内生真菌溜曲霉在发酵过程中能产生吲哚二酮哌嗪类生物碱(indole diketopiperazine alkaloids，IDAs），这类化合物是色氨酸和其它氨基酸形成的环二肽，具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗氧化、抗炎等生物活性。本课题以植物内生真菌溜曲霉为研究对象，以IDAs的化学结构为基础，研究了溜曲霉的生长规律；建立了反相高效液相色谱测定IDAs的方法；在单因素实验的基础上，采用响应曲面法优化了溜曲霉产生IDAs的发酵条件；比较了发酵液及菌丝体中IDAs的含量，发现了超声波辅助溶剂萃取法提高菌丝体中IDAs的萃取量；研究了氨基酸种类、加量、加入时间等对IDAs形成和积累的影响，探索了氨基酸调控溜曲霉次生代谢的原因；通过差异基因的研究，从分子水平上，揭示了氨基酸调节溜曲霉代谢产物的机理。　　本研究主要内容包括：⑴建立了反相高效液相色谱测定IDAs的方法，色谱条件如下：反相C18柱（250 mm×4.6 mm，5μm）；流动相为乙腈和0.7％的三乙胺水溶液（体积比为1:3）；流速为1.0 mL/min；柱温为常温；二极管阵列检测器；进样量20μL；波长范围250～300 nm。在此条件下进行测定，测定结果的准确性、稳定性较好，可用于溜曲霉发酵液中IDAs的测定。⑵通过显色反应发现溜曲霉次生代谢产物的主要活性成分为吲哚二酮哌嗪类生物碱(IDAs)，利用 K-B药敏平板法发现溜曲霉次生代谢产物 IDAs具有抑制枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)、大肠杆菌(Escherichia coli)、小麦赤霉病菌(Fusarium Graminearum)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、苹果腐烂病菌(Valsa mali)、西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. Niveum)、芍药炭疽病菌(Colletotirchum gloeosporioides)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)、烟草赤星病菌(Alternaria alternata)生长的作用，从而证实溜曲霉次生代谢产物IDAs具有很好的抗菌活性。⑶在单因素实验的基础上，采用响应曲面法，研究了发酵温度，初始pH，装液量，接种量对溜曲霉次生代谢产物IDAs产量的影响，发现溜曲霉在发酵温度为28℃，初始pH为7.0，接种量为7.6%，装液量为360 mL/L的条件下，发酵14天，次生代谢产物IDAs的产量最高。⑷比较了溜曲霉发酵液及菌丝体中 IDAs的含量，发现溜曲霉代谢产物IDAs主要集中在发酵液中，从而得知IDAs是溜曲霉的胞外产物。⑸研究氨基酸种类、加量、加入时间等对溜曲霉次生代谢物IDAs产量的影响，发现发酵第8天加入氨基酸，且加入量为0.003 mol/L时比较合适。氨基酸种类对溜曲霉次生代谢产物的影响差异较大，以丝氨酸为代表的8种氨基酸能够促进溜曲霉次生代谢产物形成和积累，以脯氨酸为代表的12种氨基酸能够抑制溜曲霉次生代谢产物的形成和积累，这为氨基酸调控溜曲霉代谢产物机制的研究提供了素材。⑹采用高通量测序技术对溜曲霉基因转录组进行测序，发现氨基酸诱导调节过程中影响其吲哚二酮哌嗪类生物碱（IDAs）产量的基因共有1366个，主要基因有58个，关键基因5个，其表达的酶分别为：乙酰辅酶A脱氢酶，乙醇脱氢酶，丙酮酸脱氢酶，甘油醛-3-磷酸脱氢酶和6-磷酸果糖激酶。进一步研究表明：通过加入氨基酸对溜曲霉产生 IDAs的调控不是直接影响IDAs生物合成途径中的酶，而是通过影响糖酵解中的酶，以及一些氧化还原反应的脱氢酶，进而使IDAs的合成量增加或降低。