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真菌是种类繁多、分布广泛的真核生物,它们不仅具有多样的形态结构和生存方式,而且能够产生结构新颖多样的活性次生代谢产物,是药物候选化合物的重要来源之一。植物内生真菌是指在植物寄主中度过全部或近乎全部生活周期而不使寄主表现任何症状的一类真菌,它们与寄主长期协同进化演变成一种特殊的互惠共生关系;尽管植物内生真菌的功能尚不完全清楚,但有证据表明其参与了植物抗虫、抗病、抗旱以及药用植物药效等过程。由于植物内生真菌独特的生存环境与生存方式(策略),并且能够产生结构多样的活性物质,因而作为药物先导化合物的潜在来源逐步受到人们的广泛关注。
拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)真菌在自然界中分布广泛、习性多样,是常见的真菌类型之一,主要包括植物内生、病原和腐生三种生存方式。近年来,虽然对该属真菌的化学研究发现了约80个结构类型丰富、活性广泛的次生代谢产物,如抗肿瘤药物紫杉醇(Paclitaxel)等,但相对于有文献记载的该属230余个物种来说,仅有不足10%(约20种)进行过化学研究。基于上述考虑,并在前期对该属菌株筛查基础上,本论文选择一株从杭州郊区茶树(Camellia sinensis)枝条分离的内生拟盘多毛孢菌(P.fici;AS3.9138=W106-1)进行了系统、深入的化学研究。通过对两种不同固体培养条件下的代谢产物粗提物进行化学及初步活性指纹分析比较,发现它们不仅能够产生丰富的次生代谢产物,而且在不同培养条件下的次生代谢产物结构具有较大差别。因此,本研究选用上述两种不同固体培养基对该菌株进行了放大发酵,并利用硅胶柱层析、凝胶柱层析(SephadexLH-20)和反相液相色谱(RP HPLC)等技术对两种粗提物进行了分离纯化,共得到61个化合物。通过应用各种现代波谱技术如质谱、核磁共振与X-ray单晶衍射,并结合化学衍生化方法(如Mosher反应)解析了52个新化合物的结构,其中包括八个新骨架类型化合物。同时,对上述新结构进行了多靶标活性评价,发现部分化合物具有显著的抗菌、抗HIV及肿瘤细胞毒活性。
通过对该菌的系统化学研究,不仅发现了大量结构新颖、活性广泛的次生代谢产物,而且推测了其中部分重要活性化合物的可能生物合成途径与相互转化关系。本研究取得的初步进展说明拟盘多毛孢属真菌以前并没有得到人们的足够重视,是值得深入发掘的重要活性天然产物来源。目前已着手准备对本研究选取的菌株P.fici进行基因组测序,并初步探索部分结构新颖、活性显著的次生代谢产物的生物合成机制,以最大限度开发其代谢潜力并为针对其他真菌进行的化学研究奠定基础。