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灰绿霉素A是从海洋丝状真菌灰绿曲霉HB1-19代谢产物中分离出来的一种新化合物,为首次发现的结构新颖的蒽醌衍生物,细胞实验表明灰绿霉素A具有良好的抗癌活性。本文重点研究了灰绿霉素A在灰绿曲霉中的生物合成途径。同时,对灰绿霉素A的发酵生产进行了初步的探讨。
为研究灰绿霉素A的生物合成途径,采用了前体喂养实验法、酶抑制剂法和稳定同位素核磁共振谱法(13C NMR)。在喂养实验中,证明了乙酸和丙二酸这两种物质都是灰绿霉素A潜在的生物合成前体。酶抑制剂法中,添加聚酮途径抑制剂浅蓝菌素,表明灰绿霉素A是通过聚酮途径合成的。在稳定同位素核磁共振谱法中,添加[1-13C]—乙酸钠后,灰绿霉素A碳骨架中有11个碳的13C丰度明显提高;添加[2-13C]—乙酸钠后,灰绿霉素A碳骨架中有10个碳的13C丰度明显提高。综合推断表明灰绿霉素A碳骨架中有12个碳原子来自于[1-13C]—乙酸钠的羧基碳,13个碳原子来自于[2-13C]—乙酸钠的甲基碳。[1,2-13C2]—乙酸钠添加实验则表明,灰绿霉素A碳骨架中存在12个二碳合成单位。在以上实验的基础上最终推断出灰绿霉素A可能的生物合成途径:灰绿霉素A通过聚酮途径合成自两个部分,其中一部分为中间体catenarin,在灰绿曲霉的代谢产物中也分离得到了这个物质;另一部分由一个乙酰—CoA单位和四个丙二酰—CoA单位缩合而成。这两个部分再进行醛醇缩合形成中间体,随后中间体发生分子内酯化形成内酯,最终合成出灰绿霉素A。
对灰绿霉素A发酵生产进行初步研究表明:在发酵过程中向培养基中添加适量的豆油有助于灰绿霉素A的合成;使用过多的聚氧乙烯氧丙烯甘油消泡剂会抑制灰绿霉素A的合成;灰绿曲霉对剪切力敏感。