狹葉南五味子內生真菌的代謝產物和功能研究

《狹葉南五味子內生真菌的代謝產物和功能研究》是依託西南大學，由董錦艷擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：狹葉南五味子內生真菌的代謝產物和功能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：董錦艷
• 依託單位：西南大學

項目摘要

植物內生真菌是一類尋找新生物活性物質和替代藥用植物的資源，且在生物轉化合成藥物中套用潛力大，越來越受重視。近年從五味子科植物中發現系列結構新奇高活性萜類化合物，引起人們新的興趣。前期發現部分內生真菌具有抗癌活性、能發酵狹葉南五味子莖及其主要成分三萜酸nigranoic acid，三萜酸能被內生真菌降解為宿主微量成分micranoic acid或轉化為氧化度增加的新三萜，說明五味子萜類的生成可能與內生真菌存在和參與有關。因而項目擬通過篩選實驗，優選3-5株能轉化三萜酸、抗癌活性穩定、可能產生新結構或宿主化學成分的內生真菌進行次生代謝化學研究，分離和鑑定菌株純發酵、與三萜酸及與五味子材料共發酵代謝物，分析代謝物和宿主化學成分的異同，探討菌株對五味子萜類成分生成的影響並實驗驗證，闡明菌株對五味子萜類成分生成的作用，為藥物篩選提供豐富的材料，為調控五味子和內生真菌合成萜類化合物尋找依據和形成方法。

結題摘要

本項目從狹葉南五味子中分到次生代謝多樣的426株內生真菌；發現40株菌能明顯代謝轉化宿主成分，鑑定其隸屬11屬；發現16株抗癌活性較穩內生菌；優選Penicillium ochrochloron SWUKD4.1850、Eupenicillium brefeldianum SWUKD2.0300和Umbelopsis dimorpha SWUKD3.1410進行了發酵和次生代謝研究，不重複分離鑑定代謝物94個，其中41個為內生菌源五味子三萜或內生菌轉化宿主三萜修飾物，22個新化合物；完成了15-17、56-61和nigranoic acid的抗癌活性測試，發現15-17對HepG2和HL-60有微弱細胞毒活性，56-61比nigranoic acid對HepG2生物活性更強，構效研究表明氧化度提高是主要原因；分析了內生菌與宿主特徵活性成分生成相關性及其作用，檢測到U. dimorpha SWUKD3.1410和Trichoderma harzianum SWUKD3.1601純發酵均產宿主成分nigranoic acid，發現U. dimorpha SWUKD3.1410和P. ochrochloron SWUKD4.1850能增加宿主代謝物多樣性和豐富度，探討了所獲高氧化度三萜的生物合成途徑；發現內生菌轉化宿主成分時宿主植物環境起重要作用。 發現優勢菌群青黴屬和正青黴屬等均大量生產對外源植物病原菌和內生菌具有明顯抑菌作用的brefeldin A。此外，發現狹葉南五味子內生菌多數屬公認的植物病原菌，包括大麗輪枝桿菌。為探討大麗輪枝桿菌在宿主中的作用，總結了該菌與宿主相互作用研究，分析了該菌微菌核形成的轉錄組，發現Vdpf蛋白通過調控cAMP和G蛋白介導的信號通路調控該菌的表型和致病力。 項目執行期間，從其它材料（包括內生菌、植物Schisandra sphenanthera和Myricaria laxiflora）中也不重複分離獲得次生代謝物33個，其中新化合物11個。 項目開展和完成證實內生菌具有合成宿主特徵活性成分能力，能提高宿主代謝物多樣性和豐富度，在宿主成分生成中起重要作用，為科學調控五味子和內生菌生物合成萜類化合物找到材料，從內生菌角度闡釋藥材品質及其地道性的形成做了有益的探索，對將來中藥材的生產實踐也具有重要的指導或借鑑意義。