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三株海洋来源真菌化学多样性及其生物活性研究认领

被引量： 1

作者：

陈夏雨

学位授予单位：

中国科学院大学

摘要：

海洋是人类重要的战略资源宝库，全球80％的生物资源量蕴藏在海洋，是迄今所知最大的生命栖息地。从海洋表层到深海沉积物，在每个海洋栖息地中几乎都发现了真菌的“身影”。截止目前，海洋真菌共发现693属1680种，存在于各种各样的海洋生境中。海洋来源真菌次级代谢产物具有独特的结构特征和显著的生物活性，已成为许多特殊药理活性成分的新来源。　　基于国内外珊瑚来源和海洋沉积环境来源新天然产物研究现状和本课题组海洋微生物化学和活性方面研究的积累，本论文利用薄层层析色谱(TLC)、柱层析色谱(CC)、葡聚糖凝胶层析色谱(Sephadex LH-20)和高效液相色谱(HPLC)等现代分离技术，结合核磁共振(NMR)、质谱(MS)、紫外(UV)、红外(IR)等波谱学手段，并通过X-ray单晶衍射以及ECD量子化学计算等表征方法，对三株海洋来源真菌(Aspergillus hiratsukae SCSIO7S2001、Acrostalagmus luteoalbus SCSIO F457、Penicillium sp.SCSIO FZQ014)进行化学多样性和生物活性的初步研究。　　本文使用大米培养基，对一株中国南海柳珊瑚来源曲霉属真菌Aspergillus hiratsukae SCSIO7S2001进行了次级代谢产物化学多样性和活性研究。目前已分离得到14个化合物，其中包括6个新的α-吡喃酮混源萜类化合物Chevalone G-L(1-6)，1个新的环肽类(7)，1个新天然产物苯乙酸类衍生物(12)，以及6个已知化合物(8-11、13-14)。对部分化合物(1-5、8、14)进行抗菌活性筛选，结果显示，化合物1-5、8对四种病原菌(ML、KP、MRSA、SF)表现出不同程度的抗菌活性，MIC值为6.25-100μg·mL-1。抗肿瘤活性测试显示化合物3、4对四种肿瘤细胞SF-268、MCF-7、HepG-2和A549均呈现出一定的抑制活性。化合物3的IC50值为54.78-58.54μM;化合物4的IC50值分别为65.64-107.31μM。化合物9对三种肿瘤细胞SF-268、MCF-7和A549均呈现显著的抑制活性，其IC50值分别为12.75、9.29、20.11μM。阳性对照均为阿霉素，其对四种肿瘤细胞抑制活性的IC50值分别为1.94、2.00、2.16、2.16μM。　　采用单菌多次级代谢产物(OSMAC)策略对一株采自南海深海2801m沉积环境的白黄笋顶孢霉属真菌Acrostalagmus luteoalbus SCSIO F457进行化学多样性的初步研究。通过在不同培养基、不同pH与不同盐度条件下对菌株SCSIOF457进行培养调控并筛选改良的MYA培养基进行规模发酵，从中分离鉴定8个单体化合物，包括cyclo(L-Phe-L-Pro)(15)、cyclo(L-Tyr-L-Pro)(16)、cyclo(L-Val-L-Pro)(17)、cyclo(D-Ile-L-Pro)(18)、cyclo(D-Leu-L-Pro)(19)、1-methyoxy-4-(2-hydroxy)ethylbenzene(20)、2-(4-hydroxyphenyl)-ethanol(21)及3-methoxy-2-methyl-4H-pyran-4-one(22)，其中化合物22为首次从海洋真菌中分离得到。化合物20表现出较弱的DPPH自由基清除活性。　　此外，通过在真菌2号培养基培养条件下对一株海洋沉积环境来源真菌Penicillium sp.SCSIO FZQ014进行小规模发酵，从中分离鉴定得到2个单体化合物:1个环醚类化合物(23)和1个蒽醌类化合物(24)。　　综上，本论文对三株海洋来源活性真菌的次级代谢产物进行了研究，从中共分离鉴定24个化合物，包括7个新化合物，和1个新天然产物。抗肿瘤活性筛选发现1个具有较强抗肿瘤活性的化合物9，2个具有一定程度抗肿瘤活性的化合物3、4;抗菌活性筛选发现化合物1-5、8对四种病原菌呈现不同程度的抗菌活性，研究拓展了海洋真菌天然产物的化学多样性，为海洋真菌资源的可持续利用和海洋药物的研发提供了物质基础。

摘要译文

关键词：

海洋真菌; 次级代谢产物; 化学多样性; 生物活性

学位年度：

2020

学位类型：

硕士

学科专业：

生物工程

导师：

王发左黄新安

中图分类号：

R915[药物生物学]

学科分类号：

070306[化学生物学];100603[中西医结合药学];100705[微生物与生物技术药物学]