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一株海参来源的链格孢菌(Alternaria sp.)次级代谢产物的研究①

2015-10-12齐君夏雪奎刘新袁文鹏张永刚贾爱荣刘昌衡

科技创新导报 2015年19期

齐君++夏雪奎++刘新++袁文鹏++张永刚++贾爱荣++刘昌衡

摘 要:目的:对一株海参来源的链格孢属真菌 (Alternaria sp.) 的次级代谢产物进行研究。方法:利用大米培养基对该菌进行发酵培养,通过薄层层析、柱层析、高效液相等分离手段,从链格孢属真菌 (Alternaria sp.) 的乙酸乙酯提取物中分离获得4个化合物。结果:利用质谱和核磁共振等现代波谱分析方法,依次鉴定为:麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮(1),麦角甾-6β-羟基-4,7,22-三烯-3-酮(2),Alternariol(3)和Alternariol methyl ether(4)。

关键词:海参来源真菌 Alternaria sp. 次级代谢产物

中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)07(a)-0002-02

海参属于海洋低等无脊椎动物中的棘皮动物门(Echinodermata)海参纲(Holothurioidea),是一种名贵的海洋动物,其营养丰富,是典型的高蛋白、低脂肪食物,其中的海参黏多糖、海参素、海参皂苷、氨基酸、多肽等活性成分,具有提高机体免疫力、抗疲劳、抗衰老、抗肿瘤等多种生理功能[1]。海参共附生微生物与其长期共存,共同抵御海洋特殊的生态环境,在生态系统的进化过程中与海参之间形成了良好的共生关系,能够产生化学结构多样、生物活性显著的次级代谢产物,在活性天然产物的研究中有着巨大潜力[2-3]。本课题组已经从海参来源的真菌中发现了结构新颖的、具有细胞毒活性的二萜类化合物,具有抑制血管生成活性的苯并呋喃类化合物,以及具有多种生物活性的聚酮类化合物[4-6]。本研究对一株海参来源的链格孢属真菌 (Alternaria sp.) HS-7的次级代谢产物进行了研究,通过薄层层析、柱层析、高效液相等分离手段,分离获得4个化合物,经质谱和核磁共振等现代波谱分析,鉴定为:麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮(1),麦角甾-6β-羟基-4,7,22-三烯-3-酮(2),Alternariol(3)和Alternariol methyl ether(4)。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

SW-CJ-1FD型超净工作台,苏州安泰空气技术有限公司;THZ-C型恒温震荡培养箱,江苏太仓市实验设备厂;Waters 高效液相色谱系统(美国Waters公司);安捷伦QTOF 6530液质联用仪;超导核磁共振仪 INOVA;石油醚,乙酸乙酯,二氯甲烷等为分析纯,甲醇为色谱纯(天津化学试剂厂);柱层析硅胶(200目~300目),薄层硅胶GF254(青岛海洋化工厂);Sephadex LH-20。

1.2 菌种来源

菌株HS-7采集自威海成山头海域的海参表皮分离得到,目前保存在山东省科学院生物研究所食品生物技术研究室。

1.3 方法

1.3.1 菌株的分离

将海参用无菌水清洗3次去除表面泥沙后,在海参各个部位分别切取小块,然后用组织切片法和组织匀浆法进行共附生微生物的分离。放入28℃培养箱中倒置培养,采用平板划线法挑取单菌落将其转接到另一新的平板上,进行反复的划线,获得纯的菌株。

1.3.2 菌株的发酵

从原始保藏菌种管中转接到平板进行复活,确定菌株纯化后,将菌种接取适量到 PDA液体培养基中,摇床培养2~3天,制备种子培养基。取种子培养液接入到大米培养基(120g/200mL海水,121℃,20min 高温灭菌),发酵20瓶,在室温下培养28天。

1.3.3 浸膏的制备和分离纯化

发酵28天后,用3倍体积的乙酸乙酯浸泡提取大米培养基发酵物,减压浓缩得到乙酸乙酯相浸膏(4.5g)。乙酸乙酯相浸膏经反复的正相硅胶柱层析、凝胶柱层析以及半制备HPLC等方法分离得到4个化合物。

2 结果与讨论

化合物1易溶于氯仿,1HNMR谱图显示甾体化合物的特征,1HNMR(CDCl3, 400MHz)δ:6.61(1H,d,J=9.6Hz,H-7), 6.04(1H,d,J=9.6Hz,H-6),5.74(1H, s,H-4),5.23(2H,m,H-22,H-23),1.06

