两株地衣内生真菌次级代谢产物的化学成分分析

地衣是由真菌和藻类组成的特殊共生复合体,具有独特的生理形态,多种真菌交错的生活在髓层。常见的地衣生活在热带雨林和温带树林的枝叶上或附着在树皮上,也可在干旱、高辐射、极地等极端的环境下生长。研究发现地衣共生系统中除了共生真菌、共生藻以外,还存在担子菌酵母、细菌、其他种类内生真菌等微生物,特别是内生真菌的种类和数量非常丰富。地衣内生真菌衍生出独特的代谢途径,产生大量结构复杂、骨架新颖、具有丰富生物活性的化合物,如生物碱类、聚酮类、萜类、醌类等化合物成为重要的天然药物化学来源,因此,研究地衣内生真菌的次级代谢产物,以期寻找到新的抗生素、天然药物或者专一性药物。本文对来自云南地衣皱梅衣(Flavoparmelia caperata)和尖刺松萝(Usnea aciculifera)的内生真菌进行分离鉴定biogenic amine,其中在皱梅衣中分离鉴定内生真菌8株,分布在1门,3纲,4目,8科,8属;在尖刺松萝中分离出两株内生真菌,分别为Nemania diffusa和Pseudocercosporella fraxini。通过构建单基因和多基因系统发育进化树,确定皱梅衣内生真菌8005b属于Preussia新种,并命名为Preussia herbisordor sp.nov.。新种在菌丝中间有该属的特殊结构ascoma initials,菌丝相互连接,形成一个被外层菌丝包围的pseudoparenchymatous mass,但最终没有在培养条件下诱导产生有性结构。将10株地衣内生真菌采用平板对峙法,以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)和瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)为病原菌进行活性初筛,Preussia herbisordor sp.nov.与Nemania diffusa SW034有良好的抗植物病原真菌活性。将这两株菌进行预发酵获得粗CB-839分子量提物,对粗提物进行抗真菌(Candida albicans SC5314)、抗细菌(Staphyloccocus aureus ACTT29213、Escherichia coli ATCC51446)以及细胞毒(人肝癌细胞hepg2)活性试验。活性结果表明,Preussia herbisordor的粗提物对野生型C.albicans SC5314有抗真菌活性,MIC_(80)值为128μg/m L;Nemania diffusa的粗提物对人肝癌细胞hepg2有细胞毒活性,IC_(50)值100μg/m L。将两株具有活性的真菌用大米培养基发酵60 d,用乙酸乙酯浸提浓缩后获得粗浸膏。采用硅胶柱层析、凝胶柱色谱、反相柱色谱、C18反向FLASH柱色谱及半制备高效液相色谱等纯化技术进行分离纯化,通过波谱技术确定两株菌次级代谢产物化合物的结构类型,结果如下:(1)地衣内生真菌Preussia herbisordor 8005b经过放大发酵获得20.5 g粗浸膏,分离纯化次级代谢产物,鉴定了4个化合物,化合物1为leptosphaerone B,属于聚酮类化合物;化合物2为1,3-bis((E)-(2-hydroxy-3-methyl-5-oxo-3,5-dihydro-4H-imidazol-4-ylidene)methyl)-1,3-dimethylurea,属于咪唑类化合物;化合物3为2,4-dimethyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-carboxylic acid,属于生物碱类化合物;化合物4为(Z)-4-amino-2-methylpenta-1,3-dien-3-ol,属于双烯类化合物;其中,化合物2、3、4为新化合物,且化合物4为该菌株的主产物,共获得794.7mg。(2)地衣内生真菌Nemania diffusa SW034经过发酵获得107.5 g粗浸膏,分离纯化次级代谢产物,鉴定了2个已知化合物,化合物5为(2S,5R)-2-ethyl-5-methylhexanedioic acid,属于脂肪酸类化合物;化合物6为Cytochalasin Z_(17),属于细胞松弛素类化合物,其中,化合物5为该菌株的主产物。本实验通过刮皮层法从两份地衣中分离鉴定10株地衣内生真菌,其中菌株80AY-22989细胞培养05b为Preussia属新种,观察到特殊显微结构。粗提物进行生物活性评价,发现两株地衣内生真菌分别具有抗真菌和细胞毒活性。分析两株地衣内生真菌的次级代谢产物,鉴定化合物2、3、4为新化合物。丰富了Preussia属和Nemania属内生真菌多样性及其次级代谢产物的研究,为探寻地衣内生真菌的新天然药物研究提供参考。