贝莱斯芽孢杆菌生防次级代谢产物研究进展

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)是生防芽孢杆菌中的重要代表,作为微生物农药的核心菌种,已被广泛应用于作物病害生物防治。贝莱斯芽孢杆菌具有植物内生性,其生防作用机制主要包括产生次级代谢产物对抗植物病原物;改善宿主植物根际微生物群落,促进宿主营养和生长;激发宿主植物产生防御反应,诱导植物获得系统抗性。其中,产生次级代谢产物是其最重要的生防作用机制。贝莱斯芽孢杆菌含有多个编码生物合成次级代谢产物的基因簇,其中包括编码聚酮化合物合酶(PKS)和非核糖体肽合成酶(NRPS)的基因簇,同时存在核糖体途径合成次级代谢产物基因簇。通过非核糖体途径可产生脂肽类化合物、聚酮类化合物、二肽和铁载体;通过核糖体途径产生小菌素、细菌素、羊毛硫抗生素。这些具有生物活性的次级代谢产物成为了天然新药和候选抗生素的储存库,对于解析生防菌作用机制具有重要意义。本文综述了贝莱斯芽孢杆菌的命名与更迭,产生次级代谢产物的类型、合成与调控基因以及靶标病原菌,以期为生防菌株的改良和生物农药的研发提供参考。

红芪搓条前后主要次级代谢产物变化规律研究

目的 考察红芪搓条前后主要次级代谢产物的变化规律。方法 UPLC-MS/MS法测定芒柄花素、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷、美迪紫檀素、染料木素、木犀草素、甘草素、异甘草素、香草酸、阿魏酸、γ-氨基丁酸、腺苷、甜菜碱的含量,聚类分析、主成分分析、正交偏最小二乘判别分析进行化学模式识别以寻找差异性成分。结果 搓条后,芒柄花素、毛蕊异黄酮、甘草素、γ-氨基丁酸含量升高,芒柄花苷、毛蕊异黄酮苷、香草酸含量降低。搓条、未搓条药材聚为2类,毛蕊异黄酮苷、芒柄花素、γ-氨基丁酸、香草酸、毛蕊异黄酮、芒柄花苷为差异性成分。结论 本实验阐明红芪搓条前后化学成分差异,可为其他药材搓条机制研究提供参考。

印度洋深海来源真菌Penicillium sp.SCSIO 06871次级代谢产物研究

本文对印度洋深海来源真菌Penicillium sp.SCSIO 06871的次级代谢产物进行了研究。采用硅胶、Sephadex LH-20凝胶、和反相ODS (octadecylsilyl)柱色谱、及半制备高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)分离等手段对该菌株的大米固体培养基发酵产物进行分离纯化,结合核磁共振、质谱、旋光等谱学方法对分离得到的化合物进行结构鉴定,共鉴定7个聚酮类化合物(1—7)和1个吲哚生物碱类化合物(8),结构分别为:sydowinin B(1)、mrlactone1(2)、AGIB4(3)、methylcordyolC(4)、diorcinol(5)、11-dehydrosydonicacid(6)、(+)-sydonicacid(7)和indole-3-acetate(8)。抑菌活性实验显示,化合物4,5和8对多株致病细菌均显示出不同程度的抑制活性。同时α-葡萄糖苷酶抑制活性实验显示,化合物5—8均有较强的α-葡萄糖苷酶抑制活性。

