磺酰胺类化合物SYAUP-CN-26对灰葡萄孢菌作用机理研究

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磺酰胺类化合物作为当今世界的研究热点,被广泛应用于农业领域,控制田间有害生物的危害。本实验室经过一系列环烷基磺酰胺类化合物的合成与筛选,得到供试化合物(1S,2R-((3-溴苯乙基)氨基)-N-(4-氯-2-三氟甲基苯基)环己烷基-1-磺酰胺)(代号:SYAUP-CN-26)。研究结果表明,SYAUP-CN-26对灰葡萄孢菌具有相当优异的抑菌活性,因其结构新颖,同市面上常用的预防与治疗灰霉病所用的杀菌剂作用机理不同,有成为防治灰霉病的杀菌剂的先导化合物的潜力。为了深入探究SYAUP-CN-26对灰葡萄孢菌的作用机制,本文研究了其对灰葡萄孢菌物质合成能力、呼吸代谢能力和线粒体功能的影响,测定了化合物SYAUP-CN-26在EC50(1.823 mg/L)、EC90(19.263 mg/L)和MIC(79.754 mg/L)三个浓度下对灰葡萄孢菌细胞壁、细胞膜、蛋白质、还原糖、呼吸代谢、ATP含量和线粒体功能的作用。具体结果如下:通过对灰葡萄孢菌几丁质酶活性测定发现,几丁质酶的活性在整个测定区间内各个浓度处理组均保持稳定,并与对照组几丁质酶的活性相比偏差不大,差异不显著,表明化合物SYAUP-CN-26对灰葡萄孢菌的细胞壁没有抑制作用;经过79.754 mg/L的SYAUP-CN-26处理24 h后,灰葡萄孢菌细胞内还原糖的含量同对照组相比有比较明显的下降,但细胞外还原糖的含量在整个测定区间内保持平稳状态,说明在一定浓度下化合物SYAUP-CN-26可以抑制还原糖的合成;随着化合物SYAUP-CN-26浓度的增加和处理时间的延长,可溶性蛋白的含量呈现严重的下降趋势,受到的抑制效果明显,而麦角甾醇的含量在化合物SYAUP-CN-26处理12 h以后受到抑制;经过化合物SYAUP-CN-26处理后,各个浓度处理组的菌体电导率、丙二醛(MDA)、细胞外DNA和RNA的含量都呈现上升趋势。综合上述结果来看,化合物SYAUP-CN-26对灰葡萄孢菌的细胞膜存在抑制作用,并且造成细胞合成物质能力下降。通过氧电极测定了化合物SYAUP-CN-26对灰葡萄菌呼吸速率的影响。经过三个浓度化合物SYAUP-CN-26处理24 h后,灰葡萄孢菌的呼吸速率抑制率分别为54.74%,76.89%和82.48%,呼吸代谢受到严重的抑制;对于不同菌龄的灰葡萄孢菌,随着其菌龄的增加抑制程度略微下降;化合物SYAUP-CN-26和丙二酸,碘乙酸、磷酸钠三种典型呼吸抑制剂中的丙二酸叠加率最小,该结果表明化合物SYAUP-CN-26可能抑制了灰葡萄孢菌的三羧酸循环途径中的某些过程或支持生命活动的重要反应。除此之外,ATP的含量也受到严重抑制。采用试剂盒测定了线粒体复合体Ⅰ活性的变化,结果显示5个复合体的活性都受到了不同程度的抑制。其中复合体Ⅰ、复合体Ⅱ和复合体Ⅳ的活性受到的抑制作用最显著,且复合体Ⅱ活性的抑制不受浓度的影响;复合体Ⅲ活性同对照组相比,基本保持平稳;复合体Ⅴ的活性受到的抑制作用显著。此外,在药剂作用下菌体线粒体膜通透性转运孔(MPTP)的开放度增加。综上所述,化合物SYAUP-CN-26能够抑制灰葡萄孢菌还原糖和可溶性蛋白的合成,改变细胞膜的通透性。但更重要的是化合物SYAUP-CN-26抑制了灰葡萄孢菌线粒体呼吸链复合体的活性,使其呼吸代谢和ATP合成受到抑制。
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