龙胆内生真菌对龙胆苦苷等环烯醚萜类成分的生物转化研究

During the long period of co-evolution, influenced by their host plants, some endophytic fungi play an important role faciliating plant growth. The endophytic fungi inside the host are versatile producers of the various bioactive metabolites. Based on the biotransformation of iridoids by endophytic fungi from Gentiana rigescens Franch., there will be great prospect to be developed in medicinal applications, and helps to revealing the relationship between the endophytes and their hosts..This project is going to explore the biological diversity of endophytic fungi inside G. rigescens Franch. by means of constructing their metagenomic library and isolating strains from hosts. Microbial biotransformation of iridoids such as gentiopicroside, swertiamarin and sweroside by related endophytes will be done with the aim of separating and preparing the products. Then the bioactivity of these iridoids and their products will be evaluated, as well as the transformation law and the metabolic relationship will be elucidated. Through this project, we could try to verify the biosynthetic pathway of iridoids.

内生真菌与宿主在长期的进化过程中有遗传物质的交换，与宿主协同进化，是植物病害生物防治的天然资源，并具有丰富的次生代谢产物，研究前景广阔；采用龙胆内生真菌对龙胆苦苷等环烯醚萜类活性物质进行生物转化，可以拓展药用资源，并有助于揭示内生真菌与宿主之间的关系。.本项目拟以滇龙胆为材料，应用宏基因组分子生态学研究技术和传统纯培养方法相结合，以宏基因组研究指导内生真菌的分离、纯化，探索龙胆内生真菌的多样性；并用龙胆内生真菌转化环烯醚萜类化合物龙胆苦苷、獐牙菜苦苷及獐牙菜苷，分离、制备转化产物，进行活性评价，阐述其生物转化规律及代谢转化关系，试图探讨环烯醚萜类成分的生物合成途径。

内生真菌与宿主在长期的进化过程中有遗传物质的交换，与宿主协同进化，是植物病害生物防治的天然资源，并具有丰富的次生代谢产物，研究前景广阔；采用滇龙胆内生真菌对龙胆苦苷等环烯醚萜类活性物质进行生物转化，可以拓展药用资源，并有助于揭示内生真菌与宿主之间的关系。.本项目以滇龙胆为材料，应用宏基因组分子生态学研究技术和传统纯培养方法相结合，探索滇龙胆内生真菌的多样性；并用滇龙胆内生真菌转化环烯醚萜类化合物龙胆苦苷、獐牙菜苦苷，分离、制备转化产物，并进行活性评价，阐述其生物转化规律等。.通过本研究，我们建立了滇龙胆内生真菌的宏基因组文库，对滇龙胆植株各个部位及整个植株的真菌状况有了较为详细的探索和比较；同时采用传统实验室分离的方法，分离纯化得到内生真菌200株，并根据真菌形态进行了合并及分子鉴定；在此基础上，将宏基因结果及分子鉴定结果进行比较分析。挑选真菌菌株，进行生物转化活性的筛选，发酵真菌并加入龙胆苦苷或獐牙菜苦苷共培养，将共培养发酵液进行Q-TOF-MS分析，研究转化产物及转化率，筛选出适合进行大规模发酵并转化的菌株进行进一步的研究。在对真菌转化产物的研究中，通过Q-TOF-MS分析，推导出1对对映异构体：2-(3-Formyl-2-oxo-3,6-dihydro-2H-pyran-4-yl)-but-3-enoic acid 和4-(1-Formyl-allyl)-2-oxo-3,6-dihydro-2H-pyran-3-carboxylic acid，并分离得到环烯醚萜类转化产物如下：gentianine，5α-(hydroxymethyl)-6β-methyl-1H,3H-5,6-dihydropyrano[3,4-c]pyran-1(3H)-one， 5β-(hydroxymethyl)-6β-methyl-5,6-dihydropyrano[3,4-c]pyran-1(3H)-one， 5-Ethylidene-8-hydroxy-3,4,5,6,7,8-hexahydro-pyrano[3,4-c]pyridine-1-one。经活性检测发现，其中两个产物均表现出了对损伤的HL-7702细胞有保护作用，及对活化的肝星状细胞的抑制作用，而它们的底物对活化的肝星状细胞没有抑制作用。.通过本研究，发现了滇龙胆内生真菌是一个宝贵的生物资源库，值得深入继续研究。