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四株深海真菌次生代谢产物结构与活性研究
李昌鹏
Subtype博士
Thesis Advisor季乃云
2023-05-26
Training institution中国科学院烟台海岸带研究所
Degree Grantor中国科学院大学
Place of Conferral中国科学院烟台海岸带研究所
Degree Name理学博士
Degree Discipline海洋化学
Keyword深海真菌 次生代谢产物 化学结构 生物活性
Abstract海洋大约覆盖地球表面积的 71%,其中 95%为深海,由于深海环境的特殊性,使得在此生存的微生物代谢途径不同于陆地微生物。海洋真菌在海洋微生物群体中的占有重要地位,为适应深海的极端生存环境,在此生存的海洋真菌有着独特的代谢机制,能够产生化学结构新颖且具有独特生物活性的次生代谢产物。因此,研究深海真菌既能进一步丰富深海微生物的次生代谢产物类型,也能为开发利用海洋生物资源提供科学依据。本论文对深海来源的真菌进行分离纯化,共得到真菌 86 株。通过化学筛选与生物活性筛选共选取 4 株真菌对其次生代谢产物化学结构与生物活性进行系统研究,包括枝状枝孢菌 Cladosporium cladosporioides 8-1、篮状菌 Talaromycesp. Z2、力克木霉 Trichoderma lixii R22 和土孢木霉 T. saturnisporum R6。综合采用硅胶柱层析、反相柱层析、Sephadex LH-20 凝胶柱层析、制备薄层层析、半制备高效液相色谱等多种现代分离技术获取单一化合物,运用多种现代波谱技术(包括 1D/2D NMR、ECD、IR、MS、UV 等)以及查阅文献比对数据对单体化合物进行结构鉴定。对枝状枝孢菌 8-1 次生代谢产物的研究中共分离鉴定得到 25 个化合物,其中8个新化合物(CC1-CC4和CC7-CC10)和3个新天然产物(CC5、CC6和CC11),特别是包括 1 个含硫新骨架聚酮类化合物(CC1),1 个含碘萘并吡喃酮化合物(CC2)。从篮状菌中分离鉴定得到 17 个化合物,其中包括 1 个新的 sorbicillin 类化合物 TP1,为首次从篮状菌中分离得到该结构类型化合物。力克木霉中分鉴定得到 29 个化合物,其中包括 5 个新的脂类化合物(TL1-TL5)。从土孢木霉中分离鉴定得到 14 个化合物,结构类型包括单端孢霉烯类、环橙花烷类、甾体类和聚酮类。对分离鉴定得到的部分单体化合物进行了抗真菌、抗细菌、抑微藻和卤虫致死毒性的评估。抗菌活性结果表明,sorbicillin 类化合物 TP1 对小麦全蚀病菌的生长具有抑制作用,MIC 值为 25 μg/mL,脂类化合物 TL1 和 TL2 对小麦赤霉病菌生长的表现出抑制效果,MIC 值均为 25 μg/mL。化合物 CC6-CC8 对至少一株海洋致病弧菌具有抑制活性,抑菌圈直径大于 10 mm。在抑微藻活性实验中发现新骨架化合物 CC1 对东海原甲藻具有显著抑制活性,IC50 值为 3.8 μg/mL,化合物 CC2、CC4 和 TL4 对赤潮异弯藻生长具有显著抑制作用,IC50 值为 3.5-5.6 μg/mL。以上具备良好抗菌活性与抑微藻活性次生代谢产物为制备抑菌剂与抑藻剂提供了科学依据。综上所述,通过对四株深海真菌次生代谢产物化学结构与生物活性进行研究,共计分离鉴定得到 85 个单体化合物,其中包括 14 个新化合物,3 个新天然产物,结构类型涵盖聚酮类、萜类、甾体类、生物碱类、二酮哌嗪类等。代谢产物的多样性极大地丰富了深海天然产物的研究内容,也为进一步了解在深海极端环境下生存的真菌代谢途径提供了科学依据。通过生物活性实验筛选出具有较好抗菌、抑微藻活性及低毒性的单体化合物,为开发利用深海真菌资源提供了一定的理论基础与科学依据。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.yic.ac.cn/handle/133337/32052
Collection中国科学院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
李昌鹏. 四株深海真菌次生代谢产物结构与活性研究[D]. 中国科学院烟台海岸带研究所. 中国科学院大学,2023.
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