海洋链霉菌Streptomyces sp. B9173合成的2-吲哚酮生物碱

【背景】海洋来源的天然产物近年来已成为小分子药物的重要来源。对海洋链霉菌Streptomyces sp. B9173的基因组分析显示,该菌包含多种天然产物的生物合成基因簇,具有产生多种新化合物的潜力。【目的】挖掘B9173菌株中未知的次级代谢产物,以期发现结构新颖或生物活性独特的化合物。【方法】利用HPLC/LC-MS结合的方法,排除了该菌株产生的已知化合物,确定3个未知化合物作为挖掘对象,然后利用正、反相硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶柱色谱和高效液相色谱等技术对次级代谢产物进行分离纯化,最后得到化合物单体。利用质谱及核磁共振光谱技术对化合物结构进行解析和鉴定。【结果】确定3个化合物分别是色胺酮、甲基异靛蓝和N,N-二甲基异靛蓝,三者都属于2-吲哚酮生物碱。其中色胺酮具有非常广的生物活性,包括抗菌、抗肿瘤、抗炎症等,是药物开发的良好前体,这是首次在细菌中被分离得到。甲基异靛蓝是我国临床治疗慢性粒细胞白血病的药物,这是首次在微生物发酵液中被分离得到。目前这3个化合物均主要依赖化学合成。本研究结合B9173菌株的代谢背景,推测了3个化合物的生物合成途径。【结论】基于紫外吸收光谱和质谱特征,从B9173菌株的发酵液中分离鉴定了3个2-吲哚酮生物碱,丰富了微生物活性天然产物的种类,对3个化合物生物合成途径的推测也为进一步研究色胺酮和甲基异靛蓝的生物合成机制奠定基础,后续可利用合成生物学技术重构这类化合物的生物合成途径,提供更便捷、低成本的生物合成方法。     

石磺来源海洋链霉菌Streptomyces ardesiacus SCSIO LO23中germicidin类化合物的分离鉴定及其生物合成分析

海洋共附生放线菌具有生产结构特殊和活性显著化合物的潜力。【目的】以海洋软体动物石磺Onchidium sp.来源共附生海洋链霉菌Streptomyces ardesiacus SCSIO LO23为研究对象,分离并鉴定其次级代谢产物结构,分析化合物的生物合成基因簇及其生物合成途径。【方法】采用多种培养基对该菌株进行发酵优化并放大发酵,利用多种柱色谱方法分离得到germicidin类化合物,并利用波谱学手段和X-Ray单晶衍射技术完成化合物的结构鉴定;利用Illumina HiSeq对目标菌株进行全基因组测序,结合antiSMASH和BLAST在线分析软件实现菌株中germicidin类化合物生物合成基因功能注释和生物合成途径分析,并通过异源表达进一步确定其生物合成基因。【结果】从AM3培养基发酵产物中分离鉴定了6个吡喃酮类化合物germicidinA(1)、germicidinB(2)、germicidin D (3)、germicidin H (4)、isogermicidin A (5)和isogermicidin B (6),其中化合物2和6对斑马鱼神经行为有显著兴奋作用。通过对...     

链霉菌CB02959中四霉素及四烯菌素的鉴定及培养基优化

【背景】四霉素(Tetramycin)和四烯菌素(Tetrin)是具有广谱抗真菌活性的四烯大环内酯类抗生素。链霉菌CB02959是一株雷纳霉素(Leinamycin)类化合物的潜在产生菌株,利用antiSMASH分析其基因组发现该菌株含有一个纳他霉素(Natamycin)类四烯大环内酯化合物的生物合成基因簇。【目的】对Streptomyces sp. CB02959中次级代谢产物进行研究,确定其是否可以产生四烯大环内酯化合物,对其发酵产物进行分离和结构鉴定,并进行初步的发酵优化以提高产量。【方法】基于生物信息学预测和高分辨质谱数据,推测CB02959中多烯化合物的结构;在不同发酵培养基中培养CB02959,确定适合大规模发酵的培养基;敲除tetrA基因以确定目标基因簇和四烯大环内酯化合物产生的相关性;分离和鉴定CB02959产生的主要代谢物的结构;通过改变培养基中葡萄糖、麦芽提取物和胰蛋白胨的含量,提高四烯大环内酯化合物的产量。【结果】通过对CB02959中纳他霉素类化合物生物合成基因簇的分析及16S rRNA基因序列的进化树分析,推测CB02959可能是一株新的四霉素和四烯菌素产生菌;在YEME发酵培养基中对CB02959进行大规模发酵,分离得到4个化合物,鉴定为四霉素A (1)、四霉素B (2)、四烯菌素A (3)、四烯菌素B (4);最后通过培养基的初步优化,将化合物1–4的产量分别提高至208.1、100.0、1 315.6、109.9 mg/L。【结论】通过基因组挖掘策略发现了一株新的四霉素和四烯菌素产生菌链霉菌CB02959,并通过培养基优化提升了其四烯大环内酯化合物的产量,此发现为这类抗真菌天然产物的后续开发奠定了基础。     

