内生真菌(endophytic fungi or fungal endophytes)是指其全部或部分生活史中生长在健康植物的各种组织和器官内,而不引起宿主明显病害(至少是暂时)的真菌。在过去的几十年里,内生真菌因为能够产生大量具有生物活性的次级代谢产物而广受人们关注。另外,一些关于生物转化的研究阐明它们在天然产物的结构修饰方面扮演着重要角色。与化学合成相比,生物转化具有许多的优点,如产生一些结构新颖的化合物,提高某些特定化合物的产量,克服传统化学合成的许多不足之处,为推断生物合成途径提供一些基本信息等。值得一提的是,宿主植物与内生真菌之间的协同进化或者是基因交换,也会促使内生真菌产生与宿主植物相同或相似结构的化合物。在长期的协同进化过程中,内生真菌与宿主植物建立起独特的互作关系,主要为互利共生和寄生两种。而这两种关系之间在一定条件下会发生转化。它们之间这种灵活的转化过程的发生,主要取决于二者的基因类型及生长的环境,同时与宿主植物对内生菌产生的毒性物质的响应有密切的关系。有学者认为,小分子次级代谢产物在内生真菌-宿主植物的互作关系中发挥着重要的作用。因为内生真菌与宿主植物之间一直存在着互作,这使得各自在对方的代谢过程均有着重大的影响,如内生真菌能够诱导宿主植物代谢产生特殊的产物,或者是能够代谢宿主成分,反之亦然。目前,内生真菌对植物次生代谢的影响已经成为国内外研究的热点,但是内生真菌对中药材的影响的研究不多,药用植物内生真菌的研究还处于起步阶段。药用植物狭叶南五味子(Kadsura angustifolia)隶属于五味子科(Schisandraceae)南五味子属(Kadsura),它具有相对单一的化学成分,因此在我们之前的研究中认为它是研究内生真菌和宿主植物之间代谢关系一个典型的群落模型。为了探究狭叶南五味子内生真菌对其宿主植物次级代谢产物形成的影响,本研究选用一株在我们之前的研究中被证明对宿主狭叶南五味子具有显著生物催化活性的内生真菌—Umbelopsis dimorpha SWUKD3.1410,利用它对狭叶南五味子进行发酵。此外,我们还利用实验菌株对狭叶南五味子代表性三萜成分—nigranoic acid进行微生物转化实验,以及在以小麦麸皮为培养基进行纯菌发酵实验。对于各发酵样品,采用一系列的凝胶、硅胶吸附色谱等分离手段,分别对发酵后的次生代谢粗产物进行分离纯化,通过对各化合物波谱数据的解析以及与已知文献数据的对比,最终鉴定了各化合物结构。通过对次生代谢产物的分析研究,探究内生真菌U.dimorpha SWUKD3.1410对宿主植物狭叶南五味子次级代谢产物的影响。同时研究得到的次生代谢产物,可以为进一步进行活性研究以及内生真菌资源的利用提供理论基础。具体研究结果如下:利用狭叶南五味子内生真菌U.dimorpha SWUKD3.1410对nigranoic acid(1)进行液态转化,得到的产物经过Sephadex LH-20凝胶柱层析、硅胶柱层析,以及TLC示踪等多种色谱方法从其代谢产物中分离得到6个单体化合物,经1D-,2D-NMR波谱数据解析,质谱比对,并通过与已知文献数据对照,鉴定了这6个化合物的结构:分别为7β-hydroxynigranoic acid(2),15β-hydroxynigranoic acid(3),abiesatrine J(4),2-hydroxy-3,5,6-trimethyl-1,4-quinone(5),2,4-dihydroxy-3,5,6-trimethylbenzene(6)和2,4-dihydroxy-3,5,6-trimethylbenzoic acid(7)。其中化合物2为结构新颖的三萜化合物,化合物4是nigranoic acid的双键异构体。本次生物转化过程主要涉及到羟基化酶和双键异构化酶,而后者在真菌中非常罕见。此外,对内生真菌U.dimorpha SWUKD3.1410的次级代谢产物的研究中,分离得到了7个单体化合物,分别被鉴定为:nigranoic acid(1),3-methyl ester-nigranoic acid(8),kadsura A(9),schisandronic acid(10),schisanlactone B(11),sitostanone(12),gomisin C(13)。将所得化合物与已报道的同一份宿主植物成分对比可知,除甾醇化合物12之外,其它化合物结构均与宿主成分相同或相似。并且化合物9是首次得到并鉴别的结构新颖的3,4-seco-norcycloartane型三萜化合物。另外,从内生真菌U.dimorpha SWUKD3.1410发酵后的狭叶南五味子植物材料样品中共得到16个单体化合物。化合物分别被鉴定为:nigranoic acid(1),abiesatrine J(4),schisanlactone B(11),23α-hydroxynigranoic acid(14),henrischinins A-B(15-16),lancifodilactone D(17),schirubridilactone D(18),wuweizidilactone D(19),gomisin D(20),6,8-dihydroxy-schensianol A(21),schensianol A(22),crocinervolide(23),(R*,E)-2-(3-(2-hydroxypropan-2-yl)cyclopentylidene)acetic acid(24),4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid(25)和4-hydroxybenzoic acid(26)。其中14,21,24是未被报道过的新化合物。以上结果表明:这株分离率较低的内生真菌U.dimorpha SWUKD3.1410可通过产生与宿主相似或相同结构的成分,转化宿主成分,或对环境因子的响应而产生应激产物,而对宿主狭叶南五味子的次级代谢产物的形成产生重大的影响。另外,我们的研究还为高氧化度降三萜的获取提供了新的方法;并且,我们推断这些高氧化度三萜的合成依赖于宿主环境。