美洲大蠊和喙尾琵甲幼虫脂溶性抑菌物质研究

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从植物、微生物和昆虫等生物中寻找活性良好、副作用低的天然产物,一直是新药研发的重要途径之一。昆虫出现在4亿年前,经过漫长的进化成为最为成功的生物类群之一,是尚未被充分开发利用的重要资源;随着昆虫养殖技术、化学成分、药理药效研究的不断深入,人们对昆虫资源越来越重视。昆虫资源丰富、化学成分多样,为寻找新的天然产物作为药物开发提供了广阔的前景。本论文以美洲大蠊(Periplaneta americana L.)和喙尾琵甲(Blaps rhynchoptera Fairmaire)幼虫为研究材料,采用不同溶剂提取其脂溶性物质,以3种革兰氏阳性菌——金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和2种革兰氏阴性菌——大肠杆菌(Escherichia coli)、绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)为供试菌检测抑菌活性,经多次硅胶柱色谱和凝胶Sephadex LH-20柱色谱分离纯化,成功地从2种昆虫获得了脂溶性抑菌化合物或组分,主要研究结果如下:(1)2种昆虫粗提物的抑菌活性:采用石油醚和乙酸乙酯提取2种昆虫不同极性的脂溶性物质,在1.0g·L-1浓度下检测抑菌活性;美洲大蠊石油醚提取物仅对枯草芽孢杆菌表现出了抑菌活性,抑菌圈直径为2.58mm(已扣除滤纸片大小,下同);乙酸乙酯提取物对供试的3种革兰氏阳性菌均显示了抑菌活性,其中对枯草芽孢杆菌的活性最好,抑菌圈直径为2.00mm;喙尾琵甲幼虫乙酸乙酯提取物对金黄色葡萄球菌和藤黄微球菌显示了抑菌活性,抑菌圈直径分别为3.78、1.06mm。(2)不同组分的抑菌活性:2种昆虫乙酸乙酯提取物经硅胶柱层析初分离后分别获得不同组分,在0.1g·L-1浓度下检测抑菌活性;美洲大蠊得到的9个组分(FrZ1FrZ9)均显示了不同程度的抑菌活性;组分FrZ3对供试的3种革兰氏阳性菌表现出了很好的抑菌活性,其中对藤黄微球菌的效果最好,抑菌圈直径为5.10mm;组分FrZ7对5种供试菌均显示了抑菌活性,对革兰氏阳性菌的抑制效果好于革兰氏阴性菌的抑制效果,其中对藤黄微球菌和枯草芽孢杆菌的效果最好,抑菌圈直径分别为4.00、3.94mm;喙尾琵甲幼虫得到的8个组分(FrP1FrP8)均显示了不同程度的抑菌活性;组分FrP3对藤黄微球菌的活性尤为突出,抑菌圈直径为8.38mm;组分FrP4FrP7对5种供试菌均表现出了抑菌活性,对革兰氏阳性菌的活性更好。(3)化合物的抑菌活性:美洲大蠊活性组分FrZ6、FrZ7和FrZ8经进一步分离纯化共得到了30个化合物,对纯化获取量15mg以上的15个化合物进行抑菌活性检测;在5.0mg·L-1浓度下,13个化合物对供试菌种表现出不同程度的抑菌作用,对革兰氏阳性菌的抑菌效果更好;其中7个化合物对5种供试菌均表现出了抑菌活性,对金黄色葡萄球菌抑菌效果最好的是化合物25,抑菌圈直径为3.53mm,对藤黄微球菌抑菌效果最好的是化合物18,抑菌圈直径为19.70mm,对枯草芽孢杆菌抑菌效果最好的是化合物21,抑菌圈直径为6.00mm,对大肠杆菌抑菌效果最好的是化合物18和21,抑菌圈直径为1.34mm,对绿脓杆菌抑菌效果最好的是化合物25和26,抑菌圈直径为2.20mm。(4)化合物的结构分析:对活性较好、相对稳定的化合物16、18、21、22、23、25、26进行结构分析,确定这7个化合物均为极性较大的不饱和脂肪酸类化学成分,其中化合物16、23分别鉴定为油酸-1-甘油酯、亚油酸-1-甘油酯。综上所述,美洲大蠊石油醚和乙酸乙酯提取物均有抑菌活性,乙酸乙酯提取物的抑菌谱更广,其含有众多的脂溶性抑菌化学成分,不饱和脂肪酸为其主要活性成分之一,其中鉴定化合物2个,为油酸-1-甘油酯和亚油酸-1-甘油酯。喙尾琵甲幼虫仅乙酸乙酯提取物有抑菌活性,活性物质集中在极性较大的组分FrP3FrP7。
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