(3H,d,J=6.8Hz,H-21),1.00(3H, s,H-19),0.96(3H,s,H-18),0.93(3H,d,J=6.8Hz,

H-28),0.85(3H,d,J=6.8Hz,H-27), 0.83(3H,d,J=6.8Hz,H-26)。通过与文献数据[7]的比较确定其结构为麦角甾-4,6,8 (14),22-四烯-3-酮。

化合物2:1HNMR(CDCl3,600MHz) δ:6.12(1H,d,J=2.2Hz,H-4),5.14-5.25 (3H,overlapped,H-7,H-22andH-23),

4.97(1H,brs,H-6),1.18(3H,s,H-19),

1.03(3H,d,J=6.6Hz,H-21),0.92(3H,

d,J=6.6Hz,H-28),0.84(3H,d,J=6.6Hz,

H-27),0.82(3H,d,J=6.6Hz,H-26), 0.61(3H,s,H-18)。通过与文献数据[8]的比较确定其结构为麦角甾-6β-羟基-4,7, 22-三烯-3-酮。

化合物3:1HNMR(DMSO,600MHz)δ:11.77(1H,s,2-OH),11.09(1H,brs,

4-OH),10.42(1H,brs,10-OH),7.26(1H,d,

J=1.8Hz,H-5),6.72(1H,d,J=2.4Hz,H-7),endprint

6.65(1H,d,J=2.4Hz,H-9),6.38(1H,d,J

=1.8Hz,-H-3),2.71(3H,s,8-Me);13CNMR(DMSO,150MHz)δ:165.9(C,C-13),

165.1(C,C-4),164.5(C,C-2),158.9(C,C

-10),153.0(C,C-12),138.7(C,C-8),138.5

(C,C-6),118.0(C,C-11),109.4(CH,C-7),

104.7(CH,C-9),102.0(CH,C-5),101.3(C,

C-1),97.8(CH,C-3),25.6(CH3,8-Me);ESIMS[M-H]-m/z257.2。经过与文献数据[9-10]比对,确定化合物为Alternariol。

化合物4:1HNMR(DMSO,600MHz)δ:7.14(1H,d,J=1.8Hz,H-5),6.65(1H,

d,J=1.8Hz,H-7),6.54(1H,d,J=1.8Hz,

H-9),6.52(1H,d,J=1.8Hz,H-3),3.89(3H,

s,4-OMe),2.70(3H,s,8-Me);ESIMS [M-H]-m/z271.2。经过与文献数据[9-10]比对,确定化合物为Alternariol methyl ether。

3 结论

通过对海参来源的链格孢属真菌 (Alternariasp.) HS-7次级代谢产物的研究,得到4个次级代谢产物。分别为麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮(1),麦角甾-6β-羟基-4,7,22-三烯-3-酮(2),Alternariol(3)和Alternariol methyl ether(4)。其中化合物1和2均为首次从海参来源的真菌中分离得到。研究已证实麦角甾酮具有利尿、抗肿瘤、免疫抑制、治疗慢性肾脏病等多种生物活性[7],为海洋药物先导化合物的发现提供了新资源。海参共附生微生物的研究为深入开发海参资源奠定了基础,提供了新思路。

参考文献

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[2] Sun P, Xu D X, Mandi A, et al. Structure, Absolute Configuration, and Conformational Study of 12-Membered Macrolides from the Fungus Dendrodochium sp. Associated with the Sea Cucumber Holothuria nobilis Selenka[J]. J. Org. Chem,2013(78):7030-7047.

[3] Xu D X, Sun P, Kurtan T, et al. Polyhydroxy Cyclohexanols from a Dendrodochium sp. Fungus Associated with the Sea Cucumber Holothuria nobilis Selenka[J]. J. Nat. Prod,2014(77):1179-1184.

[4] Xia X K, Zhang J Y, Zhang Y G, et al. Pimarane diterpenes from the fungus Epicoccum sp. HS-1 associated with Apostichopus japonicus[J]. Bioorg. Med. Chem. Lett., 2012(22):3017-3019.

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[6] 夏雪奎,齐君,刘昌衡,等.仿刺参共附生真菌 Aspergillus terreus 来源的聚酮类化合物的研究[J].现代食品科技,2014,30(4):10-14.

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[8] Nishitoba T, Sato H, Oda K, et al. Novel triterpenoids and a steroid from the fungus Ganoderma lucidum[J]. Agric. Biol. Chem.,1988,52(1):211-216.

[9] 杨志钧,殷瑜,王志强,等.一株马兜铃内生真菌 Colletotrichum sp.代谢产物中细胞毒活性成分的研究[J].天然产物研究与开发,2012(24):329.endprint