一株土曲霉的次生代谢产物研究文献综述

 2022-12-28 09:38:14

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

  1. 研究问题

本课题针对从半夏中提取分离出的一株土曲霉,选取大米固体培养基进行发酵处理,得到土曲霉的次生代谢产物,对其进行分离纯化,分离得到的化合物单体在充分查阅文献的基础上结合理化性质和波谱方法(1H-NMR、13C-NMR)等进行鉴定,以期分离得到具有药用价值的活性物质,对扩大药用资源和新药开发领域有一定的帮助性。

  1. 研究手段:超声提取法,薄层色谱,HPLC,1H-NMR波谱法、13C-NMR波谱法
  2. 论文综述

内生菌(endophyte)是指生活在健康的植物组织或细胞内且不会引起宿主植物明显感染症状的一类微生物群。内生菌数量众多、种群结构多样,作为重要的微生物资源,能产生结构多样的活性物质,具有多种重要生物学功能,且在药学领域还有巨大的潜力亟待开发[1]。药用植物内生菌具有丰富的生物多样性,其代谢产物繁多,主要有生物碱、皂苷类、萜类、芳香类、多肽类等化合物[2]。例如从香荚兰属植物中分离得到的内生真菌Phomopsis archeri会产生芳香倍半萜烯类物质,这种物质对恶性疟原虫具有显著的杀虫活性;而从七叶兰的叶子中分离得到的内生真菌Diaporthe sp.可产生2种新的苯骈吡喃酮类物质,能够抑制结核分枝杆菌毒性菌株的生长,在抗结核病方面疗效显著。除此之外,药用植物内生菌在传统中药的炮制特别是发酵炮制方面发挥着重要的作用。由此可见针对药用植物内生菌的研究对拓展药用资源与新药的研发均具有重要意义[3]

内生真菌是具有医药活性和农业应用潜力新颖化合物的丰富来源,能产生丰富的次级代谢产物,有些甚至可以产生抗癌的有效成分 [4],如从短叶红豆杉中分离出来的真菌Taxomyces andreanae可以用以生产紫杉醇, 而紫杉醇在临床上具有显著治疗卵巢癌和乳腺癌的生物活性。若能利用内生菌发酵实现药用化合物的改良与生产,不仅是对生产的产量提高、成本降低有很大的帮助,还有利于珍稀药用植物资源的保护,对减少野生药用植物多样性的破坏也具有重要意义[5-6]

土曲霉(Aspergillus terreus),属于子囊菌门 (Ascomycota)散囊菌纲(Eurotiomycetes)散囊菌目(Eurotiales)发菌科(Trichocomaceae)曲霉属(Aspergillus)[7],是一种具有较高经济价值的丝状真菌,可产生多种次级代谢产物,近年来也吸引了较多的关注[8],作为发酵菌株已经用于衣康酸和洛伐他汀(monacolin K)的大规模工业生产。其中,衣康酸是一种重要的化工原料,被美国能源部列为十二种最具应用前景的生物基平台化合物之一;洛伐他汀及其衍生物是重要的降血脂药物之一,曾长期位列全球畅销药前列。此外,土曲霉的次生代谢产物中还有其他值得重视和研究的生物活性物质,如Terretonin。

洛伐他汀是较早发现的他汀类药物之一,具有显著的降血脂效果且副作用较小,是一种来源于霉菌的胆固醇合成抑制剂[9]。近些年,国内外对他汀类药物的临床研究在多个领域均取得了丰厚的成果,如治疗骨质疏松症、阿尔茨海默病、心绞痛、中风、糖尿病与器官移植等[10]。除此之外,洛伐他汀还具有改善内皮细胞的功能,抗炎和抗增殖作用等。最近的研究发现,洛伐他汀在对肿瘤的抑制方面效果也十分显著,这对于癌症治疗和新药开发具有指导意义[11]。随着洛伐他汀的开发,对其衍生物的研究也越来越广泛和深入,(1S,2S,20S,6R,8S,8aR,11R,13R)-(1,2,6,7,8,8A-六氢-11,13-二羟基-2,6-二甲基-8-(2-甲基丁酰基))氧基-1-萘庚酸甲酯{(1S,2S,2'S,6R,8S,8aR,11R,13R)-(1,2,6,7,8,8A-Hexahydro-11,13-dihydroxy-2,6-dimethyl-8-(2-methylbutyryl)oxy-1-naphthalene heptanoic acid methyl ester}即为洛伐他汀的一种衍生物。目前,生产洛伐他汀所采用的微生物主要有土曲霉、红曲霉和青霉菌三类,其中土曲霉是在实际生产中最常用的菌种[12]

本课题利用从半夏中分离出的一株土曲霉,用大米固体培养基发酵,对其次生代谢产物提取分离纯化,分离得到的化合物单体在充分查阅文献的基础上结合理化性质和波谱方法(1H-NMR、13C-NMR)等进行鉴定,以期得到具有药用价值的活性物质,对扩大药用资源和新药研发方面起到一定的推动作用。

[1]牛丽丽,袁肖寒,顾成波,刘紫薇,马慧,宁文娟.内生真菌产植物次生代谢产物研究进展[J].安徽农业科学,2016,44(11):12-16.

[2]边军昌,冯永辉,杨静,丁郁文,靖会.中药内生菌的研究进展[J].光明中医,2010,25(01):164-165.

[3]杨志军,邓毅,曼琼,杨秀娟,杨延泽.内生菌在天然药物研究中的研究进展[J].中国临床药理学杂志,2018,34(05):593-596.

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