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Xylaria sp. ZY-13和Graphium sp. GD-11真菌次级代谢产物研究认领

作者：

张明月

学位授予单位：

河南中医药大学

摘要：

内生真菌是一类高度多样化的真菌,广泛分布于植物、动物以及海洋微生物体内,它们与宿主长期共存而不会引起疾病症状。内生真菌可以在一定程度上感知并响应宿主的生理和环境变化,在宿主的生长生存过程中扮演着重要角色,比如促进宿主的抗胁迫能力、提高宿主对外界环境的抵御力等。研究表明,内生真菌与宿主的协同进化关系具有特殊的机制,可以产生大量具有显著生物活性的次级代谢产物,是寻找独特天然化学分子的一条重要途径,并逐渐成为天然产物化学研究领域科研学者关注的热点。为进一步挖掘植物内生真菌发酵产物的化学多样性并获取更多新的活性天然产物,我们选取从三尖杉(C.fortunei Hook.f)叶片中分离得到的一株内生真菌Xylaria sp.ZY-13作为研究对象,选用马铃薯葡萄糖液体培养基进行发酵,综合运用各种柱色谱以及现代光谱分析技术对发酵提取物进行化学成分研究。从中共分离鉴定出21个化合物,包含12个二萜苷类化合物(Zy-1–Zy-12)、1个倍半萜类(Zy-13)、5个苯丙素类(Zy-14–Zy-18)以及3个其他类型的化合物(Zy-19–Zy-21)。其中,化合物Zy-1–Zy-5是新化合物。动物内生真菌的次级代谢产物是一个新兴的研究领域,目前尚处于探索的初级阶段。我们以药用动物无蹼壁虎(Gekko swinhonis Günther)为研究对象,分别从其肠道、胃部位分离纯化出14株内生真菌。根据分子生物学方法,将这些真菌鉴定为5个属,分别为:曲霉属(Aspergillus sp.)、青霉属(Penicillium sp.)、毛霉属(Mucor sp.)、粘束孢属(Graphium sp.)、枝孢属(Cladosporium sp.)。从中选取了研究较少的粘束孢属菌株Graphium sp.GD-11为发酵对象,采用大米培养基对这株真菌扩大培养。从发酵产物乙酸乙酯萃取部位获得了25个化合物,包括5个单萜苷(Gd-1–Gd-5)、1个倍半萜(Gd-6)、5个甾体(Gd-7–Gd-11)、2个糖苷类化合物(Gd-12–Gd-13)、6个含氮化合物(Gd-14–Gd-19)以及6个其他类型的化合物(Gd-20–Gd-25),其中化合物Gd-1–Gd-5为新化合物。鉴于内生真菌共培养方法在天然产物研究中的成功应用,我们对上述两株分别来自植物(Xylaria sp.ZY-13)和动物的内生真菌(Graphium sp.GD-11)进行共培养发酵,希望在共培养的特殊环境中激发真菌沉默基因簇的表达,从而获取具有更大价值的活性分子。通过小剂量发酵预实验筛选及共培养发酵条件的探索,最终确定采用马铃薯葡萄糖液体培养基进行大规模发酵。同样采用现代天然产物化学分离和结构解析方法对这两株真菌共培养发酵提取物进行研究和探讨,从中得到8个小分子化合物(Zg-1–Zg-8)。此外,我们对近5年间报道的来源于内生真菌的萜类成分的结构以及它们的生物活性进行了综述。内生真菌的次级代谢产物,是挖掘新药先导化合物进程中不可替代的研究方向。本文对两株分别来源于植物和动物的内生真菌的发酵提取物进行化学成分研究,同时对这两株来源于不同种属的真菌展开共培养实验,对其代谢产物进行了初步尝试和探索。本课题的研究丰富了植物内生真菌的研究内容,填补了关于动物内生真菌次级代谢产物研究的不足,为内生真菌的接续研发和应用提供参考依据和理论基础。

摘要译文

关键词：

内生真菌; Xylaria sp.; Graphium sp.; 真菌共培养; 结构鉴定

学位年度：

2023

学位类型：

硕士

学科专业：

中药学

导师：

郭涛

中图分类号：

R284[中药化学]

学科分类号：

1005[中医学];100801[中药资源学];100804[中药化学]

D O I：

10.27119/d.cnki.ghezc.2023.000365