本文關(guān)鍵詞：稻綠核菌UV-2中二萘并-γ-吡喃酮的分離鑒定、制備工藝及其生物活性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：稻曲病(False smut of rice)是一種嚴(yán)重危害水稻的真菌病害,不僅造成水稻減產(chǎn),還產(chǎn)生兩類為害人畜安全的真菌毒素,直接影響水稻的食用安全。其病原菌為稻綠核菌,侵染水稻穗部形成稻曲球。從稻曲球中分離得到的次生代謝產(chǎn)物主要分為兩類,一類為稻曲菌素。另一類為稻綠核菌素,屬于二萘并γ-吡喃酮類化合物。二萘并-γ-吡喃酮具有多種生物活性：如對小鼠胚胎肢芽和中腦細(xì)胞具有致畸作用；對人表皮癌細(xì)胞(KB)的細(xì)胞毒活性；線粒體的損傷作用；HIV-1整合酶抑制活性；抗菌活性和免疫抑制活性等。研究稻綠核菌素的種類及其活性對于該類化合物的開發(fā)與利用,生物合成途徑,以及稻曲病的防治具有重要意義。從稻曲病菌發(fā)酵培養(yǎng)物中分離鑒定稻綠核菌素及其生物活性尚未見報(bào)道。本文以稻綠核菌UV-2為研究對象,重點(diǎn)對稻綠核菌的次生代謝產(chǎn)物、生物活性以及制備工藝進(jìn)行了研究,主要結(jié)果如下：1、從稻綠核菌UV-2的大米固體發(fā)酵物中分離并鑒定13個(gè)稻綠核菌素,均屬于二萘并-γ-吡喃酮類型。其中7個(gè)為新的化合物,包括Ustilaginoidins K-P和Ustilaginoidin E1;6個(gè)為已知化合物,為Ustilaginoidins A、D、E、F、G及Isochaetochromin B2。2、活性研究表明,Ustilaginoidin K和Ustilaginoidin L對卵巢癌細(xì)胞A2780具有顯著的抑制作用(IC50分別為4.18和7.26μM)。Ustilaginoidin N、Ustilaginoidin D、Ustilaginoidin E和Ustilaginoidi G對供試細(xì)菌表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制活性。此外,本研究首次報(bào)道了二萘并-γ-吡喃酮這一類型化合物對水稻種子的植物毒活性,其中Ustilaginoidins O、E、F和Isochaetochromin B2對水稻種子胚根的生長表現(xiàn)出一定的抑制活性。3、采用高速逆流色譜(HSCCC)分離制備的方法結(jié)合半制備型高效液相色譜對6個(gè)稻綠核菌素進(jìn)行了快速制備。經(jīng)過一步制備型HSCCC便可從對稻綠核菌提取物中分離純化中4個(gè)稻綠核菌素,包括Ustilaginoidin G、Ustilaginoidin E、Ustilaginoidin M和Ustilaginoidin D,純度最高可達(dá)90%以上。再經(jīng)過一步半制備型高校液相色譜又可得到化合物Ustilaginoidin N和Ustilaginoidin O.4、采用大孔吸附樹脂對稻綠核菌素Ustilaginoidins D-O的富集條件進(jìn)行了摸索。從7種不同的大孔吸附樹脂中篩選出樹脂HP-20。通過動(dòng)態(tài)吸附和解吸附實(shí)驗(yàn),建立了大孔吸附樹脂HP-20對Ustilaginoidins D-O的最佳吸附條件為：上樣體積約為24 BV,流速3 BV/h,樣品溶液的初始pH值為4；最佳解吸附條件為：60%的丙酮溶液,解析體積約為4.5 BV,流速3 BV/h。5、采用2種抗氧化模型對稻綠核菌UV-2菌絲水提多糖(WPS)、菌絲堿提多糖(SPS)和胞外多糖(EPS)的抗氧化活性進(jìn)行了評價(jià),其中EPS表現(xiàn)出較好的抗氧化活性。為了有效提高發(fā)酵培養(yǎng)中EPS的得率,采用中心組合實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面分析,當(dāng)培養(yǎng)基中葡萄糖的濃度為84.08 g/L,蛋白胨為14.11g/L時(shí),EPS得率達(dá)到最大值,為881.40 mg/L。通過模型預(yù)測出的最佳培養(yǎng)基進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(n=5),得到EPS得率的實(shí)驗(yàn)值為917.8 mg/L,較未優(yōu)化前提高了9.6倍。本論文研究結(jié)果為稻綠核菌素的生物合成途徑、代謝調(diào)控、檢測和分析、代謝組學(xué)等后續(xù)研究提供依據(jù),在應(yīng)用上將為活性物質(zhì)的開發(fā)和應(yīng)用,以及稻曲病的防治提供基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：稻曲病 稻綠核菌 二萘并-γ-吡喃酮 稻綠核菌素 真菌毒素 真菌多糖 高速逆流色譜 大孔吸附樹脂 抗氧化活性 植物毒活性 細(xì)胞毒活性
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S435.11
