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荔枝霜疫霉(Peronophythora litchii Chen ex Ko et al.)是荔枝霜疫霉病的病原菌,为了得到有较强抗荔枝霜疫霉活性的天然产物,本文作者对鼎湖山国家自然保护区菌种库中菌种的代谢物进行抗荔枝霜疫霉活性筛选,得到了多株具有较强抗荔枝霜疫霉活性的菌株。
在此基础上选择其中一株活性较好的菌株——绿僵菌属真菌Metarhizium sp。SC0924进行固体发酵,发酵物以95%乙醇提取,提取物依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇分部萃取,并对其中三个活性部分——氯仿、乙酸乙酯和正丁醇部分的萃取物进行分离纯化。在活性跟踪下,使用硅胶柱层析、凝胶柱层析和制备HPLC等方法,共从该菌株的发酵物中分离得到34个化合物。
运用现代光谱(UV、IR、ESIMS、HRTOFMS、1D NMR、2D NMR)和X—射线单晶衍射等技术对以上化合物进行结构鉴定,结果表明其中包括13个β-间二羟苯基类大环内酯及其衍生物(1~13),8个酚酸类化合物(14~21)和13个含氮杂环化合物(22~34),在以上化合物中,有7个为新化合物,分别将它们命名为麦他里丁霉素A(metarhizimycinA,2)、麦他里丁霉素B(metarhizimycinB,3)、麦他里丁霉素C(metarhizimycin C,4)、绿僵菌内酯A(metarhizilactoneA,10)、绿僵菌内酯B(metarhizilactone B,11)、绿僵菌内酯C(metarhizilactoneC,12)和绿僵菌内酯D(metarhizilactone D,13);1个首次分离得到的丁酯衍生物pyroglutamic acid butyl ester(33);首次发现并报道了antibiotic LL-Z1640-3的2个同分异构体:麦他里丁霉素D(metarhizimycin D,6)和麦他里丁霉素E(metarhizimycin E,7)的波谱数据。以及其它已知化合物24个,分别为aigialomycin B(1)、zeaenol(5)、aigialomycin D(8)、aigialospirol(9)、香草酸(14)、丁香酸(15)、邻氨基苯甲酸(16)、苯乙酸(17)、阿魏酸(18)、二氢阿魏酸(19)、2-羟基-3-苯丙酸(20)、2-羟基-3-对羟基苯丙酸丁酯(21)、环(甘氨酸-脯氨酸)(22)、环(脯氨酸-酪氨酸)(23)、环(缬氨酸-亮氨酸)(24)、环(亮氨酸-异亮氨酸)(25)、腺嘌呤(26)、腺嘌呤核苷(27)、尿嘧啶(28)、胸腺嘧啶(29)、胸腺嘧啶脱氧核苷(30)、1,2,3,4-tetrahydro-β-carboline-3-carboxylic acid(THCA,31)、4-acetyl-aminoimidazole(32)和光敏素(34)。
采用滤纸片琼脂扩散法检测化合物1~34的抗荔枝霜疫霉、荔枝炭疽、芒果炭疽、香蕉炭疽和柑桔青霉等水果致病菌活性。结果显示当每滤纸片含有样品500μg时,化合物8、16、21、23显示了较强的抗荔枝霜疫霉活性(强于阳性对照多菌灵或与之相当),化合物1、14、17、18、20、24也显示出一定的抗荔枝霜疫霉活性;在此剂量下其它的化合物则未显示出明显的抗荔枝霜疫霉活性,而各化合物对其它4种水果致病菌无明显的抗菌活性。
本研究共从绿僵菌Metarhizium sp.SC0924的发酵物中分离鉴定了34个化合物,它们包括有大环内酯类、酚酸类和含氮杂环类等多种结构类型,其中新化合物7个,而β-间二羟苯基类大环内酯的开环结构类型为首次发现。研究还首次发现其中2个大环内酯,6个酚酸类化合物和2个环二肽具有不同强度的抗荔枝霜疫霉活性。真菌是药物筛选的重要来源,本研究结果也进一步展现了真菌次生代谢产物的结构多样性和新颖性,同时说明通过对真菌的次生代谢产物的结构和活性的研究发现结构新颖、活性独特的化合物的工作可行性高、前景广阔。