兩株中國南海柳珊瑚來源真菌次級代謝產(chǎn)物及其抗菌活性研究
本文選題:柳珊瑚來源真菌 + Microsphaeropsis; 參考:《中國海洋大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:海洋中的微生物具有極其豐富的物種多樣性,而且生物活性獨(dú)特,是發(fā)現(xiàn)海洋來源藥物的前沿研究領(lǐng)域。海洋微生物中蘊(yùn)含了大量有特殊藥理活性的新穎化合物,結(jié)構(gòu)類型多樣,顯示了廣闊的藥用前景。本研究以兩株中國南海柳珊瑚來源的真菌為研究對象,以抗菌活性篩選為指導(dǎo),進(jìn)行次級代謝產(chǎn)物研究,以期獲得具有抗菌活性的化合物,從而為海洋活性天然產(chǎn)物以及海洋藥物先導(dǎo)化合物的篩選和發(fā)現(xiàn)提供基礎(chǔ)資料。本研究對花柳珊瑚來源真菌小球殼孢菌Microsphaeropsis sp.R.A10-14發(fā)酵液和蕾二岐燈芯柳珊瑚來源真菌曲霉Aspergillus sp.XS-2009-0066化學(xué)表觀遺傳修飾發(fā)酵液中抗菌活性化合物進(jìn)行追蹤分離,綜合運(yùn)用正、反相硅膠柱層析,Sephadex LH-20凝膠柱層析及半制備HPLC等分離手段,NMR.MS.IR.UV.CD等波譜學(xué)技術(shù),并結(jié)合化學(xué)方法,分離并鑒定了23個(gè)化合物。從真菌Microsphaeropsis sp.RA10-14分離鑒定獲得11個(gè)化合物。其中包括3個(gè)聚酮類化合物(1-3),4個(gè)色原酮類化合物(4-7),2個(gè)異香豆素類化合物(8,9),1個(gè)香豆素類化合物(10)和1個(gè)苔黑粉化合物(11),其中化合物1-5是新化合物;衔1和2是一對C-11位差向異構(gòu)體,初步的生合成途徑推導(dǎo)該類化合物可能是由聚酮類化合物轉(zhuǎn)化而來;衔1和2的相對構(gòu)型是運(yùn)用1D NOE照射實(shí)驗(yàn)及耦合常數(shù)來確定的,絕對構(gòu)型是通過Mosher方法確定的。抗菌活性評價(jià)結(jié)果顯示,化合物1和2具有強(qiáng)的抗細(xì)菌活性,尤其是化合物1對銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa),巴西諾卡菌(Nocardia brasiliensis),嗜根考克式菌(Kocuria rhizophila), 巨大芽孢桿菌 (Bacillus megaterium)活性顯著,MIC值分別為0.19,0.19,0.19,0.19μM,強(qiáng)于化合物2的抗細(xì)菌活性,推測該類化合物C-11位的S構(gòu)型能增強(qiáng)抗菌活性,R構(gòu)型降低活性。異香豆素類化合物9表現(xiàn)出較好的抗菌活性,而化合物8活性較小,推測異香豆素類化合物中吡喃環(huán)比呋哺喃環(huán)更能增強(qiáng)化合物的活性。另外,抗真菌評價(jià)結(jié)果顯示,化合物1和2表現(xiàn)出中等的抗真菌活性。除此之外,微藻克生活性評價(jià)結(jié)果顯示,化合物1-3對青島大扁藻顯示了中等強(qiáng)度的抑制活性。對于菌株Aspergillus sp. XS-2009-0066,本課題組此前從中發(fā)現(xiàn)了吲哚塵物堿、聯(lián)苯醚、核苷衍生物等結(jié)構(gòu)類型的化合物。本研究試圖運(yùn)用化學(xué)表現(xiàn)遺傳修飾方法改變該菌的代謝。在該菌株培養(yǎng)基中添加DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑-5-氮雜胞苷(5-AZA)及組蛋白去乙酰化酶抑制劑-伏立諾他(SAHA),從發(fā)酵液中分離得到6個(gè)與前期發(fā)酵條件下不同的化合物——沒藥烷倍半菇類化合物(1217)和6個(gè)本課題組前期曾從該菌中分離得到的化合物(18-23)?咕钚詼y試結(jié)果顯示,化合物14對金黃色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗菌活性,MIC值為3.13 μM。而化合物17對金黃色葡萄球菌幾乎沒有抗菌活性,推測,該類化合物C-7位羥甲基是重要的藥效團(tuán)。綜上所述,通過抗菌活性篩選和化學(xué)篩選,從花柳珊瑚來源小球殼孢菌Microsphaeropsis sp. RA10-14中分離獲得了多種結(jié)構(gòu)類型的海洋天然產(chǎn)物,具有抗菌活性,為海洋抗菌藥物先導(dǎo)化合物的篩選和發(fā)現(xiàn)提供了化合物基礎(chǔ);運(yùn)用化學(xué)表觀遺傳修飾方法調(diào)控海洋真菌的次級代謝,成功激活了海洋真菌沉默基因的表達(dá),獲得了新的結(jié)構(gòu)類型次級代謝產(chǎn)物。
[Abstract]:The microorganism in the ocean is extremely rich in species diversity and unique in biological activity. It is a frontier research field for discovery of marine source drugs. The marine microorganism contains a large number of novel compounds with special pharmacological activity, with a wide variety of structure types and a broad prospect of drug use. Two strains of Chinese South China Sea willow corals have been found in this study. The source of fungi, as the research object, guided by the screening of antimicrobial activity, studies secondary metabolites in order to obtain compounds with antibacterial activity, thus providing basic information for the screening and discovery of marine active natural products and marine drug precursor compounds. PSIs sp.R.A10-14 fermentation broth and bud two wick Liu Shanhu source fungi Aspergillus oryzae Aspergillus sp.XS-2009-0066 chemical epigenetic modified fermentation broth were traced and separated, integrated use of positive, reverse phase silica column chromatography, Sephadex LH-20 gel column chromatography and semi preparation of HPLC and other separation methods, NMR.MS.IR.UV.CD and other spectroscopy 23 compounds were isolated and identified by chemical methods. 