梵净山土壤链霉菌Streptomyces sp.FJS 31-2生产的Ⅲ型聚酮类化合物

研究特殊生境梵净山土壤来源链霉菌Streptomyces sp.FJS31-2次级代谢产物,为微生物药物开发提供结构复杂新颖物质来源,也为其衍生物的合成提供先导物。通过薄层层析、反复正(反)相硅胶柱层析等技术对Streptomyces sp.FJS31-2次级代谢产物纯化分离;利用质谱、核磁共振波谱技术进行结构鉴定。从Streptomyces sp.FJS31-2发酵产物分离得到3个化合物,结合质谱、核磁共振波谱技术进行结构解析,鉴定为2-(2'S-羟基丙基)-7-羟基色原酮(1)、Aloesone(2)和3,4-dihydro-3-(2-oxo-propyl)-3,6,8-trihydroxy-1(2H)-naphthalenone(3),都为III型聚酮类化合物。化合物1~3是首次从放线菌家族中分离鉴定得到天然产物。     

链霉菌KIB-H1556次级代谢产物抗植物真菌活性研究

对曼陀罗(Datura stramonium L.)根际链霉菌Streptomyces sp.KIB-H1556的次级代谢产物进行研究,利用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和半制备HPLC等分离手段对其发酵产物进行分离纯化,采用MS和NMR等波谱学手段并结合文献数据鉴定了3个单体化合物的结构,分别为:Bafilomycin D(1)、Bafilomycin B1(2)和Bafilomycin B2(3)。初步抗植物病原真菌活性筛选发现化合物2和3具有广谱抗真菌活性,尤其对玉米病原真菌的抑制活性显著,可作为玉米病原真菌病害的潜在生物防治剂。     

青海湖土壤来源链霉菌L8次级代谢产物的分离与鉴定及抑菌活性研究

采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、半制备HPLC等分离方法对青海湖干旱土壤来源的链霉菌Streptomyces pactum L8的次级代谢产物进行分离纯化,共得到7个化合物。通过NMR、MS等波谱数据分析,对所得化合物进行结构解析,鉴定为Germicidin B(1)、Germicidin A(2)、1-Acetyl-β-carboline(3)、N-Isobutylacetamide(4)、cyclo-(1-Pro-1-Val)(5)、cyclo-(1-Pro-1-Phe)(6)和3-Hydroxy-3-(2-Hydroxyethyl)-6-(3-Methylbut-2-en-1-yl)indolin-2-one(7),其中化合物7为新化合物。初步抑菌活性筛选发现化合物3对金黄色葡萄球菌有微弱的活性,化合物4对玉米弯孢病菌有弱的抑制作用。     

中国南海海洋链霉菌Streptomyces sp.rssa1的化学成分研究

对中国南海珊瑚样品来源的链霉菌Streptomyces sp.rssa1代谢产物进行研究。采用正相硅胶柱、ODS反相硅胶柱、Sephadex LH-20凝胶柱以及半制备高效液相色谱等分离方法,从该菌株的大米固体培养基发酵产物中分离得到10个化合物,通过NMR、MS等波谱数据,将化合物结构分别鉴定为四霉素A(1)、四霉素B(2)、kanglemycin M(3)、tryptophandehydrobutyrine diketopiperazine(4)、3-吲哚乙酰胺(5)、N-乙酰基色氨酸(6)、苯乙酸(7)、N-乙酰基酪胺(8)、苯甲酰胺(9)、苯乙酰胺(10)。抗菌活性筛选显示,化合物4对溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)的生长具有弱抑制活性。细胞毒活性测试结果显示,化合物3对巨噬细胞RAW 264.7具有细胞毒活性。环化核苷酸磷酸二酯酶PDE4水解抑制活性筛选未发现化合物在测试浓度下具有抑制活性。     

