两株印楝内生真菌新倍半萜化合物及生物活性的研究

在前期印楝植物内生真菌研究的基础上，筛选到两株具有明显抗真菌活性的菌株，经代谢产物的初步分离和鉴定，发现愈创木烷型和没药烷型倍半萜新化合物。这两种类型的倍半萜在宿主植物印楝中没有报道过，也未见文献报道过存在于其它植物内生真菌中，是新的天然来源，值得深入研究其系列结构和潜在的生物活性。本项目拟采用形态学和分子生物学的方法对活性菌株进行分类鉴定，进一步优化培养条件，并放大发酵，采用TLC-生物自显影活性追踪的方法，运用现代分离技术、以及一维、二维核磁共振波谱等现代分析技术，对活性菌株的代谢产物进行系统的分离纯化和结构鉴定，获得愈创木烷型和没药烷型倍半萜新化合物及其它次生代谢产物，从中发现抗真菌活性的新化合物，探讨结构与活性的相关性，为进一步的作用机理和抗菌药物的研究奠定基础。

本项目对两株具有抗真菌活性的印楝内生真菌YM311505和YM311647进行了鉴定和活性次生代谢产物的研究。采用形态学和分子生物学的方法，该两株菌分别鉴定为长梗木霉(Trichoderma longibrachiatum)和炭角菌属的Xylaria venosula。从长梗木霉菌株YM311505的液体发酵产物中共分离鉴定了15个化合物，其中3个为新的环橙花烷型倍半萜，其余12个已知化合物包括己烯酮衍生物、甾体、黄酮和苯酞类，环橙花烷型倍半萜为首次从长梗木霉中获得，苯酞类化合物为首次从木霉中发现。从炭角菌属菌株YM311647的液体和固体发酵产物中共分离鉴定了22个新化合物，包括16个愈创木烷型倍半萜（2个为倍半萜苷），1个艾里莫芬烷型倍半萜，3个异海松烷型二萜和2个甾体皂苷。愈创木烷型和艾里莫芬烷型倍半萜的C-10, C-11和C-12位均被羟基取代，主要的区别在于其它碳原子上羟基取代的位置和数目不同，以及手性碳原子C-11立体构型的差别，通过X-单晶衍射分析确定了愈创木烷型和艾里莫芬烷型倍半萜的绝对构型。目前天然来源的愈创木烷型和艾里莫芬烷型倍半萜在C-10, C-11和C-12位均被氧化的报道不多，值得从生物合成的角度作进一步研究。本研究为首次从印楝内生真菌和植物内生炭角菌中发现愈创木烷型倍半萜，首次从炭角菌属真菌获得C-18位降异海松烷型二萜和具有硫酸基团取代的二萜。抗真菌活性检测表明，愈创木烷型倍半萜显示相似的抑菌谱，对白色念珠菌(Candida albicans)、稻瘟霉(Pyricularia oryzae)、紧密单孢枝霉 (Hormodendrum compactum)和黑曲霉(Aspergillus niger)具有抑制生长活性，最小抑制浓度在16-256 µg/ml之间，其中2个倍半萜苷的抗菌活性相对较强，对白色念珠菌和黑曲霉的MIC值为16 µg/ml。异海松烷型二萜和甾体皂苷具有较强的抗真菌活性，甾体皂苷对紧密单孢枝霉的MIC值为16 µg/ml，具有γ-内酯和硫酸基团的二萜显示最强的广谱抗菌活性，其中对白色念珠菌和稻瘟霉的MIC值为16 µg/ml，仅次于阳性对照制霉菌素（MIC = 8 µg/ml），可望进一步研究其药理作用和机制。本项目的研究结果为从印楝植物内生真菌中发现抗真菌活性新化合物及其作用机理的研究奠定了基础。