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铁线莲和滑桃树及其共生菌的抗真菌成分研究认领

作者：

杜芝芝

学位授予单位：

中国科学院昆明植物研究所

摘要：

近年来由于真菌感染呈上升趋势，以及真菌对目前使用药物产生耐药性等问题，所以寻找新的抗真菌剂刻不容缓。本论文以从植物和植物共生微生物天然产物中寻找具有抗真菌活性的化合物为主线，在初步活性筛选的基础上，选定以藏药甘青铁线莲（Clematis tangutica）以及热带植物滑桃树（Trewia nudiflora）作为研究对象，从植物体、植物愈伤组织培养、植物共生微生物三个方面开展了相关研究，取得了以下研究结果：从甘青铁线莲地上部分的乙醇提取物中，通过活性追踪分离得到两个新的抗真菌三萜皂苷。根据光谱数据结合化学反应，将它们的结构分别鉴定为3-O-a-L-arabinopyranosyl hederagenin 28-O- a-L-rhamnopyranosyl ester (1)和3-O-b-D-glucopyranosyl-(1→4) -a-L-arabinopyranosyl hederagenin 28-O- a-L-rhamnopyranosyl ester (2)。这两个化合物对7株真菌的抗菌活性试验表明，它们对Saccharomyces cerevisiae有较好的抑制活性(MIA ≈ 2.5mg/disc)，与阳性对照两性霉素B的活性相当;对Penicillium avellaneum UC-4376, Cadidan glabrata, Trichosporon beigelii的抑菌活性一般 (MIA ≈ 10mg/disc)。对于筛选的大多数菌株，化合物2比化合物1的活性更强。关于该属植物的三萜皂苷已有较多的研究和文献报道，但这是首次报道从该属植物发现具有抗真菌活性的三萜皂苷。活性追踪分离结合传统的植物化学成分分离方法，对滑桃树果皮不同材料（新鲜、风干、发霉、机械损伤等）的抗真菌等化学成分进行了对照研究，从中共分离并鉴定了25个不同化合物，其中有3个为新的阿替烷型二萜（BP3，BP7，AC2），1个为新的闭花烷型二萜（TC7）。闭花烷型二萜与分离到的其它二萜有显著差异，对其来源进行了初步的探讨，实验结果表明只有发霉的滑桃树果皮中含有该化合物，因此推断TC7可能为滑桃树果皮受真菌胁迫所产生的应激代谢产物（stress metabolite）。活性追踪分离实验结果表明，滑桃树果皮中抗真菌活性最强的成分为美登木素类化合物，并且以特利回生（trewiasine）为主，因此认为美登木素类化合物是滑桃树植物的组成型抗真菌次生代谢产物，它可能在植物对外界有害微生物的化学防御中起重要作用。从滑桃树种子萌发的无菌苗成功地诱导出愈伤组织，并进行了继代培养;对愈伤组织的化学成分进行了研究，分离鉴定了15个化合物，包括5个新的阿替烷型二萜（TnC 1,10,12,13,14）（其中2个同时在滑桃树果皮中分离得到）;实验结果表明：滑桃树愈伤组织在目前使用的培养条件下不能产生美登木素类化合物。从温室栽培滑桃树的不同部位、滑桃树无菌苗、愈伤组织进行内生菌的分离，共分离纯化了未鉴定的内生真菌57株 (isolates)、内生放线菌10株、内生细菌2株。采用共培养拮抗实验 (antagonistic test)与小规模发酵产物的活性测试相结合，对分离到的菌株进行抗真菌活性筛选，发现具有抗真菌活性的菌株10株，其中真菌8株、放线菌2株。对活性较好的4株真菌进行了分类学鉴定，从中挑选了2株 (1TnR2-4和2TnP1-2)进行了化学成分研究。活性追踪从菌株1TnR2-4 （Cylindrocarpon sp.）琼脂固体发酵（7L）产物中，分离到抗真菌活性成分——化合物CSE1 (brefeldin A)及其衍生物CSE3 (7-acetylbrefeldin A)、CSE4 (7-dehydrobrefeldin A)，其中CSE3为一新天然产物。初步的抗癌活性测试表明：化合物CSE1及CSE3具有抗癌活性。这是首次从柱孢属（Cylindrocarpon）真菌中分离到这类化合物。从中分离到的其它次生代谢产物还包括鞘糖脂（CSE5）、甾体和脂肪酸等。活性追踪结合常规的化学成分分离方法，对菌株2TnP1-2 （Fusarium sp.）的次生代谢产物进行了研究，从2L琼脂固体发酵的产物中分离并鉴定了3个化合物FS1、FS2、FS3，其中FS3为一新化合物。初步的抗癌活性测试结果表明：FS1具有抗癌活性。最后在论文的综述部分，介绍了植物利用次生代谢产物作为防御外界病原菌、植食性动物等侵害的武器，这些化学防御涉及3种不同类型：组成型化学防御、诱导型化学防御以及共生化学防御。

摘要译文

关键词：

药用植物; 铁线莲; 滑桃树; 抗真菌成分; 美登木素类化合物; 内生菌; 化学防御; 抗癌活性

学位年度：

2005

学位类型：

博士

学科专业：

植物学

导师：

郝小江许建初

中图分类号：

R284.1[化学分析与鉴定];Q946.8[植物次生物质]

学科分类号：

1005[中医学];100803[中药鉴定学];100804[中药化学];100805[中药分析学];071002[植物学]