一株球毛壳霉次级代谢产物及其体外抗肿瘤活性研究

目的研究球毛壳霉次级代谢产物及其体外抗肿瘤活性。方法2021年3—12月,采用硅胶柱色谱法、凝胶柱色谱法、半制备高效液相色谱法等分离方法和技术对球毛壳霉次级代谢产物进行分离纯化,使用NMR核磁数据及质谱数据分析鉴定化合物的结构;采用MTT法评价化合物的体外抗肿瘤活性。结果从球毛壳霉次级代谢产物中分离得到7个化合物,分别鉴定为(1)cyclo-(L-Leu-L-Trp),(2)N-acetyl-L-tryptophan,(3)N-acetyltryptamine,(4)armochaetoglobin G,(5)armochaetoglobin J,(6)armochaetoglobinK,(7)chaetoglobosinU;化合物1和3为首次从球毛壳霉中分离得到;化合物4和5对选定的人肿瘤细胞具有一定的体外抗增殖活性,IC_(50):12.58~35.28µmol/L。结论球毛壳霉能够产生结构丰富的代谢产物,其中一些代谢产物有良好的抗肿瘤活性,具有潜在药用价值,其活性化合物有待进一步挖掘。

微生物次级代谢产物多样性发掘方法

微生物次级代谢产物是微生物在生长过程中产生的非必需性代谢产物,其往往具有独特的生物活性。随着对微生物次级代谢产物多样性研究的不断深入开展,研究者逐渐发现在实验室的常规培养条件下微生物的代谢潜能不能完全被激发,从中可获得的天然产物结构类型远远少于其代谢潜能所决定的数量。近年来,随着基因组技术、分子生物学技术特别是合成生物学相关技术的发展,研究人员开发了如OSMAC、表观遗传、异源表达等多种方法,从多个角度多层次地发掘次级代谢产物多样性。这些方法有效激活潜在的生物合成基因簇、提高了微生物次级代谢产物多样性,加之与高通量筛选方法联合应用,能够显著改善了微生物活性天然产物的发现效率。本文综述了微生物次级代谢潜能的激活以及代谢产物高效筛选的方法和技术,为提高微生物次级代谢产物多样性发掘,加快先导化合物的发现提供参考。

1株海洋真菌Penicillium sp.的次级代谢产物及抗细菌活性研究

目的研究1株海洋真菌Penicillium sp.LW23的次级代谢产物及其抗细菌活性。方法采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析及半制备高效液相色谱等方法,对该菌株发酵产物进行分离纯化;通过核磁共振波谱(NMR)和质谱(MS)等方法并比对相关文献,鉴定化合物结构;采用微量肉汤稀释法评价其体外抗菌活性。结果从菌株发酵的乙酸乙酯粗提物中分离鉴定了6个化合物,分别为methyl penicyrone(1)、penicyrone(2)、verrucosidin(3)、deoxyverrucosidin(4)、peniquinone A(5)和penipratynolene(6)。结论海洋真菌Penicilliumsp.LW23能产生具有抗细菌活性的化合物。化合物3和4对幽门螺杆菌Helicobacter pylori G27和三重耐药菌H.pylori BHKS159具有中等抑菌活性;化合物5对野油菜黄单孢菌、青枯雷尔菌、枯草芽胞杆菌和耻垢分枝杆菌均具有一定程度的抑菌活性。

西沙马尾藻共附生真菌Aspergillus sp.SYPUF41304次级代谢产物的分离与鉴定

目的对西沙马尾藻共附生真菌Aspergillus sp.SYPUF41304的次级代谢产物进行分离与鉴定。方法利用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、中压反相柱色谱及半制备高效液相色谱等分离手段对马尾藻共附生真菌Aspergillus sp.SYPUF41304的液体发酵提取物进行分离纯化,并利用核磁共振、质谱等波谱学方法,结合文献对照,确定化合物结构。结果最终从提取物中分离得到10个化合物,经鉴定为吲哚-3-甲醛(1H-indole-3-carboxaldehyde)(1)、吲哚-3-乙酸甲酯(methyl indole-3-acetate)(2)、环(L-脯氨酸-L-缬氨酸)(cyclo-L-prolyl-L-valine)(3)、brevianamide F(4)、asperterreusine A(5)、talaisocoumarin A(6)、3-甲基-6-羟基-8甲氧基-3,4-二氢异香豆素(3-methyl-6-hydroxy-8-methoxy-3,4-dihydroisocoumarin)(7)、3-甲氧基-6,8-二羟基-3-甲基-3,4-二氢异香豆素(3-methoxy-6,8-dihydroxy-3-methyl-3,4-dihydroisocoumarin)(8)、4-hydroxykigelin(9)和de-O-methyldiaporthin(10)。结论化合物按结构类型可分为生物碱和聚酮类等,化合物4~8均为首次从该属真菌中分离得到。所有化合物在4 mg·mL^(-1)浓度下,均未显示出抗细菌活性。

