供了一定的科学依据。


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