三株南海沉积环境来源真菌化学多样性及其生物活性研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 仲伟茂 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 张偲,王发左 |
| 关键词 | 海洋真菌，培养调控，化学多样性，对映异构体，生物活性 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 海洋生物学 |
| 其他题名 | Investigation on the Chemical Diversity of Three Marine Derived Fungi from South China Sea Sediment and Their Bioactivities |
| 英文摘要 | 基于结构类型丰富、生物活性显著、产量大等特点，海洋真菌次级代谢产物研究已经成为药物化学、药理学、生物学等领域关注的焦点。南海地处亚热带和热带，是我国面积最大、拥有最深海区和广阔深海沉积环境的特殊海域，蕴藏着丰富的微生物资源，是寻找新的真菌资源、开发创新药物的理想场所。为进一步拓展南海沉积环境来源真菌化学多样性和寻找新的活性天然产物，本论文采用培养调控手段，对分离自南海沉积物的三株活性真菌的次级代谢产物化学进行了系统的研究，从中共分离鉴定111个化合物，包括58个新化合物，并对部分化合物的生物活性及作用模式进行了初步评价。从南海沉积环境来源的散囊菌属真菌Eurotium sp. SCSIO F452的ZJ-2培养下的发酵产物中进一步分离鉴定单体化合物49个(1-39)，其中包括24个新化合物。新化合物类型包括3对吲哚二酮哌嗪生物碱-蒽醌二聚对映体(1-3)、3对吲哚二酮哌嗪生物碱-苯甲醛二聚对映体(4-6)、1对蒽醌二聚对映体(8)、3对苯甲醛衍生物对映体(9-11)、4个吲哚生物碱(12-15)、以及1个双苄基嘧啶生物碱(16)，化合物1-11为外消旋体。通过手性拆分，ECD量子化学计算，确定了1-10对映体的绝对构型。抗氧化和抗肿瘤活性测试显示(+)-1的抗氧化活性约是(?)-1的3倍，(+)-2具有较强的抗肿瘤细胞SF-268和HepG2的活性，(+)-3具有中等强度的抗肿瘤活性，而(?)-2和(?)-3无活性，推测化合物的绝对构型对其活性有一定影响，分子对接初步研究显示，对映体的活性差异可能与它们同潜在靶标的疏水相互作用以及氢键形成有关。化合物(±)-4-(±)-7均表现出显著的抗氧化活性，(+)-7具有较弱的抗肿瘤活性，这四对化合物的右旋体的活性均优于左旋体活性，分子对接初步研究显示这可能与它们同潜在靶标的静电势相互作用有关。部分吲哚生物碱(12, 14, 18-21, 23, 25)显示出优于阳性对照的抗氧化活性。为了拓展真菌F452的化学多样性，我们采用培养调控的手段，使用改良的ZJ-2培养基对该菌株进行扩大发酵，从中分离鉴定化合物39个(40-72)，主要是苯甲醛衍生物，包括34个新化合物，新化合物类型包括6/6/5/7/6(40)，6/6/6/6(41-43)，6/6/6/5(44)，6/6/6(45-47)，6/6/5(48-50)，6/6(51-64)，6/5(65-66)环系，其中化合物40-45，48-51，54，56-57，65为外消旋体，通过X-射线单晶衍射和ECD量子化学计算确定了40，41，45，51，54的绝对构型，丰富了苯甲醛类化合物的化学多样性。此外，抗肿瘤活性测试发现3个具有较强活性的化合物[(-)-54，62，64]，9个具有中等强度的化合物[(+)-41，(-)-41，(+)-51，(-)-51，(+)-54，58-60，63]，1个具有较弱活性的化合物(66)，丰富了苯甲醛类化合物的生物活性多样性。采用培养调控的策略，选择液相指纹图谱与前期相比变化较大的ZJ-2培养基对南海沉积环境来源的曲霉属真菌Aspergillus sp. SCSIO F063进行大发酵，并从发酵产物中新增分离鉴定5个不同于此前PDB培养条件下产生的单体化合物(73-77)，包括1个蒽醌化合物（73），2个酚酸酯类化合物（74和76），以及2个邻苯二甲酸酯类化合物（75和77），此外还得到8个此前PDB培养条件下得到的蒽醌类化合物(78-85)。对所有化合物进行了抗氧化活性测试，化合物80和85显示较弱的活性。采用培养调控的策略，选择液相指纹图谱与前期相比变化较大的PDB培养基对南海沉积环境来源的白黄笋顶孢霉属真菌Acrostalagmus luteoalbus SCSIO F457进行大发酵，并从其发酵产物中分离鉴定10个已知化合物（86-95），包括1个并四氢呋喃型木质素(86)，1个吲哚生物碱(87)，5个环二肽(88-92)，2个苯环衍生物(93-94)，1个双吲哚含硫二酮哌嗪生物碱(95)，其中化合物86-94是首次从该菌株中分离得到。综上，本论文基于培养调控的策略对三株海洋来源活性真菌的次级代谢产物进行了研究，从中共分离鉴定111个化合物，包括58个新化合物，包括一系列对映异构体类化合物。抗肿瘤和抗氧化活性筛选发现4个具有较强抗肿瘤活性的化合物[(+)-2，(-)-54，62，64]，10个具有中等强度抗肿瘤活性的化合物[(+)-3，(+)-41，(-)-41，(+)-51，(-)-51，(+)-54，58-60，63]，2个具有较弱抗肿瘤活性的化合物[(+)-7，66]，17个具有显著抗氧化活性的化合物[(+)-4，(-)-4，(+)-5，(-)-5，(+)-6，(-)-6，(+)-7，(-)-7，12，14，18-21，23，25，26]，研究拓展了海洋真菌天然产物的化学多样性，为海洋真菌资源的可持续利用和海洋药物的研发提供了物质基础。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18148]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（博士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 仲伟茂. 三株南海沉积环境来源真菌化学多样性及其生物活性研究[D]. 南海海洋研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：南海海洋研究所
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