目前人类正面临着老年痴呆、帕金森氏症等神经退行性疾病以及耐药微生物感染等重大威胁。海洋微生物在其生长和新陈代谢过程中可以产生结构新颖、丰富的、具有特殊生理活性和功能的次级代谢产物,并且在理化生物因素的影响下,其次生代谢物质的产量及多样性均可受到调控,因此从中寻找活性显著或结构独特的药物先导化合物具有较高的可行性。本实验室前期研究中发现来自一株海藻的内生真菌爪曲霉以及来自徐闻普哥滨珊瑚的土曲霉具有产生丰富活性化合物的潜力,特别是爪曲霉中的Aspergillusidone G和土曲霉中的丁内酯Ⅰ都具有较好的神经保护活性,为了满足深入药理研究对药源的需求,本研究首先选取了这两株菌进行了发酵优化和目标活性化合物的高纯制备。为了进一步挖掘菌株的次生代谢潜力,我们对这两株菌进行了不同方式的共培养研究,并进一步扩展到5株海洋真菌的跨属共培养,研究了它们次生代谢产物的变化。首先,为了给Aspergillusidone G和丁内酯Ⅰ这两种目标化合物在动物体内药效研究提供充足的药源,本研究通过发酵优化筛选出这两种化合物产量最高的发酵条件并制备足量高纯化合物。通过改变以下不同的单因素条件:1)发酵方式:静置、摇床;2)不同盐度培养基:海水马铃薯培养基、淡水马铃薯培养基;3)培养时间;4)是否添加诱导剂;5)装液比,来比较不同发酵条件下目标化合物产量。最后筛选出的优选发酵条件分别为土曲霉海水马铃薯静置发酵5天（装液比0.2,不添加诱导剂）,爪曲霉淡水马铃薯静置发酵10天（装液比0.2,加诱导剂溴化钠与盐酸普鲁卡因溶液,终浓度分别为20 g/L和1 m M）。在最佳条件下小量发酵时丁内酯Ⅰ的产量是65 mg/L,Aspergillusidone G的产量是27mg/L。用筛选的最佳条件放大发酵,最终综合运用多种色谱学方法纯化制备得到1529 mg丁内酯Ⅰ（HPLC检测纯度99.63%）和121.60 mg Aspergillusidone G（HPLC检测纯度97.42%）,为进一步的体内药理研究奠定了重要物质基础。为了研究共培养对这两种海洋菌株次级代谢产物和生物活性的影响,对这两株菌株采用5种不同的共培养方式进行发酵,包括以未灭活或灭活菌株的形式,不同次序连续或同时接种共同培养。记录不同培养条件下菌丝形态和发酵提取物高效薄层色谱指纹（HPTLC）,包括其生物活性自显影指纹,与单一培养组的代谢产物进行对比。此外,采用牛津杯法比较不同实验组的抗菌活性。在此基础上,利用液相色谱-阵列二极管检测器-串联质谱法（LC-PDA-MS/MS）和全球天然产物分子网络（GNPS）以及多个天然产物数据库挖掘,进一步分析了它们的次生代谢产物变化。综合结果表明:1)先接种的菌株对后接种菌株的生长和代谢有强烈的抑制作用;2)高压灭菌的A.unguis对后来接种的A.terreus具有强烈的诱导作用,而经过高压灭菌的A.terreus表现出其代谢产物的高度稳定性,并且仍然有效地抑制A.unguis的生长和代谢;3)当两种菌株同时接种时,它们都生长并产生代谢物;然而,未灭活的A.unguis似乎更强烈地诱导了A.terreus,并且这种诱导效果超过了经高压灭菌的A.unguis。总体结果表明,A.unguis在培养中没有产生强烈拮抗的天然产物,但在刺激其竞争对手A.terreus产生强烈反应方面非常有效,A.terreus的情况正好相反。15个质谱和UV检测到的主要色谱峰在共培养与相应的单一菌株培养中显示出不同的产量。在多个天然产物数据库挖掘（Pub Chem、Dictionary of Natural Products、NPASS等）辅助下的GNPS分析为其中一些峰提供了合理的注释,包括抗菌化合物,如unguisin A、lovastatin和nidulin。然而,一些峰与拮抗特性相关,但没有匹配命中来自任何数据库的化合物的分子量或UV特征,推测可能是新化合物。有趣的现象是,这两种菌株都合成了化学“武器”以进行拮抗,并且在竞争性共培养环境中需要时,其产量会上调。同时,在这种拮抗环境中无用的化合物的产量下调。拮抗过程中产生的一些天然产物是未知的氯化代谢物,其抗菌特性值得进一步研究。总之,这项研究揭示了两种曲霉菌株在共培养中的不同响应特点,揭示了它们的代谢变化,可用于开发新的抗生素和其他新型神经保护相关活性的药物,以应对新出现的健康问题。基于爪曲霉与土曲霉的属内共培养研究结果,进一步扩展到5株海洋真菌的跨属共培养,发现了它们次生代谢产物的变化,其中部分共培养实验组中部分产物显著上调。且对特殊代谢产物通过分区域提取的方式进行初步定位,发现黑曲霉分别与爪曲霉、草酸青霉共培养时,其中部分上调产物的色谱峰经区域提取定位为黑曲霉的产物,以及爪曲霉分别与草酸青霉、哈茨木霉共培养时发现部分共有产物产量显著上调。这些代谢产物的变化对于新天然产物的发现具有启示作用。本研究表明海洋真菌的目标代谢产物的高纯制备及真菌共培养研究,在抗神经退行性疾病和抗菌等用途药物先导化合物发现方面具有重要意义。