仿生条件下珊瑚来源真菌Aspergillus ochraceus次生代谢产物研究

摘要

珊瑚的体表及体内积聚了大量的微生物,这些微生物的次生代谢产物化学结构新颖、种类繁多,是新药先导化合物的重要来源。但是目前对珊瑚共附生微生物次生代谢产物的研究却鲜有报道。为了寻找新的活性先导化合物,本论文采用了化学与生物活性相结合的集成筛选方法,开展了珊瑚共附生微生物的研究工作。内容包括:珊瑚共附生微生物的分离与活性筛选;天才菌株的获得及环境胁迫对其次生代谢的影响;活性成分的分离纯化;单体化合物的结构解析;单体化合物活性的初步评价。
　　 从海南临高及三亚附近海域的12个珊瑚样品中分离得到了78株微生物。采用SRB法,以小鼠白血病P388肿瘤细胞为筛选模型进行体外抗肿瘤活性的一级、二级筛选,并结合HPLC指纹图谱及薄层色谱进行化学筛选,得到3株“天才菌株”。选择其中一株LCJ11-102对其次生代谢产物进行系统研究。LCJ11-102经鉴定为赭曲霉Aspergillus ochraceus。
　　 在考察了不同的环境胁迫对目标菌株次生代谢的影响后,对目标菌进行了两个不同环境条件(寡营养仿生培养基静置培养30天和真菌2号高盐培养基摇床培养9天)下的大量发酵。对发酵产物运用萃取,薄层色谱,正相、反相硅胶柱色谱、LH-20凝胶柱色谱、反相高压液相等化学的分离纯化手段,从仿生培养的次生代谢产物中分离得到22个单体化合物(1-22);从真菌2号高盐培养的次生代谢产物中分离得到5个单体化合物(23-27),共27个化合物。
　　 继而利用理化性质和波谱学方法(IR,UV,MS,NMR,X-ray)结合化学反应的方法(Mosher反应等)阐述了这27个化合物的化学结构(化合物结构及名称参见Table 1),其中新化合物7个。新化合物结构类型包括:内酯类衍生物(2、16、18),Circumdatin衍生物(19、20、21)以及甾醇衍生物(4)。其它已知化合物分别为内酯衍生物和Circumdatin衍生物。
　　 采用滤纸片法对部分单体化合物的抗菌活性进行了初步评价,结果表明:化合物1、4、13、14、16、17、18分别对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、铜绿假单孢菌、产气杆菌以及白色念珠菌表现出不同程度的抑制作用。其中,化合物4对白色念珠菌的抑制作用比较强,MIC为6.75μg/mL。其余化合物的抑菌活性微弱。采用MTT法、SRB法对部分单体化合物的抗肿瘤活性进行了初步评价。结果表明:化合物4和化合物11对HL-60细胞表现一定的抑制作用,IC50值分别为12 μM和36μM。剩余化合物的抗肿瘤活性还在测试中。
　　 综上,本文采用集成筛选的方法获得珊瑚来源的天才菌株,并阐明了1株珊瑚共附生真菌在两种不同环境胁迫条件下产生的27个次生代谢产物的化学结构,获得新化合物7个,并对这些化合物的生物活性进行了初步评价。这些实验结果证明:珊瑚共附生微生物具有很大的开发研究价值,而通过环境胁迫诱导微生物产生不同的活性次生代谢产物是寻找结构新颖的药物先导化合物的有效手段。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:Table 1.Structure of compounds、Abbreviation

前言

1 珊瑚共附生微生物的分离与筛选

1.1 样品来源与菌株分离

1.2 天才菌株筛选模式

1.3 3株天才菌株的形态、活性及化学特征

1.4 小结与讨论

1.5 实验部分

参考文献

2 菌株Aspergillus ochraceus发酵条件的优化及次生代谢产物的分离

2.1 菌株发酵条件的考察

2.2 菌株仿生条件次生代谢产物的提取分离

2.3 菌株富营养条件下次生代谢产物的提取分离

2.4 小结与讨论

2.5 实验部分

3 次生代谢产物的结构研究

3.1 仿生条件下单体化合物的结构解析

3.2 富营养条件下单体化合物的结构解析

3.3 小结与讨论

3.4 实验部分

参考文献

4 化合物的活性评价

4.1 抑菌活性测试方法

4.2 细胞毒活性测试方法

4.3 化合物活性测试结果

4.4 小结与讨论

4.5 实验部分

5 综述——喹唑啉酮类生物碱的研究进展

参考文献

结语和创新点

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

个人简历

本论文相关研究成果

致谢

附图