三株海洋真菌活性次生代谢产物及其碱调节研究
海洋真菌是活性海洋天然产物的重要来源。由于海洋真菌生活在寡营养，弱碱的海水环境中，可能形成独特代谢机制，产生有别于陆生真菌的次生代谢产物，近年来逐渐成为研究的热点之一。为了寻找海洋来源真菌中的“Talented strains”和结构新颖的活性代谢产物，本论文对分离自南海直针小尖柳珊瑚Muricellaabnormalis、海南文昌头苑红树植物海漆 Excoecaria agallocha根部样品和东营黄河入海口滩涂植物蒙古鸦葱Scorzonera mongalica三种不同海洋来源样品中分得的真菌，通过化学和生物学相结合的筛选模式，从中获得3株海洋来源“Talentedstrains”；对这3株“Talented strains”进行系统的次生代谢产物研究，并选择其中的一株“Talented strains”进行了碱胁迫发酵培养的初步研究。
取得的主要研究成果有：
1.海洋天才真菌的筛选。从实验室菌株库提供的10株海洋来源真菌为筛选对象。以MCF-7肿瘤细胞增殖抑制、抑菌和抗炎试验作为生物活性筛选模型，TLC薄层色谱和HPLC指纹图谱作为化学筛选模型，采用生物活性和化学评价相结合的集成筛选模式，最终获得3株海洋“Talented strains”，并对3株“Talentedstrains”碱胁迫发酵培养条件进行探索研究。
2.对3株海洋“Talented strains”次生代谢产物进行系统研究。包括对“Talented strains”进行发酵条件摸索，如培养基、发酵天数、碱源及盐度等，选择最佳培养条件进行大发酵，获得发酵浸膏。通过薄层色谱、硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、反相高效液相色谱等分离方法，从3株海洋天才真菌次生代谢产物中，应用现代波谱技术(UV，IR，NMR，MS，X-Ray等)和化学方法分离鉴定了80个单体化合物的化学结构。其中新化合物23个：从团青霉Penicillium commune518＃的代谢产物中获得了12个新的芳香聚酮类化合物(1-12)；从扩张青霉Penicillium expansum091006的代谢产物中得到1个新的没药烷型倍半萜衍生物(25)和1个新的二聚苯酚类衍生物(29)；从互隔交链孢菌Alternaria alternata007＃的代谢产物中得到4个新的混源萜类化合物(40-43)。已知化合物的结构类型涉及苯衍生物、混源萜、吲哚生物碱类化合物及核苷等。运用体外生物活性筛选模型，初步评价了单体化合物的肿瘤细胞增殖抑制活性、抑菌活性、抗炎活性、细菌群体感应活性和逆转多药耐药活性等。肿瘤细胞增殖抑制活性测试表明：甲苯酚三聚体类化合物21-24对HL-60有中等强度的抑制活性，IC50分别为15.7，5.4，18.2和20.8μM；此外化合物22对肿瘤细胞株A549也有较强的抑制活性，IC50为1.9μM。抗炎活性结果表明：对单体化合物进行体外NF-κB通路抗炎抑制活性筛选时，化合物4、44和47有弱的抑制活性，IC50分别为45.9、52.0和41.8μM。抑菌活性结果表明：芳香聚酮类化合物4、5、9和12对白色念珠菌具有抑制作用，MIC分别为15.7、16.4、25.8和23.8μM；化合物1、4-6、9、12、49-51对大肠杆菌具有抑制作用，MIC分别为10.6、3.9、4.1、17.1、6.4、23.8、14.5、2.9、2.6μM；化合物1、4和6对铜绿假交替单胞菌具有抑制作用，MIC分别为10.6、15.7、17.1μM；化合物49和66对金黄色葡萄球菌具有抑制作用，MIC分别为28.9、29.1μM。此外，从一株海洋细菌中发现了5个具有抗鳗弧菌活性小分子化合物(71-74，77)和1个活性蛋白MMB-1，活性化合物之间可能存在协同作用，能够进一步增强对致病菌的抑菌效果。
3.初步研究了碱胁迫对海洋来源真菌次生代谢产物化学多样性的影响。发现不同碱源、不同灭菌步骤对海洋真菌次生代谢产物影响较大。从互隔交链孢菌Alternaria alternata007＃碱胁迫发酵产物中分离鉴定新化合物5个(61-65)，证实了碱胁迫培养发酵是增加海洋真菌化学多样性的有效途径之一。
综上所述，本文通过对三株海洋“Talented strains”和一株海洋细菌活性次生代谢产物的系统研究，获得了80个单体化合物，其中新化合物23个、活性化合物21个；证实了碱胁迫能够增加海洋真菌的化学多样性，产生系列新的活性代谢产物，并为海洋真菌发酵培养策略研究提供了新的思路。
海洋真菌;次生代谢产物;生物活性;碱胁迫
中国海洋大学
博士
药物化学
朱伟明
2012
中文
R284;R282.77
193
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）