广西北部湾放线菌的分离筛选及活性产物的鉴定

为从广西北部湾的泥样和植物中分离海洋放线菌,筛选具有抑菌活性的菌株,分离活性化合物。研究采用普通稀释法分离菌株,对发酵产物进行抑菌活性测试,利用活性追踪分离活性化合物,并通过波谱方法确定化合物结构。结果表明从6个海泥样品和3个植物样品中共分离73株放线菌,筛选得到具有抑香蕉枯萎病和金黄色葡萄球菌活性的菌株7株,并从其中的1株链霉菌 Streptomyces sp.MDCW-126的次级代谢产物中分离鉴定了星形孢菌素。从广西北部湾分离的药用活性菌株资源具有开发和深入研究价值。     

深海放线菌08A4的鉴定及其抗真菌活性产物研究

从南海深海分离得到1株放线菌08A4,其发酵产物具有抗植物病原真菌活性,分离纯化得到3个化合物,通过1H-NMR初步鉴定为抗霉素类物质。结合形态学鉴定方法与16S rDNA序列分析方法,鉴定该菌株为微白黄链霉菌(Streptomyces albidoflavus)。     

北桑寄生内生真菌的分离及其次级代谢产物分析

首次对药用植物北桑寄生叶片中的内生真菌进行分离纯化,从中筛选出具有较高生物活性的菌株,鉴定此菌株并对其次级代谢产物进行初步分离。采用组织块法分离内生真菌,对其进行抗氧化活性和抑菌活性筛选;通过形态学和分子生物学方法鉴定其种属;运用柱色谱、重结晶等方法分离次级代谢产物,波谱学鉴定其结构。从北桑寄生叶片中分离纯化得到29株内生真菌,检测得到一株具有较高抗氧化和抑菌活性的菌株,鉴定为Alternaria alternata,从该菌次级代谢产物中首次分离得到3个单体化合物,分别为alternariol-5-O-methyl ether(1)、alternariol(2)、cis,cis-9,12-octadecadienoic acid(3)。化合物1和2具有较弱的抗氧化活性,化合物1和3表现出一定的抑菌活性。     

东乡野生稻内生放线菌Streptomyces sp. PRh5抑菌活性次级代谢产物研究

从东乡野生稻中分离到一株生产较强抑菌活性代谢产物的内生放线菌菌株Streptomyces sp. PRh5,利用活性追踪法结合正相硅胶、凝胶柱层析等色谱技术从PRh5菌株发酵液中分离到4种抑菌活性化合物,经~1H NMR、~(13)C NMR和MS等波谱分析鉴定为邻苯二甲酸二丁酯(1)、尼日利亚菌素(2)、13-Docosenamide(3)、诺卡胺素(4)。这表明菌株PRh5具有开发为新型抑菌生物制剂的潜力。     

海洋来源塔宾曲霉LWG-42菌株的鉴定及其抗氧化活性化合物的分离

鉴定1株具有抗氧化活性的海洋真菌LWG-42菌株,分离鉴定其抗氧化活性化合物。通过形态学特征和ITS序列分析对菌株LWG-42进行鉴定;利用DPPH自由基清除试验测定抗氧化活性,通过溶剂萃取和柱层析分离LWG-42菌株产生的抗氧化活性化合物;通过化合物的波谱特征鉴定其结构。菌株LWG-42被鉴定为塔宾曲霉(Aspergillus tubingensis);从其发酵产物中分离得到2个化合物aurasperone A和aurasperone B,aurasperone A、B清除DPPH自由基的EC50值分别为0.18和0.11 mg/m L。实验结果为进一步开发这两个化合物在药品、化妆品和食品工业中的应用提供了参考。     

乌药中3个新的倍半萜

研究乌药的化学成分。采用硅胶、ODS、Sephadex LH-20、制备液相等多种色谱分离技术进行分离纯化,通过波谱数据分析进行结构鉴定。从乌药90%乙醇提取物中分离得到4个倍半萜,分别鉴定为linderaggredin B1(1)、乌药酮酸A(2)、乌药酮酸B(3)、chlorahupetolide K(4),其中化合物1～3为新化合物,化合物4为首次从樟科中分离得到。     

金丝带缩酚酸类化学成分研究

对采自青海省的金丝带[Lethariella zahlbruckneri(Dr.)Krog.]的乙酸乙酯部分进行研究,采用硅胶柱色谱、半制备高效液相和重结晶技术进行分离纯化,通过1 H-NMR、13 C-NMR技术对化合物结构进行鉴定,结果共分离鉴定了5个化合物,包括:1个缩酚酸类:雪茶素(5);4个缩酚酸和缩酚酸环醚裂解产物:赤星衣酸甲酯(1),β-苔黑酚酸甲酯(2),苔色酸甲酯(3)和苔色酸乙酯(4)。其中化合物1、3、4、5均为首次从该植物中分得。     