华泽兰内生真菌Aspergillus puniceus次级代谢产物及其抗三阴性乳腺癌活性和作用机制

从华泽兰根部分离得到一株内生真菌Aspergillus puniceus.采用正相硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱及半制备高效液相色谱等方法,从该菌株的发酵液中分离得到8个结构类似的口山酮类化合物,通过现代波谱技术分别鉴定为3′,4′-hydrogenated austocystins A(1)、austocystin M(2)、austocystin F(3)、austocystin D(4)、austocystin B(5)、austocystin K(6)、austocystin A(7)、austocystin H(8).MTT结果显示化合物5对三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞具有较好的选择性细胞毒活性(IC_(50)为1.28μmol·L^(-1)).另外,流式细胞术检测化合物5作用于MDA-MB-231细胞后凋亡率的变化,相比于对照组,最高总凋亡率为69.7%.同时,AO/EB双荧光染色也证明化合物5能够诱导MDA-MB-231的细胞凋亡.JC-1线粒体膜电位检测进一步显示化合物5能够通过线粒体途径诱导三阴性乳腺癌MDA-MB-231的细胞凋亡.

海绵来源真菌Aspergillus sp.SCSIO 41018的次级代谢产物及其自由基清除活性研究

本文所研究的曲霉属真菌(Aspergillus sp.SCSIO 41018)分离自广东省徐闻县的美丽海绵属海绵(Callyspongia sp.)。通过硅胶柱色谱,Sephadex LH-20凝胶柱色谱以及半制备高效液相色谱等分离方法对其大米发酵物进行分离纯化,利用核磁共振波谱和质谱等测试技术,参考已报道的化合物数据,对得到的7个次生代谢产物进行结构鉴定,分别为:cycloechinulin(1)、4-methyl-1H-pyrazole-3-carboxylicacid(2)、diorcinol(3)、methyl-4-hydroxy-2-(3-hydroxy-5-methylphenoxy)-6-methylbenzoate(4)、3,4-二羟基苯乙酸(5)、3,4-二羟基苯甲酸(6)和吲哚-3-甲醛(7),其中化合物2为首次从曲霉属真菌中分离获得。对分离到的化合物1—6进行自由基清除活性试验,结果表明化合物5和6的自由基清除能力均强于阳性对照抗坏血酸(vitaminC,Vc),是强效的抗氧化剂。

西沙海绵来源共附生真菌Penicillium sclerotiorum次级代谢产物研究

本文对1株西沙群岛来源土黄孔海绵共附生真菌Penicillium sclerotiorum进行了次级代谢产物研究。利用硅胶柱层析、薄层色谱、Sephadex LH-20凝胶色谱、中压制备液相色谱(MPLC)和高效液相色谱(HPLC)等分离手段对菌株发酵提取物进行分离和纯化。从乙酸乙酯提取物中共分离出1个新的甾醇(1)、1个新的苯衍生物(4)和4个已知化合物。通过核磁共振(NMR)、质谱(MS)、文献数据比较并结合生物合成途径确定了这些化合物的平面结构和绝对构型。

