三株深海沉积物与珊瑚来源真菌的次生代谢产物及其生物活性研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 梁潇 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 漆淑华 |
| 关键词 | 深海沉积物来源真菌，珊瑚来源真菌，次生代谢产物，生物活性 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 海洋生物学 |
| 其他题名 | Studies on the Secondary Metabolites and Their Bioactivities of Three Fungal Strains Derived from Deep Sea Sediments and Corals |
| 英文摘要 | 海洋天然产物丰富和独特的化学多样性使其成为药物先导化合物的重要来源，随着近年深海采样技术的发展，以及人们意识到一些分离自海洋无脊椎动物的天然产物可能来源于其附生微生物，因此不同环境来源的海洋微生物逐渐成为近年海洋天然产物研究的焦点。为发现海洋真菌中结构新颖、活性显著的次生代谢产物，本文以化学筛选为主，结合生物活性筛选，从20余株分离自深海沉积物和珊瑚的真菌中选取三株为研究对象，包括冲绳海槽沉积物来源的红紫曲霉（Aspergillus puniceus SCSIO z021）和淡紫紫孢菌（Purpureocillium lilacinum SCSIO z026），以及软珊瑚来源的篮状菌属真菌（Talaromyces purpureogenus SCSIO 42D11）。菌株通过液体培养基静置培养进行规模发酵，综合运用正相、反相硅胶及葡聚糖凝胶柱层析、制备型薄层层析、重结晶和高效液相色谱等分离方法，利用现代波谱技术（NMR、MS、UV、IR、ECD和X-ray等），并结合计算化学和化学衍生的方法，从三株真菌的发酵产物中分离鉴定83个化合物，其中包括40个新化合物，并通过结构修饰得到15个衍生物，对部分化合物的生物活性进行了初步评价。从真菌A. puniceus SCSIO z021的土豆葡萄糖培养基发酵产物中分离鉴定47个化合物（1-47），新化合物21个，包括9个含有呫吨酮（1-5）或蒽醌（6-9）骨架的真菌毒素、10个二酮哌嗪类生物碱（28-35、38和40）、1个环肽（45）和1个甾酮类化合物（47）。应用ECD理论计算确定了化合物1-6的绝对构型，部分生物碱和环肽的氨基酸构型通过Marfey反应确定，通过X-ray衍射实验得到了5个化合物（31、32、38、45和47）的晶体结构并确定构型。对9个毒素类化合物双呋喃环上的双键进行还原，得到11个还原产物用于后续的活性研究；7个二酮哌嗪生物碱（28-30、32-34、36）在酸性溶剂中不稳定，可发生消除反应，转变为31和35。从真菌T. purpureogenus SCSIO 42D11的淀粉培养基发酵产物中分离鉴定29个化合物（48-76），新化合物18个，包括6个二酮哌嗪生物碱（48-53），其中5个具有螺环结构，9个3, 5-二甲基苔色酸来源的混源萜（54-62）和3个异香豆素衍生物（67-69）。二酮哌嗪生物碱和混源萜类化合物的相对构型通过NOESY谱确定，其中化合物54和56的绝对构型通过单晶X-ray衍射实验确定。从真菌P. lilacinum SCSIO z026的淀粉培养基发酵产物中分离鉴定7个化合物（77-83），包括1个新的聚酮（77）。该菌的主产物为呋喃酮衍生物，但由于性质不稳定，只分离得到3个稳定的类似物（79-81）；神经酰胺类化合物paecilaminol（78）是该菌的另一个主产物，通过化学衍生并结合NOESY谱图确定了结构中羟基和氨基的相对构型。活性筛选结果显示，（1）红紫曲霉中分离的真菌毒素类化合物的毒性与双呋喃环的结构以及稠合位置有关，当双呋喃环中的双键被还原，产物对Vero细胞和卤虫的毒性会显著降低；双呋喃环与呫吨酮骨架C-3/4稠合的结构毒性强于与C-2/3稠合的结构。（2）二酮哌嗪生物碱（28-37）对肝X受体具有明显的转录激活作用，其中含有喹唑啉酮结构的生物碱（32-35）活性较强，EC50值为1.7-5.3 μM；这类化合物还对四株植物病原真菌具有一定的抑制作用，其中化合物31、34和Fracion B在200 μg/mL浓度下的抑制率为17.0-53.5%。（3）化合物6和38对六种酶表现出较强的抑制作用，IC50值为4.8-15 μM；化合物15H对其中4种蛋白酪氨酸磷酸酶具有较强的抑制活性，IC50值为4.1-8.3 μM，并且毒性低；环肽类化合物45和46对TCPTP和SHP1具有不同程度的抑制活性，结构中的脂肪酸片段可能影响其活性。综上所述，本文对三株海洋来源真菌代谢产物进行系统分离和生物活性研究，丰富了海洋真菌次生代谢产物的化学多样性，并对部分化合物的构效关系进行探讨，为海洋天然产物的开发利用提供生物资源和化合物基础。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18162]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（博士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 梁潇. 三株深海沉积物与珊瑚来源真菌的次生代谢产物及其生物活性研究[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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