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基于OSMAC策略的药用植物十大功劳内生真菌次级代谢产物研究认领

被引量： 5

作者：

杨洪霞

学位授予单位：

青岛大学

摘要：

内生真菌是一种特殊生境微生物,定植于健康植物体内且不会引起明显的负面症状。内生真菌几乎存在于所有植物体内,与宿主植物互利共存。在内生真菌与宿主植物长期共同进化的过程中,植物种类的多样性导致了内生真菌的多样性及其强大的生物合成能力。内生真菌可以产生结构新颖多样的次级代谢产物,已是活性先导化合物的重要资源库。但是,在实验室条件下,大多数内生真菌的生物合成基因簇表达量很少或几乎不表达,导致了很多活性成分不能被发现。单菌多次级代谢产物(One Strain MAny Compounds,OSMAC)策略主要通过改变菌株的培养环境,激活沉默的生物合成基因簇,是寻找沉默活性次级代谢产物的有效手段。本课题对药用植物十大功劳内生真菌进行分离和纯化,在OSMAC策略指导下,使用不同的培养条件进行培养,对发酵粗提物进行成分分析和活性评价后,筛选出三株植物内生真菌(Pleosporales sp.F46、FY10和FY18)进行系统化学成分研究。首先将三株内生真菌在OSMAC选择的条件下进行批量发酵,采用乙酸乙酯提取发酵产物,经正相硅胶柱、葡聚糖凝胶Sephadex LH-20柱等色谱技术进行分离,再经高压制备色谱或高效液相色谱进行纯化,得到纯的化合物。通过红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱和质谱等技术进行化合物结构鉴定。最后,对部分化合物进行生物活性测试。对内生真菌Pleosporales sp.F46的次级代谢产物进行研究。内生真菌Pleosporales sp.F46经马铃薯琼脂固体培养基发酵后,提取其发酵粗提物,共分离和鉴定了9个化合物,包括2个新的庚聚酮类化合物:pleosporalins H和I(1和2)和7个已知化合物:(-)-balticol A(3)、(-)-balticol B(4)、6-deoxybostrycoidin(5)、(3R,4R)-3,4,8-trihydroxy-6-methoxy-3,4-dihydro-1(2H)-naphthalenone(6)、(+)-cis-和(-)-trans-3,4-dihydro-2,4,8-trihydroxynaphthalen-1(2H)-ones(7和8)和(4R)-4,8-Dihydroxy-atetralone(9)。内生真菌Pleosporales sp.F46在真菌2号液体培养基中静置发酵后,提取其发酵粗提物,共分离和鉴定6个已知化合物,分别为:5α,8α-epidioxy-ergosta-6,22-diene-3β-ol(10)、5-hydroxy-3-methyl-4-methoxyfuranone(11)、N-(2-hydroxyphenyl)-acetamide(12)、dihydro-3,4,8-trihydroxy-1(2H)-naphthalenone(13)、cyclo(L-Leu-L-Pro)(14)和cyclo(Leu-Pro-Ile-Pro)(15)。内生真菌Pleosporales sp.F46在真菌2号液体培养基中震荡发酵后,提取其发酵粗提物,共分离和鉴定1个化合物,分别为linoleic acid(16)。对内生真菌FY10和FY18在大米培养基中的发酵产物进行研究。目前,在内生真菌FY18大米培养基的发酵产物中共提取、分离和鉴定了2个化合物:2,2'-oxybis(1,4-di-tert-butylbenzene)(17)和fupyrone B(18)。综上所述,本课题主要基于OSMAC策略,研究药用植物十大功劳内生真菌的次级代谢产物。将内生真菌Pleosporales sp.F46、FY18和FY10进行发酵,共提取、分离和鉴定了18个化合物,包括2个新的庚聚酮化合物和16个已知化合物。运用MTT的方法,采用四株肿瘤细胞A549,CT-26,MCF-7和MDA-MB-231对化合物1-9进行细胞毒活性评价,结果显示化合物没有明显的毒性。本课题所获得的结果提示OSMAC策略是一种有效的诱导沉默生物合成途径表达的手段,可用于挖掘内生真菌的生物合成潜力,以期获得结构新颖、活性多样的化合物。

摘要译文

关键词：

内生真菌; 次级代谢产物; OSMAC策略; 生物活性

学位年度：

2020

学位类型：

硕士

学科专业：

药物化学（天然药物化学）

导师：

娄红祥

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：

10.27262/d.cnki.gqdau.2020.001105