海绵共附生真菌Aspergillus sp.SYPUF29次级代谢产物的分离和鉴定

目的研究海绵共附生曲霉属真菌(Aspergillus sp.SYPUF29)的次级代谢产物。方法采用硅胶、ODS、Sephadex LH-20柱色谱、HPLC等多种手段进行分离纯化,根据理化性质和波谱数据确定化合物的结构。结果分离得到9个化合物,分别鉴定为胸腺嘧啶(1)、环(亮氨酸-甘氨酸)(2)、JBIR-74(3)、JBIR-75(4)、3β,15α-dihydroxyl-(22E,24R)-ergosta-5,8(14),22-trien-7-one(5)、α-spinasterol(6)、(22E,24R)-ergosta-7,22-diene-3β,5α,6β-triol(7)、(22E,24R)-ergosta-7,22-diene-3β,5α,6β,9α-tetraol(8)、cellobiosylsterol(9)。结论化合物5,6,9为首次从曲霉属中分离得到。

塔克拉玛干沙漠来源产氨基糖苷类次级代谢产物潜力链霉菌的筛选

氨基糖苷类药物是一类广谱抗菌药物,主要从链霉菌属和小单孢菌属中分离获得,该类药物能够治疗多种感染性疾病以及农作物腐烂病等,在生物医疗、农业等方面具有重要作用。为发现和挖掘新的氨基糖苷类天然产物提供种质资源、丰富氨基糖苷类化合物,本研究从沙漠土壤中分离获得链霉菌属,通过“基因-活性-化学”相结合的筛选手段从132株链霉菌中筛选出两株具有产氨基糖苷类化合物潜力的菌株:TRM71140和TRM94015。通过质谱法检测,从TRM94015发酵产物中检测到大观霉素信号,该研究结果丰富了氨基糖苷类化合物潜力菌株。

盐境蓝藻次级代谢物应用研究进展

蓝藻多分布于海洋、盐湖和超盐环境中,因盐环境的自然选择和遗传分化,已形成特殊的自我适应生存机制,具有独特的群落结构组成、多样性分布和胞内次级代谢产物,目前针对不同盐境中蓝藻的多样性、优势属群、盐适应机制、次级代谢产物的种类分布以及应用,有待深入探究,系统综述不同盐境中蓝藻的种群多样性、群落结构组成和适应生存机制(积累相容溶质和抗氧化剂、平衡胞内离子以及提高抗氧化酶类活性),重点总结胞内次级代谢产物的代表种类(如聚酮类、寡肽与多肽类、生物碱类、脂类、萜类以及多糖类)、化学结构类型和主要生物活性功能等(如抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗疟疾和蛋白酶抑制),为后续盐藻的资源挖掘和天然药物开发利用提供参考依据。

华泽兰内生真菌Septoriella phragmitis次级代谢产物及其生物活性研究

为研究华泽兰内生真菌Septoriella phragmitis的化学成分及其生物活性,运用硅胶柱柱色谱、半制备高效液相色谱等方法对其进行分离提纯,结合现代波谱技术鉴定化合物结构,从Septoriella phragmitis提取液中分离得到10个化合物,分别鉴定为腺苷(1)、cyclo-(S-Pro-S-Ile)(2)、5-羟基-2-羟甲基-4H-哌喃-4-酮(3)、3α-hydroxyartemisinic acid(4)、leptosphaerone C(5)、1-氨基四氢化萘(6)、泽兰素(7)、β-吲哚基丙氨酸(8)、环(丙氨酸-酪氨酸)二肽(9)、β-D-fructopyranocy-(2→6)-D-glucopyranose(10),所有化合物均为首次从华泽兰内生真菌Septoriella phragmitis中分离。对所得化合物采用对硝基苯基-β-吡喃半乳糖苷法测定α-葡萄糖苷酶抑制活性,对硝基苯磷酸盐法测定PTP1B抑制活性,MTT法测定胃癌细胞HGC-27抑制活性,标准精度对接法进行分子对接。化合物6和7有α-葡萄糖苷酶抑制活性,IC_(50)值分别为8.1、8.6μg/mL;化合物6、7和9有PTP1B抑制活性,IC_(50)值分别为6.5、8.2、0.5μg/mL;化合物5和6有胃癌细胞HGC-27抑制活性,IC_(50)值分别为12.2、16.8μg/mL。分子对接显示化合物6和7与α-葡萄糖苷酶和PTP1B蛋白有较强关联性,可作抗糖尿病先导化合物进行后续研究。

