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一株海绵真菌和一种南海海绵的次级代谢产物及其生物活性研究认领

被引量： 1

作者：

韩巧英

学位授予单位：

上海海洋大学

摘要：

海绵是一类多孔滤食性动物,其生物量只占海洋动物总数的1/15,但是目前世界上有多于1/3的海洋天然产物来源于海绵。海绵能够过滤70%以上的微生物,因而海绵体表与体内驻留大量的微生物,海绵与众多微生物形成了复杂的共附生防御体系,早在几亿年前海绵与其共附生微生物经过共同进化产生了具有生物活性的化合物,构建了复杂的化学防御体系。这些共附生的微生物涵盖了细菌、微藻、古生菌、蓝细菌和真菌等,相较于其它的海洋共附生菌,海洋真菌具有更复杂的基因组,所以具有合成更丰富的次级代谢产物的能力。由于海绵及海绵来源的真菌能够产生结构新颖和具有丰富生物活性的化合物,越来越受到海洋领域科学家的关注。为寻找具有潜在药用活性的化合物,林厚文教授课题组一直致力于多种海绵及其微生物的次级代谢产物和生物活性的研究,本论文的研究是在林厚文教授课题组多年研究的基础上做的进一步研究。文章中对一株海绵来源真菌Penicillium chrysogenum和一种南海海绵Mycale fibrexilis的次级代谢产物的化学成分及其生物活性进行了研究。从海绵来源真菌P.chrysogenum和南海海绵M.fibrexilis的次级代谢产物中共分离得到了22个化合物,化合物的结构类型包括二萜类、生物碱类、aplysinopsins类生物碱、聚酮类、甾醇类、脂肪酸类等多种类型,这些化合物中有2个新化合物以及1个自然界首次分离得到的化合物,并对其中的化合物A6进行了生物分子相互作用测试。对分离自中国南海西沙群岛的隋氏蒂壳海绵的共附生真菌P.chrysogenum进行了化学成分研究,运用正相硅胶柱色谱、ODS柱色谱以及高效液相色谱等分离技术,从真菌P.chrysogenum的菌丝体中分离鉴定了13个化合物A1A13。运用ESIMS和现代波谱技术如1D和2D NMR核磁技术并结合文献,确定了化合物A1A13的结构。分别为:Traumatic acid（A1）,conidiogenone（A2）,α-linolenic acid（A3）,linoleic acid（A4）,ergosta-4,6,8（14）,22-tetraen-3-one（A5）,2-(（2E,4E）-hexa-2,4-dienoyl)-5,6-dihydroxy-4,6-dimethylcyclohex-4-ene-1,3-dione（A6）,15β-hydroxyl-（22E,24R）-ergosta-3,5,8,22-tetraen-one（A7）,cyclo-（D-Pro-D-Leu）(A8),N-benzoylL-phenylalanino（A9）,Bis（2-ethyloctyl）phthalate（A10）,（22E,24S）-5α,8α-epidioxy-24-methyl-cholesta-6,9（11）,22-trien-3β-ol（A11）,（22E）-5α,8α-epidioxyergosta-6,22-dien-3β-ol（A12）,5α,8α-epidioxy-23-methyl-（22E,24S）-ergosta-6,22-dien-3β-ol（A13）。其中化合物A1是从自然界中首次分离得到的,化合物A7和A12是从Penicillium属内首次分离得到,化合物A5是从真菌P.chrysogenum内首次分离得到。并通过PlexArray?HT生物分子相互作用分析系统检测化合物A6与糖尿病、肿瘤、血脂代谢以及病毒相关蛋白之间有相互作用。对采自中国南海西沙群岛附近海域的海绵M.fibrexilis的二氯甲烷层进行了化学成分的研究,运用正向硅胶柱色谱、ODS柱色谱以及高效液相色谱等分离技术,从海绵M.fibrexilis的二氯甲烷层中分离得到9个化合物B1B9。并采用现代波谱技术如1D NMR、2D NMR、UV、MS、ECD等,确定了化合物B1B9的结构。分别为:ethyl（R）-2-（6-bromo-3-hydroxy-2-oxoindolin-3-yl）acetate（B1）,ethyl（S）-2-（6-bromo-3-hydroxy-2-oxoindolin-3-yl）acetate（B2）,aaptamine（B3）,1H-indole-3-carboxaldehyde（B4）,6-bromo-1H-indole-3-hydroxyacetyl（B5）,Aplysinopsin（B6）,6-bromo-1H-indole-3-carboxylic acid（B7）,（6-Bromo-1H-indol-3-yl）oxoacetamide（B8）,6-bromo-1H-indole-3-carbaldehyde（B9）。其中化合物B1和B2为一对新的外消旋体。本论文运用现代色谱分离技术分别对一株海绵来源真菌P.chrysogenum和一种南海海绵M.fibrexilis进行了化学成分和生物活性的研究,并有了一些新的发现。这些发现不仅扩大了海洋天然化合物的种类,而且也为寻找潜在药物分子模板积累了研究资料。另外本研究中检测了化合物与糖尿病、肿瘤、血脂代谢以及病毒相关蛋白的结合能力,并提供结合动力学数据,为以后评价海洋天然产物的药理活性提供了一个新的方向。同时该研究也表明海洋生物具有多种多样的化学结构和丰富的生物活性,为进一步开发和利用海洋生物奠定了基础。

摘要译文

关键词：

海洋天然产物; 真菌; 海绵; 次级代谢产物; 生物分子相互作用

学位年度：

2018

学位类型：

硕士

学科专业：

食品工程

导师：

康永锋

中图分类号：

Q936[微生物生物化学]

学科分类号：

071003[微生物学];071005[生物化学与分子生物学];100705[微生物与生物技术药物学]