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南海红树根际土壤真菌的分离、筛选与抗菌活性物质研究认领

被引量： 5

作者：

沈南星

学位授予单位：

扬州大学

摘要：

红树林是地处热带和亚热带地区的独特潮间带生态系统,为水生以及陆生生物提供了大量的栖息地,具有巨大的生态价值。世界上有将近60-70%的热带与亚热带海岸线被红树林所覆盖。周期性的潮汐、低纬度地区强烈的紫外线照射、河口海岸线的淤泥质土壤等特殊生境的影响,使得红树林生态系统的盐度、温度、营养盐等各类环境因子不断发生变化,从而使得生态系统中的微生物群落为了适应特殊的环境产生了独特的代谢产物。这些代谢产物通常结构较为新颖,抗菌活性较为显著,是新药先导化合物的重要来源。因此,红树林来源微生物的次级代谢产物的研究对新药先导化合物的筛选具有重要的意义。本研究从采自中国南海红树林的海桑根际土壤样品中分离出28株真菌菌株,在人类致病菌(MRSA)活性模型和抗农业致病真菌活性模型的指导下,筛选得到2株抗菌活性较好的真菌为研究对象,分别为微紫青霉Penicillium janthinellum HK1-6和爪哇青霉Penicillium javanicum HK1-23,进而进行抗菌活性次级代谢产物研究。采用硅胶层析柱、凝胶层析柱与半制备型高效液相色谱相结合的分离手段,利用MS、NMR、CD、UV等多种现代波谱学技术,从两株真菌中分离鉴定了 8个化合物,其中新化合物4个,并结合化学反应方法获得2个新衍生物,共涉及3种类型化合物,分别为嗜氮酮类化合物(6个)、丁烯酸内酯类化合物(3个)以及大环内酯类化合物(1个)。为了激活真菌的沉默基因簇,刺激其产生新的代谢产物,本文还尝试采用了氨基酸添加实验和微生物共培养策略对青霉真菌P.janthinellum HK1-6进行代谢调控,使得该真菌的次级代谢产物发生了改变。采用MIC法、滤纸片法和带毒培养基法,对获得的化合物进行了抗细菌和抗真菌活性评价。结果表明,嗜氮酮类化合物2-4对2株耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus 43300,S.aureus ATCC 33591)显示出较强的活性,其MIC值范围为3.13-5.25μg·mL-1,而阳性对照药万古霉素的MIC值范围为0.39-0.78μg·mL-1。青霉酸(7)具有较为显著的抑菌活性,当其浓度为10μg·mL-1和25μg·mL-1时,对金黄色葡萄球菌S.aureus ATCC 25923 的抑菌圈分别为 28 mm 和 23 mm,对S.aureus&ATCC 43300的抑菌圈分别为15 mm和11 mm),而万古霉素为2μgμmL-1时的抑菌圈为10 mm。同时,青霉酸penicillic acid(7)以及大环内酯类化合物brefldin A(10)对水稻纹枯病菌(Rhizoctoni asoni)以及小麦纹枯病菌(R.cereali)具有较为明显的抑制活性。化合物7和10对水稻纹枯病菌生长抑制的EC50值分别为151.9μg·mL-1和14.5μg·mL-1,阳性药多菌灵的EC50值为1.71μg·mL-1。化合物7和10对小麦纹枯病菌生长抑制的EC50值分别为44.83μg·mL-1和24.06μg·mL-1和阳性药多菌灵的EC50值为2.05μg·mL-1。这些抗菌活性化合物活性较为显著,且产量较高,值得进一步研究。本研究在针对人类致病细菌以及农业致病真菌的抗菌活性模型指导下,从南海海桑根际土壤来源的一株活性真菌中,追踪分离到具有显著抗菌活性的天然产物,为抗菌药物先导化合物以及农用杀菌剂的研究提供了化合物基础。

摘要译文

关键词：

红树根际土壤真菌; 嗜氮酮; 抗菌活性; MRSA; 水稻纹枯病菌

学位年度：

2019

学位类型：

硕士

学科专业：

农用海洋资源

导师：

陈敏

中图分类号：

S714.3[森林土壤生物学]

学科分类号：

090301[土壤学];0907[林学]

D O I：

10.27441/d.cnki.gyzdu.2019.000536