篮状菌属次级代谢产物结构及活性的研究进展

内生真菌的次级代谢产物是近年天然产物的研究热点。篮状菌属(Talaromycessp.)是一种重要的内生真菌,是青霉属(Penicillium)的有性型属菌种。Talaromyces sp.属分布广泛,其次级代谢产物包括生物碱类、多肽类、酯类和聚酮类等,其中一些具有抑菌、抗炎和抗肿瘤等活性。Talaromycessp.属广泛应用于食品和农业的生产,并在害虫的生物防治中也具有重要作用。因此,Talaromyces sp.属在医药、食品和农业等方面具有重要的研究价值和应用潜力。本文共收录了338种篮状菌属的次级代谢产物,包括38种生物碱、116种酯类、47种异香豆素类、69种聚酮类、16种醌类和52种甾体类及萜类化合物,这些数据能够为以后Talaromycessp.属的研究提供一定的参考价值,为医学、农业和环境等方面做出贡献。

冠突散囊菌及其次级代谢产物研究进展

冠突散囊菌是茯砖茶“金花”中的主要菌种,也是影响茯砖茶品质的重要因素。冠突散囊菌的次级代谢产物主要包括苯甲醛类、蒽醌类、二酮哌嗪吲哚生物碱类和其他类化合物,因其具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等生物活性,在功能食品等方面具有较好的应用前景。该文综述近年来冠突散囊菌的鉴定、次级代谢产物种类、生物活性和应用前景,以期为深入研究冠突散囊菌及其次级代谢产物提供理论参考。

解脲沙雷菌(Serratia ureilytica)次级代谢产物及其抗菌活性研究

本研究对一株海洋来源细菌(Serratia ureilytica)的次级代谢产物进行系统分离。采用多种柱色谱分离方法从该菌中分离得到16个单体化合物,运用NMR技术鉴定所得化合物分别为:环(色氨酸-丝氨酸)(1)、环(甘氨酸-色氨酸)(2)、环(苯丙氨酸-谷氨酰胺)(3)、环(亮氨酸-谷氨酰胺)(4)、环(L-酪氨酸-4-羟基-D-脯氨酸)(5)、环(L-苯丙氨酸-4-羟基-D-脯氨酸)(6)、环(L-苯丙氨酸-4-羟基-L-脯氨酸)(7)、环(L-4-羟基-脯氨酸-L-亮氨酸)(8)、环(脯氨酸-酪氨酸)(9)、环(D-脯氨酸-L-酪氨酸)(10)、环(S-脯氨酸-S-亮氨酸)(11)、环(L-脯氨酸-L-缬氨酸)(12)、环(酪氨酸-甘氨酸)(13)、环(R-苯丙氨酸-S-丝氨酸)(14)、环(L-苯丙氨酸-甘氨酸)(15)和环(甘氨酸-亮氨酸)(16)。化合物1~16均为首次从解脲沙雷菌中分离得到。抗菌活性显示,粗提物对青枯菌有显著的拮抗作用,而单体化合物对青枯菌以及5株人体致病菌均无明显活性。