11 compounds were obtained from the Microsphaeropsis sp.RA10-14 isolation and identification of fungi, including 3 polyketones (1-3), 4 chromoones (4-7), 2 coumarin compounds (8,9), 1 coumarins (10) and 1 moss black powder compounds (11). Compound 1-5 is a new compound. Compounds 1 and 2 are a pair of C-11 dislocation isomers. The initial biosynthesis pathway derives that this kind of compound may be converted from polyketones. The relative configurations of compounds 1 and 2 are determined by 1D NOE irradiation experiments and coupling constants. The absolute configuration is determined by the Mosher method. The results of activity evaluation showed that compounds 1 and 2 had strong anti bacterial activity, especially compound 1 to Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa), Nocardia Brazil (Nocardia brasiliensis), root cork (Kocuria rhizophila), Bacillus giant bacillus (Bacillus megaterium), and MIC value of 0.19,0.19,0.19,0.19. M, which is stronger than the anti bacterial activity of compound 2, speculates that the S configuration of the C-11 bit of this compound can enhance the antibacterial activity and the R configuration reduces the activity. The compound coumarin compound 9 shows better antibacterial activity, and the compound 8 has smaller activity. The results of fungal evaluation showed that compounds 1 and 2 showed moderate antifungal activity. In addition, microalgal life evaluation showed that compound 1-3 showed moderate inhibitory activity to Qingdao algae. For strain Aspergillus sp. XS-2009-0066, indoles, diphenyl ethers and nucleoside derivatives were found in this group. This study tried to change the metabolism of the bacteria by means of chemical expression genetic modification. In the medium, the DNA methyltransferase inhibitor -5- nitrocytidine (5-AZA) and the histone deacetylase inhibitor volino (SAHA) were added to the fermentation broth, and 6 of the fermentation conditions were isolated from the fermentation broth. Different compounds - myrrh half mushroom compounds (1217) and 6 compounds (18-23) which had been isolated from the bacteria in earlier period (18-23). Antibacterial activity test results showed that compound 14 showed strong antibacterial activity to Staphylococcus aureus (Staphyloccocus aureus), MIC value was 3.13 mu M. and compound 17 to Staphylococcus aureus There is almost no antibacterial activity of staphylococci. It is speculated that the C-7 methyl methyl is an important pharmacophore. To sum up, a variety of structural types of marine natural products have been obtained from Microsphaeropsis sp. RA10-14 of corals derived from corals, which have antibacterial activity and are resistant to the sea. The screening and discovery of microbial drug precursor compounds provide the basis for compounds, and the use of chemical epigenetic modification to regulate secondary metabolism of marine fungi has successfully activated the expression of the silencing genes of marine fungi and obtained new secondary metabolites of structural types.
【學(xué)位授予單位】:中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:Q936
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,本文編號:2028908
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