【摘要】：木霉屬真菌被廣泛應用于農業(yè)生物防治等領域,其次生代謝產物結構類型豐富,并且部分產物具有顯著的生物活性。海洋環(huán)境中也有木霉分布,對其次生代謝產物的研究始于20世紀90年代,是近年來比較活躍的研究領域。海洋藻棲木霉是指宿主為海洋藻類植物的木霉菌株。海洋環(huán)境的特殊性及與藻類的共附生關系,可能賦予了藻棲木霉特殊的次生代謝途徑和產物類型,但目前僅10株藻棲木霉的次生代謝產物被研究。因此,海洋藻棲木霉次生代謝產物化學結構與生物活性的研究具有重要的探索意義。基于化學和活性篩選,從130株海洋藻棲木霉中選取4株作為研究對象,包括2株棘孢木霉(Trichoderma asperellum)cf44-2、A-YMD-9-2和2株哈茨木霉(T.harzianum)A-YMD-2-2、X-5。綜合運用各種現(xiàn)代色譜技術,包括硅膠柱、C18反相柱、Sephadex LH-20凝膠柱、制備薄層及半制備高效液相色譜等,分離次生代謝產物單體。應用各種現(xiàn)代波譜和質譜技術,包括一維/二維核磁共振譜、紅外光譜、紫外光譜、電子圓二色譜、X射線單晶衍射譜、低分辨和高分辨質譜等,確定單體化合物的結構。從棘孢木霉cf44-2中分離鑒定了33個化合物,其中新化合物16個(A1 A16),包括1個新骨架甾體衍生物(A1)、1個三降二萜(A2)、1個沒藥烷氨基糖苷(A3)、1個降沒藥烷氨基糖苷(A4)、1個沒藥烷倍半萜(A5)、1個降沒藥烷倍半萜(A6)、3個環(huán)橙花烷倍半萜(A7 A9)、1個harziane二萜(A10)、2個單萜(A11和A12)、1個環(huán)戊烯酮(A13)、1個氯代環(huán)戊烯酮(A14)、1個二酮哌嗪(A15)及1個生物堿(A16),化合物A2 A4為首次發(fā)現(xiàn)的結構類型。從棘孢木霉A-YMD-9-2中分離鑒定了42個化合物,其中30個新化合物(B1 B30),包括10個含氮環(huán)橙花烷衍生物(B1 B10)、7個環(huán)橙花烷倍半萜(B11 B17)、4個降沒藥烷倍半萜(B18 B21)、3個降沒藥烷氨基糖苷(B22 B24)、2個杜松烷倍半萜(B25和B26)、1個harziane二萜(B27)、1個二酮哌嗪(B28)及2個多肽(B29和B30),特別是首次發(fā)現(xiàn)2個萜類鐵載體(B1和B2),能與三價鐵離子發(fā)生絡合反應。從哈茨木霉A-YMD-2-2中分離鑒定了21個化合物,其中包括1個新環(huán)橙花烷倍半萜(C1)。從哈茨木霉X-5中分離鑒定了36個化合物,其中7個新化合物(D1 D7),包括1個harziane二萜(D1)、1個proharziane二萜(D2)、3個環(huán)橙花烷倍半萜(D3 D5)、1個菖蒲烷倍半萜(D6)及1個sorbicillin衍生物(D7),化合物D2的發(fā)現(xiàn)對harziane二萜的生源合成途徑起到了很好的證實作用。對分離鑒定的部分單體化合物進行了抗微藻、抗菌和鹵蟲毒性評價。甾體衍生物A1對4種赤潮微藻表現(xiàn)出顯著的抑制作用,半數(shù)抑制濃度(IC_(50)值)為0.3 0.6μg/mL,還可抑制植物病原真菌圍小叢殼的生長,最小抑菌濃度(MIC值)為12μg/mL,并且對鹵蟲低毒。含氮環(huán)橙花烷B1和B2與三價鐵離子的絡合物對赤潮微藻抑制活性(IC_(50)值為0.99 10μg/mL)較自身顯著增強。沒藥烷氨基糖苷A3、A4和B22 B24對4種微藻具有抑制作用,IC_(50)值為3.7 24.8μg/mL,同時還對4種弧菌均表現(xiàn)出一定的抑制作用,抑菌圈直徑為6.1 7.5 mm。降沒藥烷倍半萜B19 B21對4種微藻也表現(xiàn)出較好的抑制活性(IC_(50)值為0.93 9.2μg/mL),分子中苯環(huán)的存在具有增強活性的作用。Harziane二萜B27和proharziane二萜D2對4種微藻表現(xiàn)出較好的抑制活性,IC_(50)值為1.2 7.7μg/mL。環(huán)戊烯酮A13和A14對造成海產養(yǎng)殖病害的鰻弧菌、哈維氏弧菌、副溶血弧菌和燦爛弧菌具有一定的抑制作用,其中鹵代結構A14活性較好,抑菌圈直徑為6.5 8.5 mm,但A13對4種微藻表現(xiàn)出較好的抑制活性,IC_(50)值為4.2 8.5μg/mL。通過對四株海洋藻棲木霉次生代謝產物化學結構和生物活性的研究,總計分離鑒定次生代謝產物132個,其中新化合物54個,結構類型涵蓋甾體、二萜、倍半萜、單萜、聚酮、二酮哌嗪、肽和生物堿等,并篩選出若干具有較好抗微藻和抗病原菌等生物活性的分子,豐富了海洋藻棲木霉次生代謝產物的結構多樣性,為海洋藻棲木霉的在有害赤潮和病原菌防治方面的開發(fā)利用提供了一定的理論基礎和科學依據(jù)。
【圖文】：

圖 1-1. 木霉次生代謝產物的分類re 1-1. Classification of secondary metabolites from Trichoderma s霉種類也被發(fā)現(xiàn)存在于海洋環(huán)境中。海洋來源木霉的次生紀 90 年代。目前，已從 30 余株海洋來源的木霉菌株中余個，結構類型多樣，，并具有抗菌、細胞毒、酶抑制和抗15%44%酮類 萜類及甾體類衍生物 肽類 生物堿及其它含氮類

生代謝途徑的海洋真菌類群，其產物的多樣性及海洋生態(tài)功能有待現(xiàn)有研究初步顯示了海洋藻棲木霉次生代謝的潛力，以及海洋環(huán)境但其產物結構及化學防御功能的研究仍處于起步階段。通過建立藻，篩選具有海洋微藻抑制活性、海洋病原菌抑制活性及海洋動物毒菌株，在次生代謝產物的研究中，具有重要的意義。本章主要從化活性實驗兩方面對 130 株木霉進行篩選。株分離續(xù)從浙江舟山、威海和煙臺采集 47 株海藻，種類包括酸藻、刺松帶、凹頂藻和馬尾藻等。將當天采集的海藻在超凈工作臺中用無菌，再用 75%的乙醇沖洗 3 次，取部分海藻將其切段，使切斷面接種薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基，28℃條件下培養(yǎng) 2 3 天。
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院煙臺海岸帶研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q936


本文編號：2673548