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• Abbreviation8-13
• 第1章 前言13-52
• 1.1 二萘并-γ-吡喃酮真菌及其生物活性13-36
• 1.1.1 二萘并-γ-吡喃酮的分布與結(jié)構(gòu)13-26
• 1.1.2 二萘并-γ-吡喃酮的生物合成26-30
• 1.1.3 二萘并-γ-吡喃酮的生物活性30-35
• 1.1.4 展望35-36
• 1.2 真菌多糖的來源及其生物活性研究進(jìn)展36-50
• 1.2.1 多糖的來源36
• 1.2.2 真菌多糖的生物活性36-49
• 1.2.3 展望49-50
• 1.3 論文設(shè)計(jì)50-52
• 1.3.1 立題依據(jù)50
• 1.3.2 研究目的和意義50
• 1.3.3 研究內(nèi)容50
• 1.3.4 技術(shù)路線50-52
• 第2章 稻綠核菌UV-2中稻綠核菌素的分離鑒定及生物活性52-87
• 2.1 材料與方法52-56
• 2.1.1 菌株材料52
• 2.1.2 儀器設(shè)備與試劑52
• 2.1.3 培養(yǎng)基52-53
• 2.1.4 稻綠核菌UV-2提取物的制備53
• 2.1.5 化合物的分離53-54
• 2.1.6 抗菌活性測定54-55
• 2.1.7 植物毒活性的測定55-56
• 2.1.8 細(xì)胞毒活性的測定56
• 2.2 結(jié)果與分析56-85
• 2.2.1 化合物的結(jié)構(gòu)鑒定56-82
• 2.2.2 化合物的抗菌活性測定82-83
• 2.2.3 化合物的植物毒活性的測定83-84
• 2.2.4 化合物的細(xì)胞毒活性的測定84-85
• 2.3 本章小結(jié)85-87
• 第3章 采用高速逆流色譜制備主要的稻綠核菌素87-95
• 3.1 材料與方法87-90
• 3.1.1 菌株材料87
• 3.1.2 儀器設(shè)備與試劑87
• 3.1.3 稻綠核菌素UV-2提取物的制備87
• 3.1.4 高速逆流色譜法制備六種稻綠核菌素87-90
• 3.2 結(jié)果與分析90-94
• 3.2.1 溶劑系統(tǒng)的選擇90-91
• 3.2.2 HSCCC對稻綠核菌素的分離制備91-94
• 3.3 本章小結(jié)94-95
• 第4章 大孔吸附樹脂對稻綠核菌素的純化工藝95-106
• 4.1 材料與方法95-98
• 4.1.1 儀器與設(shè)備95
• 4.1.2 粗提物的制備95
• 4.1.3 稻綠核菌素的定量分析95-96
• 4.1.4 大孔吸附樹脂的預(yù)處理96
• 4.1.5 大孔吸附樹脂的篩選96-97
• 4.1.6 大孔吸附樹脂HP-20靜態(tài)吸附曲線的測定97
• 4.1.7 樣品溶液的初始pH值對大孔吸附樹脂HP-20吸附性能的影響97
• 4.1.8 大孔吸附樹脂HP-20的動(dòng)態(tài)吸附和解吸實(shí)驗(yàn)97-98
• 4.2 結(jié)果與分析98-105
• 4.2.1 大孔吸附樹脂的篩選98
• 4.2.2 大孔吸附樹脂HP-20靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)98-101
• 4.2.3 樣品溶液的初始pH值對大孔吸附樹脂HP-20吸附性能的影響101
• 4.2.4 洗脫溶劑對大孔吸附樹脂HP-20解析性能的影響101-102
• 4.2.5 丙酮濃度對大孔吸附樹脂HP-20解析性能的影響102-103
• 4.2.6 大孔吸附樹脂HP-20動(dòng)態(tài)吸附穿透曲線103-104
• 4.2.7 大孔吸附樹脂HP-20動(dòng)態(tài)吸附解吸曲線104-105
• 4.3 本章小結(jié)105-106
• 第5章 稻綠核菌UV-2胞外多糖抗氧化活性及培養(yǎng)基優(yōu)化106-118
• 5.1 材料與方法106-110
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料106
• 5.1.2 主要儀器和試劑106
• 5.1.3 多糖的制備106-107
• 5.1.4 多糖含量的測定107
• 5.1.5 多糖抗氧化活性評價(jià)107-108
• 5.1.6 Plack-Burman實(shí)驗(yàn)108-109
• 5.1.7 單因素實(shí)驗(yàn)109
• 5.1.8 中心組合實(shí)驗(yàn)109-110
• 5.1.9 統(tǒng)計(jì)分析110
• 5.2 結(jié)果與分析110-117
• 5.2.1 多糖的制備110-111
• 5.2.2 多糖的抗氧化活性111
• 5.2.3 培養(yǎng)基的優(yōu)化生產(chǎn)胞外多糖111-117
• 5.3 本章小結(jié)117-118
• 第6章 結(jié)論與展望118-123
• 6.1 結(jié)論118-119
• 6.2 討論119-120
• 6.3 二萘并-γ-吡喃酮譜圖規(guī)律總結(jié)120-121
• 6.4 創(chuàng)新點(diǎn)121
• 6.5 不足之處121
• 6.6 展望121-123
