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两株深海来源真菌CS-793与AS-130中萜类天然产物的挖掘与应用评价
英振
Subtype硕士
Thesis Advisor孟令红
2023-05-20
Degree Grantor中国科学院大学
Place of Conferral中科院海洋研究所
Degree Name工学硕士
Degree Discipline生物与医药
Keyword海洋微生物 深海真菌 次级代谢产物研 萜类化合物 生物活性
Abstract

萜类及其衍生物广泛存在于植物、动物、微生物等生物体内。海洋独特的环境在真菌多样性的进化中发挥了重要作用。海洋真菌在进化过程中产生具有独特结构和强生物活性的新型次级代谢产物以适应特殊的生存环境。因此,对这些真菌的化学和生物学研究可能会发现结构独特和具有生物活性的萜类化合物。

本论文采用薄层色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)、粗提物核磁共振分析(NMR)等方法,结合分子生物学鉴定和生物活性测试,对从深海冷泉和海山来源样品中分离得到的真菌进行化学多样性和活性筛选,从中选取台西南冷泉来源真菌Pseudallescheria boydii CS-793和麦哲伦海山来源真菌Penicillium rubens AS-130进行萜类天然产物挖掘及其生物活性评价。采用大米培养基对其室温下静置培养,发酵结束后经乙酸乙酯萃取浓缩得到粗提物,对粗提物综合运用正相硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、凝胶柱层析、分析与制备高效液相色谱、制备薄层层析、重结晶等多种色谱方法分离纯化得到单体化合物通过核磁共振、高分辨质谱、ECD计算、DP4+分析以及X-射线单晶衍射等手段对单体化合物的平面结构和绝对构型进行确定。最后对分离得到的单体化合物进行抗菌、抗肿瘤、酶抑制等活性测试,以期获得结构新颖、生物活性显著的萜类化合物。

从海洋真菌P. boydii CS-793中分离鉴定23个单体化合物,发现18个倍半萜类化合物,其中14个为新化合物(PB1PB14)。对所得的新化合物进行了抗菌、神经氨酸酶抑制以及抗肿瘤活性测试,活性测试结果发现对多株植物致病真菌具有广谱的抑制活性,尤其化合物PB1PB5对层生镰刀菌、葡萄白腐病菌以及白菜黑斑病菌具有显著的抑制活性,MIC值为0.54μg/mL。化合物PB7对藤黄微球菌、鳗弧菌、创伤弧菌、哈氏弧菌等水产致病菌也表现出较好的抑制活性,MIC值介于816μg/mL,此外,化合物PB5PB7还具有一定的神经氨酸酶抑制活性,IC50值分别为59.65 μM42.79 μM

从菌株P. rubens AS-130中分离鉴定17个单体化合物,结构类型包括倍半萜(5个)、混源萜(5个)、甾体(4个)、聚酮等,发现3个新化合物(PR1PR4PR12)。对新化合物和部分已知化合物进行了抗菌和抗肿瘤活性测试,其中化合物PR12对大肠杆菌、哈氏弧菌、副溶血弧菌、藤黄微球菌等致病细菌表现出显著的抑制活性,MIC值与阳性对照氯霉素相当,介于0.52μg/mL。此外,该化合物对肿瘤细胞MKN-45具有中等强度的细胞毒活性,20μM浓度时抑制率为57.58%±0.86%

综上,本论文对两株深海来源海洋真菌Pseudallescheria. boydii CS-793Penicillium rubens AS-130进行天然产物的挖掘及其生物活性研究,共分离鉴定40个单体化合物,其中28个为萜类化合物,包括15个结构新颖的倍半萜类化合物(PB1PB14以及PR4),1个具有6/6/6/5/6新型五环体系甾体酸(PR12)以及1个新聚酮类化合物(PR1),多个倍半萜类化合物具有显著的抗水产致病菌、植物致病菌、细胞毒等活性,进一步丰富了萜类天然产物的化学多样性,对从海洋微生物次级代谢产物中获得萜类活性物质具有一定的参考价值,为深海真菌的应用提供了一定的科学依据。

MOST Discipline Catalogue工学::生物工程
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/181145
Collection实验海洋生物学重点实验室
Recommended Citation
GB/T 7714
英振. 两株深海来源真菌CS-793与AS-130中萜类天然产物的挖掘与应用评价[D]. 中科院海洋研究所. 中国科学院大学,2023.
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