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植物内生真菌(Endophytic fungi)是指寄生在植物内部或者表面组织,不引起寄主植物明显症状的真菌生物群。植物内生真菌能产生许多具有新颖结构和独特生理活性的化合物,是产生天然活性产物的丰富资源,对于新药先导化合物的发现具有很高的研究价值。
炭角菌属(Xylaria)隶属于子囊菌亚门、核菌纲(Pyrenomycetes)、炭角菌目(Sphaeriales)、炭角菌科(Xylariaceae)。很多炭角菌具有药用价值。近几年,还陆续从不同的炭角菌的发酵液中分离得到许多具有生物活性的新化合物。
前期研究对印楝植物内生真菌进行了抗菌活性筛选以及TLC化学筛选,获得了一株活性菌株YM311647,并开展了该菌株发酵产物化学成分的初步研究,提示该菌株能够产生多种结构类型的代谢产物以及新化合物,值得进一步深入研究。本文在此基础上,进一步对该菌株进行了分类鉴定、放大发酵和次生代谢产物的研究。
根据菌株的形态特征(包括菌落特征、显微形态特征及子实体形态特征),结合ITS序列分析,确定菌株YM311647为炭角菌Xylaria venosula。
通过比较菌株YM311647在不同培养基条件下发酵产物的组分,确定PDB培养基为最佳发酵培养基。对菌株YM311647扩大发酵150L,采用硅胶柱层析、RP-18反相柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析等色谱分离方法从其发酵提取物中分离获得了7个化合物,通过质谱、核磁共振、红外光谱及X-射线晶体衍射和旋光度分析鉴定了单体化合物的结构,这7个化合物为一系列愈创木烷型倍半萜,经CA检索均为新化合物,分别确定为1α,10α,11,12-tetrahy-droxyguaiane(1),4α,5α,10α,11,12-pentahydroxyguaiane(2),10α,11,12-trihydroxyguaiane(3),1α,5α,10α,11,12-pentahydroxyguaiane(4),11-methoxy-4α,10α,12-trihydroxyguaiane(5),2α,10α,11,12-tetrahydroxyguaiane(6),9α,10α,11,12-tetrahydroxyguaiane(7)。愈创木烷型倍半萜是倍半萜化合物的一个大类,目前主要来源于高等植物,大多数都具有生物活性。本论文为首次从印楝植物内生真菌中获得该类化合物,为第二次从植物内生炭角菌中获得该类化合物。对化合物1α,10α,11,12-tetrahydroxyguaiane和10α,11,12-trihydroxyguaiane进行了抗病原真菌的活性检测,均显示较弱的抗真菌活性,其中化合物1α,10α,11,12-tetrahydroxyguaiane对白色念珠菌(Candida albicans)、燕麦镰孢(Fusarium avenaceum)、皮炎单孢枝霉(Hormodendrum dermatitidis)、木霉(Trichoderma sp.)、岛青霉(Penicillium islandicum)和稻瘟霉(Pyricularia oryzae)的最小抑菌质量分别为250、1000、500、250、750和500μg/disk。化合物10α,11,12-trihydroxyguaiane对上述病原真菌的最小抑菌质量分别为500、1000、1000、500、750和500μg/disk。