• 參考文獻(xiàn)123-144
• 附錄144-180
• 化合物Ustilaginoidin K的波譜圖144-148
• 化合物Ustilaginoidin K的HR-ESI-MS譜圖144-145
• 化合物Ustilaginoidin K的IR譜圖145
• 化合物Ustilaginoidin K的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,600 MHz)145-146
• 化合物Ustilaginoidin K的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,150 MHz)146
• 化合物Ustilaginoidin K的HMQC譜圖(CD_3COCD_3-d_6)146-147
• 化合物Ustilaginoidin K的HMBC譜圖(CD_3COCD_3-d_6)147
• 化合物Ustilaginoidin K的CD譜圖(DMSO-d_6)147-148
• 化合物Ustilaginoidin L的波譜圖148-151
• 化合物Ustilaginoidin L的HR-ESI-MS譜圖148
• 化合物Ustilaginoidin L的IR譜圖148-149
• 化合物Ustilaginoidin L的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,600 MHz)149
• 化合物Ustilaginoidin L的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,100 MHz)149-150
• 化合物Ustilaginoidin L的HMQC譜圖(CD_3COCD_3-d_6)150
• 化合物Ustilaginoidin L的HMBC譜圖(CD_3COCD_3-d_6)150-151
• 化合物Ustila.ginoidin L的CD譜圖(DMSO-d_6)151
• 化合物Ustilaginoidin M的波譜圖151-154
• 化合物Ustilaginoidin M的HR-ESI-MS譜圖151-152
• 化合物Ustilaginoidin M的R譜圖152
• 化合物Ustilaginoidin M的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,600 MHz)152-153
• 化合物Ustilaginoidin M的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,100 MHz)153
• 化合物Ustilaginoidin M的CD譜圖(DMSO-d_6)153-154
• 化合物Ustilaginoidin N的波譜圖154-157
• 化合物Ustilaginoidin N的HR-ESI-MS譜圖154
• 化合物Ustilaginoidin N的IR譜圖154-155
• 化合物Ustilaginoidin N的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,400 MHz)155
• 化合物Ustilaginoidin N的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,100 MHz)155-156
• 化合物Ustilaginoidin N的HMQC譜圖(CD_3COCD_3-d_6)156
• 化合物Ustilaginoidin N的HMBC譜圖(CD_3COCD_3-d_6)156-157
• 化合物Ustilaginoidin N的CD譜圖(DMSO-d_6)157
• 化合物Ustilaginoidin O的波譜圖157-162
• 化合物Ustilaginoidin O的HR-ESI-MS譜圖157-158
• 化合物Ustilaginoidin O的IR譜圖158-159
• 化合物Ustilaginoidin O的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,600 MHz)159
• 化合物Ustilaginoidin O的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,150 MHz)159-160
• 化合物Ustilaginoidin O的HMQC譜圖(CD_3COCD_3-d_6)160-161
• 化合物Ustilaginoidin O的HMBC譜圖(CD_3COCD_3-d_6)161-162
• 化合物Ustilaginoidin O的CD譜圖(DMSO-d_6)162
• 化合物Ustilaginoidin P的波譜圖162-165
• 化合物Ustilaginoidin P的HR-ESI-MS譜圖162-163
• 化合物Ustilaginoidin P的IR譜圖163
• 化合物Ustilaginoidin P的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,600 MHz)163-164