一株百合内生真菌Alternariasp.BH1G2次级代谢产物及其抗氧化活性的研究

目的:研究百合内生真菌Alternaria sp.BH1G2的次级代谢产物及其抗氧化活性。方法:利用柱色谱结合薄层色谱,对链格孢属菌株BH1G2乙酸乙酯相粗提物进行分离纯化,核磁共振波谱结合质谱鉴定单体化合物结构,并测定其抗氧化活性。结果:从百合内生真菌Alternaria sp.BH1G2大米发酵产物中分离得到8个化合物,分别是3个酯类化合物1(2,2,4-三甲基-戊二醇二异丁酸酯)、3(甘油三酯)、8(十五碳-30,32,34,36,38,40,42-庚烯酸甲酯),1个醇类化合物2(正十六烷醇),1个羧酸类化合物4(11,15,19-三甲基-5-二十碳烯酸),2个甾体类化合物5(β-谷甾醇亚油酸酯)、6(β-谷甾醇脂肪酸酯),1个萜类化合物7(角鲨烯)。结论:除化合物2、3、8外,其他化合物均为首次从链格孢属真菌中分离得到,角鲨烯对ABTS^(+)·的清除率较高,为抗氧剂的研究提供理论依据。

北部湾植物内生真菌的分离及次级代谢产物鉴定

目的 对北部湾3株药用植物的内生真菌进行研究,研究小叶海金沙内生真菌Spegazzinia sp.MDCW-573次级代谢产物。方法 通过10倍稀释法分离小叶海金沙、野牡丹和莲子草的内生真菌,对小叶海金沙内生真菌Spegazzinia sp.MDCW-573的次级代谢产物进行分离纯化,通过NMR、MS、ECD等方法进行结构鉴定,采用DPPH法进行化合物抗氧化活性检测,采用微量二倍稀释法进行抑菌活性测试。结果 从3株植物中分离到内生真菌171株,从Spegazzinia sp.MDCW-573的次级代谢产物中共分离得到异香豆素类化合物3个,其中化合物1为新化合物。化合物1对金黄色葡萄球菌及MRSA、化合物3对MRSA的抑菌活性MIC均为128μg/mL。结论 化合物1~3都是首次从斯氏霉属真菌的次级代谢产物分离获得,化合物1是1个新化合物,化合物1和3具有抑菌活性。

广西红树林放线菌Streptomyces olivaceuss 10127次级代谢产物及降糖降脂活性研究

红树林生态环境特殊,具有丰富的放线菌资源,是天然活性物质的来源之一。为获得更多具有良好生物活性的化合物,对一株来源于广西茅尾海红树林老鼠簕(Acanthus ilicifolius)根际土壤的链霉菌属放线菌Streptomyces olivaceuss 10127的次级代谢产物以及降糖降脂活性进行研究。采用硅胶柱色谱、高效液相色谱和半制备液相色谱等技术,对该菌株的次级代谢产物进行分离。通过PCR扩增和16S rRNA基因测序对菌株进行鉴定,借助核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)、质谱(mass spectra,MS)以及旋光(optical rotatory dispersion,ORD)等波谱学方法和文献数据对单体化合物进行结构鉴定。通过试剂盒测定化合物的降糖降脂活性。从Streptomyces olivaceuss 10127的次级代谢产物中共分离得到12个单体化合物,分别为:(6-(3-methylbut-2-enyl)-1-indol-3-yl)methanethiol(1)、 methyl indole-3-acetate(2)、 methyl 4-hydroxyphenylacetate(3)、 2-hydroxybenzamide(4)、 germicidin B(5)、 germicidin A(6)、 isogermicidinA(7)、 4′-hydroxy-5,7-dimethoxy-6-(3-methyl-2-butenyl)-isoflavone(8)、2,3-dihydroxybenzoic acid(9)、phenyl acetic acid(10)、germicidin N(11)、piloquinonea(12)。其中,化合物8和12为首次从该放线菌中分离得到。首次测定了分离得到的化合物的降糖降脂活性。化合物1在降低脂质方面表现出较好的效果;化合物7不仅具有降脂效果,还具有降糖效果,且效果均优于阳性药组。放线菌Streptomyces olivaceuss10127具有生产降糖降脂活性先导化合物的潜在研究价值。