本文選題：Umbelopsis　切入點：dimorpha　出處：《西南大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：內生真菌(endophytic fungi or fungal endophytes)是指其全部或部分生活史中生長在健康植物的各種組織和器官內,而不引起宿主明顯病害(至少是暫時)的真菌。在過去的幾十年里,內生真菌因為能夠產生大量具有生物活性的次級代謝產物而廣受人們關注。另外,一些關于生物轉化的研究闡明它們在天然產物的結構修飾方面扮演著重要角色。與化學合成相比,生物轉化具有許多的優(yōu)點,如產生一些結構新穎的化合物,提高某些特定化合物的產量,克服傳統(tǒng)化學合成的許多不足之處,為推斷生物合成途徑提供一些基本信息等。值得一提的是,宿主植物與內生真菌之間的協(xié)同進化或者是基因交換,也會促使內生真菌產生與宿主植物相同或相似結構的化合物。在長期的協(xié)同進化過程中,內生真菌與宿主植物建立起獨特的互作關系,主要為互利共生和寄生兩種。而這兩種關系之間在一定條件下會發(fā)生轉化。它們之間這種靈活的轉化過程的發(fā)生,主要取決于二者的基因類型及生長的環(huán)境,同時與宿主植物對內生菌產生的毒性物質的響應有密切的關系。有學者認為,小分子次級代謝產物在內生真菌-宿主植物的互作關系中發(fā)揮著重要的作用。因為內生真菌與宿主植物之間一直存在著互作,這使得各自在對方的代謝過程均有著重大的影響,如內生真菌能夠誘導宿主植物代謝產生特殊的產物,或者是能夠代謝宿主成分,反之亦然。目前,內生真菌對植物次生代謝的影響已經成為國內外研究的熱點,但是內生真菌對中藥材的影響的研究不多,藥用植物內生真菌的研究還處于起步階段。藥用植物狹葉南五味子(Kadsura angustifolia)隸屬于五味子科(Schisandraceae)南五味子屬(Kadsura),它具有相對單一的化學成分,因此在我們之前的研究中認為它是研究內生真菌和宿主植物之間代謝關系一個典型的群落模型。為了探究狹葉南五味子內生真菌對其宿主植物次級代謝產物形成的影響,本研究選用一株在我們之前的研究中被證明對宿主狹葉南五味子具有顯著生物催化活性的內生真菌—Umbelopsis dimorpha SWUKD3.1410,利用它對狹葉南五味子進行發(fā)酵。此外,我們還利用實驗菌株對狹葉南五味子代表性三萜成分—nigranoic acid進行微生物轉化實驗,以及在以小麥麩皮為培養(yǎng)基進行純菌發(fā)酵實驗。對于各發(fā)酵樣品,采用一系列的凝膠、硅膠吸附色譜等分離手段,分別對發(fā)酵后的次生代謝粗產物進行分離純化,通過對各化合物波譜數據的解析以及與已知文獻數據的對比,最終鑒定了各化合物結構。通過對次生代謝產物的分析研究,探究內生真菌U.dimorpha SWUKD3.1410對宿主植物狹葉南五味子次級代謝產物的影響。同時研究得到的次生代謝產物,可以為進一步進行活性研究以及內生真菌資源的利用提供理論基礎。具體研究結果如下:利用狹葉南五味子內生真菌U.dimorpha SWUKD3.1410對nigranoic acid(1)進行液態(tài)轉化,得到的產物經過Sephadex LH-20凝膠柱層析、硅膠柱層析,以及TLC示蹤等多種色譜方法從其代謝產物中分離得到6個單體化合物,經1D-,2D-NMR波譜數據解析,質譜比對,并通過與已知文獻數據對照,鑒定了這6個化合物的結構:分別為7β-hydroxynigranoic acid(2),15β-hydroxynigranoic acid(3),abiesatrine J(4),2-hydroxy-3,5,6-trimethyl-1,4-quinone(5),2,4-dihydroxy-3,5,6-trimethylbenzene(6)和2,4-dihydroxy-3,5,6-trimethylbenzoic acid(7)。其中化合物2為結構新穎的三萜化合物,化合物4是nigranoic acid的雙鍵異構體。本次生物轉化過程主要涉及到羥基化酶和雙鍵異構化酶,而后者在真菌中非常罕見。此外,對內生真菌U.dimorpha SWUKD3.1410的次級代謝產物的研究中,分離得到了7個單體化合物,分別被鑒定為:nigranoic acid(1),3-methyl ester-nigranoic acid(8),kadsura A(9),schisandronic acid(10),schisanlactone B(11),sitostanone(12),gomisin C(13)。將所得化合物與已報道的同一份宿主植物成分對比可知,除甾醇化合物12之外,其它化合物結構均與宿主成分相同或相似。并且化合物9是首次得到并鑒別的結構新穎的3,4-seco-norcycloartane型三萜化合物。另外,從內生真菌U.dimorpha SWUKD3.1410發(fā)酵后的狹葉南五味子植物材料樣品中共得到16個單體化合物�；衔锓謩e被鑒定為:nigranoic acid(1),abiesatrine J(4),schisanlactone B(11),23α-hydroxynigranoic acid(14),henrischinins A-B(15-16),lancifodilactone D(17),schirubridilactone D(18),wuweizidilactone D(19),gomisin D(20),6,8-dihydroxy-schensianol A(21),schensianol A(22),crocinervolide(23),(R*,E)-2-(3-(2-hydroxypropan-2-yl)cyclopentylidene)acetic acid(24),4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid(25)和4-hydroxybenzoic acid(26)。其中14,21,24是未被報道過的新化合物。以上結果表明:這株分離率較低的內生真菌U.dimorpha SWUKD3.1410可通過產生與宿主相似或相同結構的成分,轉化宿主成分,或對環(huán)境因子的響應而產生應激產物,而對宿主狹葉南五味子的次級代謝產物的形成產生重大的影響。另外,我們的研究還為高氧化度降三萜的獲取提供了新的方法;并且,我們推斷這些高氧化度三萜的合成依賴于宿主環(huán)境。
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【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q936

【參考文獻】

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本文編號：1591136