• 化合物Ustilaginoidin P的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,150 MHz)164
• 化合物Ustilaginoidin P的CD譜圖(DMSO-d_6)164-165
• 化合物Ustilaginoidin E_1的波譜圖165-167
• 化合物Ustilaginoidin E_1的HR-ESI-MS譜圖165
• 化合物Ustilaginoidin E_1的IR譜圖165-166
• 化合物Ustilaginoidin E_1的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,600 MHz)166
• 化合物Ustilaginoidin E_1的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,150 MHz)166-167
• 化合物Ustilaginoidin E_1的CD譜圖(DMSO-d_6)167
• 化合物Ustilaginoidin A的波譜圖167-169
• 化合物Ustilaginoidin A的HR-ESI-MS譜圖167-168
• 化合物Ustilaginoidin A的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,400 MHz)168
• 化合物Ustilaginoidin A的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,100 MHz)168-169
• 化合物Ustilaginoidin A的CD譜圖(DMSO-d_6)169
• 化合物Ustilaginoidin D的波譜圖169-171
• 化合物Ustilaginoidin D的HR-ESI-MS譜圖169-170
• 化合物Ustilaginoidin D的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,400 MHz)170
• 化合物Ustilaginoidin D的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,100 MHz)170-171
• 化合物Ustilaginoidin D的CD譜圖(DMSO-d_6)171
• 化合物Ustilaginoidin E的波譜圖171-173
• 化合物Ustilaginoidin E的HR-ESI-MS譜圖171-172
• 化合物Ustilaginoidin E的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,400 MHz)172
• 化合物Ustilaginoidin E的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,100 MHz)172-173
• 化合物Ustilaginoidin E的CD譜圖(DMSO-d_6)173
• 化合物Ustilaginoidin F的波譜圖173-175
• 化合物Ustilaginoidin F的HR-ESI-MS譜圖173-174
• 化合物Ustilaginoidin F的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,400 MHz)174
• 化合物Ustilaginoidin F的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,100 MHz)174-175
• 化合物Ustilaginoidin F的CD譜圖(DMSO-d_6)175
• 化合物Ustilaginoidin G的波譜圖175-177
• 化合物Ustilaginoidin G的HR-ESI-MS譜圖175-176
• 化合物Ustilaginoidin G的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,400 MHz)176
• 化合物Ustilaginoidin G的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,100 MHz)176-177
• 化合物Ustilaginoidin G的CD譜圖(DMSO-d_6)177
• 化合物Isochaetochromin B_2的波譜圖177-180
• 化合物Isochaetochromin B_2的HR-ESI-MS譜圖177-178
• 化合物Isochaetochromin B_2的~1H-NMR譜圖(CD_3COCD_3,400 MHz)178
• 化合物Isochaetochromin B_2的~(13)C-NMR譜圖(CD_3COCD_3,100 MHz)178-179
• 化合物Isochaetochromin B_2的CD譜圖(DMSO-d_6)179-180
• 致謝180-181
• 個(gè)人簡歷181

  本文關(guān)鍵詞：稻綠核菌UV-2中二萘并-γ-吡喃酮的分離鑒定、制備工藝及其生物活性，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：371575