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乌毛蕨内生菌Pestalotiopsis trachicarpicola J551次级代谢产物及其抗菌活性研究

摘要抗生素耐药是全球性公众健康的严重威胁,研发新型抗生素是解决病原菌耐药性问题的迫切需要。植物内生菌是寻找新型抗生素先导物的潜在来源。拟盘多毛孢属PestalotiopsistrachicarpicolaJ551菌株为本研究组前期从蕨类植物乌毛蕨科乌毛蕨(BlechnumorientaleL.)茎中分离得到的一株内生真菌,其发酵产物对金黄色葡萄球菌(SA)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)均具有良好的抑菌活性。因此,本论文选取J551菌株作为研究对象,对其次级代谢产物进行分离、鉴定和生物活性评价,以期获得结构新颖的抗菌化合物。<br>  采用大米培养基对J551菌株进行大量发酵,发酵物通过乙酸乙酯提取得到乙酸乙酯粗提物,在抑菌活性跟踪下,对抑菌活性组分采用柱层析和HPLC等技术进行分离,获得了30个化合物。利用1D和2DNMR、HR-ESIMS、量子化学ECD计算以及X-ray单晶衍射等手段,确定了30个化合物的结构,其中,Pestalone型二苯甲酮类化合物19个(化合物1-19),包括10个新化合物(pestalotinonesA-J,化合物1-10);其它聚酮类化合物11个(化合物20-30),包括6个新化合物(trachicarpiconesA-F,化合物20-25)。<br>  对所获得的化合物进行了体外抗菌活性和细胞毒活性测试。抑菌活性结果显示Pestalone型二苯甲酮类化合物1-3和16-19对SA、MRSA、万古霉素敏感屎肠球菌(VSE)和万古霉素耐药屎肠球菌(VRE)四株供试菌均有活性(MIC:1.25~10μg/mL);细胞毒试验结果显示二苯甲酮化合物1-3、7-8、10和16对A549、HeLa、HepG2、MCF-7四株肿瘤细胞株和正常细胞株Vero有弱毒性IC50为23.2~35.8μM或大于50μM,而化合物4、9、11-15和17-19对供试肿瘤细胞和正常细胞有强细胞毒活性(IC50<10μM)。构效关系分析发现Pestalone型二苯甲酮化合物C-14醛基还原为氧甲基(化合物1-3和16)能显著增强该类化合物的抗菌活性、降低对哺乳动物细胞的毒性。<br>  综上所述,本研究从PestalotiopsistrachicarpicolaJ551菌株中获得30个化合物,包括16个新化合物,明确了J551菌株的主要抗菌活性代谢产物为Pestalone型二苯甲酮类化合物,其中C-14为氧甲基的化合物(1-3和16)能选择性作用于原核的革兰氏阳性菌,包括耐药菌MRSA和VRE,是有良好研发潜力的新型抗菌素先导物。

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学位信息:
中国科学院大学 生物学 生物工程(硕士) 2022年
分类号 R917
发布时间 2023-05-17
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