兩株海洋微生物中的活性吲哚生物堿研究.pdf

1、海洋微生物生存環(huán)境復雜特殊,其次生代謝產物結構新穎、種類繁多,是新結構活性化合物的重要來源。為了尋找結構新穎的活性化合物,本論文采用活性追蹤的方法開展了對海洋放線菌和海洋細菌次生代謝產物的研究工作。內容主要包括:活性菌株的篩選及初步評價,抗腫瘤活性成分的追蹤分離,單體化合物的結構解析,化合物抗腫瘤及抑菌活性的初步評價。
　　 經研究發(fā)現(xiàn),多種海洋生物包括海綿、被囊動物、紅藻以及海洋共附生微生物等都可以產生結構新穎的吲哚生物堿類化

2、合物,該類化合物是海洋來源生物堿最重要的組成部分。這些海洋來源的吲哚類生物堿與陸生來源的相比不僅具有結構骨架的復雜性,而且存在鹵素取代的現(xiàn)象。目前為止,海洋來源吲哚類生物堿具有細胞毒活性、抗病毒、抗微生物、抗炎、抑制拓撲異構酶Ⅰ等多種生物活性,因此該類化合物構效關系的研究廣泛受到科學家們的關注。
　　 將分離自青島沿海及南海紅樹林樣品的126株放線菌和細菌進行集成篩選。首先采用SRB法,以小鼠白血病P388腫瘤細胞為篩選模型進行

3、體外抗腫瘤活性的篩選,然后結合HPLC指紋圖譜及薄層色譜進行化學篩選,得到具有較強細胞毒活性的菌株4株,最終確定了1株主產吲哚咔唑生物堿、細胞毒活性較強的鏈霉菌Streptomyces sp.FMA作為進一步研究的目標菌株。同時,為了開發(fā)病原菌資源,選擇了以吲哚生物堿為主要次生代謝產物并可產生多種高絲氨酸內酯(AHLs)信號分子的致病菌遲緩愛德華氏菌(E.tarda)LTB-4作為另一目標菌株。
　　 以遲緩愛德華氏菌(E.ta

4、rda)和海洋鏈霉菌Streptomyces sp.FMA為研究對象,對發(fā)酵產物運用萃取,薄層層析,正相、反相硅膠柱層析;LH-20凝膠柱層析,反相高壓液相等多種化學的分離純化手段,進行活性次生代謝產物的追蹤分離。從E.tarda LTB-4的次生代謝產物中分離得到15個單體化合物(1-15),從Streptomyces sp.FMA的次生代謝產物中分離得到13個單體化合物(16-28)。繼而,利用理化性質和波譜學方法(IR,UV,MS

5、,NMR等)結合化學反應的方法闡述了28個化合物的化學結構(化合物結構及名稱參見Table 1),其中新天然產物2個(1,2),新化合物2個(16,17)。所得化合物的結構類型包括:吲哚咔唑類化合物(16-22)、簡單吲哚類生物堿(1-10,23)、黃酮類(11)、苯類衍生物(12-13,24-26)、核苷堿基(14-15)、呋喃類(27)和不飽和內酯類(28)。由此可見,吲哚類生物堿是Streptomyces sp.FMA和E.tar

6、da次生代謝產物的主要結構類型。
　　 通過氣相色譜和質譜連用(GC-MS)的測試手段,對遲緩愛德華氏菌(E.tarda)胞外的5種?；呓z氨酸內酯(AHLs)信號分子進行了結構鑒定,分別為C4-HSL、C6-oxo-HSL、C8-HSL、C8-oxo-HSL和C10-HSL,為該類細菌信號傳導的研究提供了依據(jù)。
　　 利用SRB法、MTT法及藥敏紙片法對分離獲得的單體化合物的抗腫瘤、抗菌活性分別進行了初步評價。篩選出了

7、3個抗腫瘤化合物(2、16、18);1個抗菌活性化合物(12)。其中,化合物2對A549的IC50為6.24μM,化合物16對HL60和A549細胞的IC50分別為4.97μM和2.01μM化合物18對P388和Hela細胞的IC50分別為1.37μM和5.06μM;化合物12對產氣桿菌(Clostridium perfringens)和大腸桿菌(E.coli)均有抑制作用,其最小抑菌濃度(MIC)分別為31.25μg/mL和37.5μ