三株药用红树角果木内生真菌抗弧菌活性次级代谢产物及作用机制研究

One of the main obstacles of the marine aquaculture is vibrio disease, which had caused serious harm for aquaculture in China. Antibiotic is the main means for the treatment of vibrio disease. However, the abuse of antibiotics lead to generate drug-resistant pathogens. Broadening the way to search new drugs is extremely urgent. In our preliminary study one hundred and ten strains endogenous fungi were isolated from the mangrove Ceriops tagal. Three endophytic fungi were selected as our research target by the antibacterial activity test and HPLC-MS analysis. Sixteen compounds including eight new compounds were isolated from the strain JY131. In our further study the bioassay guided method and HPLC analysis will be adopted for fast separations of the active constituent. The structural database and material bank of the secondary metabolite will be established. Mechanism of action of antibacterial activity will be clarified by growth curve analysis, killing curve analysis, electron microscopy observation and the change of cell wall and cell membrane, etc. one or two drug candidate molecules with novel structure, strong activity and good selectivity are expected, which could provide the lead compound for the new type of antimicrobial agents with independent intellectual property rights.

弧菌病害给我国水产养殖造成严重危害，是目前海洋动物养殖业发展的最主要障碍之一。抗生素是目前治疗弧菌病的主要手段。然而由于抗生素的滥用导致致病菌产生耐药性，拓宽寻找新药的途径迫在眉睫。本项目在前期研究中已从角果木中分离出110株内生真菌，通过抗弧菌活性和HPLC筛选，优选出3株活性较好且代谢产物丰富的内生真菌，并已从内生真菌JY131的代谢产物中分离出16个化合物，其中8个为新化合物。本项目拟继续采用抗菌活性和HPLC-MS为指导，对这3株活性菌株的发酵液和菌丝体进行活性成分的快速分离，建立具有新颖结构的次级代谢产物的快速分离方法；构建角果木内生真菌次级代谢产物的数据库和实物库；从生长曲线和杀菌曲线、电镜观察、细胞壁和细胞膜的变化等相关的角度，阐明抗菌作用机制。有望优选出1-2个结构新颖、活性强、选择性好的药物候选分子，为创制低毒高效、用于水产养殖的新型抗菌药物提供先导化合物。

本项目从采自海南东寨港红树林保护区的红树角果木的不同部位分离、纯化鉴定内生微生物 180株，通过抗菌活性和HPLC筛选，优选出7株活性较好且代谢产物丰富的内生真菌。从7株内生真菌的发酵物中共分离鉴定了190个化合物，其中41个新化合物和2个新天然产物。发现了新骨架类对乙酰氨基酚衍生物和多个新颖结构的色原酮类衍生物。通过X-ray单晶衍射、ECD计算、Mosher’s酯化反应和水解反应等方法确定了绝大部分新化合物的绝对构型。通过生物活性评价，发现了12个化合物具有抗弧菌活性，其中3个化合物具有较好的抗弧菌活性，选取其中1个化合物进行了作用机制的初步研究；发现23个化合物具有一定的抗致病菌活性，13个化合物具有较好的抗棉铃虫幼虫生长抑制活性，7个化合物对库蚊幼虫有致死活性。上述研究结果为红树角果木来源的内生真菌开发利用提供了科学依据。.在本项目经费的资助下，通过四年的努力，我们不仅完成了本项目的研究，还对其他几株红树来源的内生真菌的次级代谢产物及其生物活性开展了工作，并取得了系列研究成果。截至目前，已发表研究论文12篇(在线发表1篇），其中包括SCI收录论文10篇，中文核心论文2篇，授权发明专利2项，培养了5名研究生和3名青年教师，圆满地完成了本项目预期的各项指标。