海洋放线菌Streptomyces variabilis strain 6-1次级代谢产物的研究

目的:对来自海洋软珊瑚的链霉菌6-1(Streptomyces variabilis strain 6-1)进行次级代谢产物的分离和鉴定,寻找具有生物活性的化合物,为人类健康服务。方法:采用液体培养基对分自海洋软珊瑚Scleronephthya sp中的链霉菌6-1(Streptomyces variabi-lis strain 6-1)进行发酵培养,用乙酸乙酯对发酵液进行萃取;采用半制备高效液相色谱(semi-preparative HPLC)分离方法对乙酸乙酯萃取物进行分离纯化,得到单体化合物;运用电喷雾质谱(ESI-MS)、核磁共氢振(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)和物理性质对所得单体化合物进行结构鉴定。结果:从海洋链霉菌6-1(strain 6-1)发酵液的乙酸乙酯萃取物中分离得到3个单体化合物,分别鉴定为:7,4'-二羟基异黄酮(1)、5,7,4'-三羟基异黄酮(2)和丁烯酸内酯-Ⅰ(3)。结论:丁烯酸内酯-Ⅰ是从链霉菌属首次分离得到,化合物1和2均是从Streptomyces variabilis中首次分离得到;变异链霉菌6-1(Streptomyces variabilis strain 6-1)可以作为活性化合物3(丁烯酸内酯-Ⅰ)的重要来源。     

青海干旱生境土壤链霉菌次级代谢产物的分离鉴定及活性研究

对青海干旱生境土壤链霉菌Streptomyces pactum KIB-HL8液体发酵,应用硅胶柱色谱和高效液相色谱等方法进行分离和纯化,得到5个化合物,并用MS、NMR等方法对其结构进行解析,分别鉴定为N-乙酰酪胺(1)、N-乙酰色胺(2)、吡咯-2-甲酰胺(3)、Inthomycin C(4)和Inthomycin B(5)。对其抗真菌、细菌活性进行筛选,发现化合物4对金黄色葡萄球菌有抑制活性,化合物1和2对番茄灰霉病菌有抑制活性,化合物3对番茄早疫病菌有较强的抑制活性。     

阴香内生真菌Y-74鉴定及其次级代谢产物的初步研究

本研究主要是对阴香内生真菌菌株Y-74进行鉴定并对其次生代谢产物进行分离。运用ITS r DNA分子鉴定法鉴定菌株。通过对菌株Y-74进行发酵,经反复硅胶柱层析、葡聚糖凝胶柱层析从发酵液活性组分中分离得到一化合物,标为化合物(1)。采用GC-MS确定了该化合物的纯度,通过理化方法、1H NMR、13C NMR等手段鉴定其化学结构。分离纯化得到的化合物(1)为橘霉素A,相关文献表明橘霉素A具有一定的抗肿瘤活性,为进一步研究代谢物及其活性奠定了基础。     

基因组信息指导的星海链霉菌中2-甲硫基-N6-(4-羟基异戊烯基)-腺苷的分离鉴定

【目的】研究海洋链霉菌新种星海链霉菌Streptomyces xinghaiensis NRRL B24674~T次级代谢物中是否存在2-甲硫基-N~6-异戊烯基修饰的腺苷。【方法】通过生物信息学分析星海链霉菌S.xinghaiensis NRRL B24674~T基因组序列,寻找这类化合物的生物合成相关基因;采用正相硅胶柱色谱、反相硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和高效液相色谱等分离技术对该菌株的发酵粗提物进行分离纯化;利用质谱与核磁共振等波谱技术鉴定化合物的结构。【结果】在星海链霉菌基因组中找到含有2-甲硫基-N~6-异戊烯基修饰的化合物生物合成途径中的2个同源蛋白;从该菌的发酵液中分离鉴定了2-甲硫基-N~6-(4-羟基异戊烯基)-腺苷(ms2io6A)。【结论】星海链霉菌S.xinghaiensis NRRL B24674~T存在此类腺苷修饰反应,并且是首次在链霉菌中发现此类腺苷修饰。生物信息学分析预示着链霉菌中可能普遍存在此类核酸或者核苷修饰。     

青海干旱生境土壤链霉菌次级代谢产物的分离鉴定及活性研究北大核心CSCD

对青海干旱生境土壤链霉菌Streptomyces pactum KIB-HL8液体发酵,应用硅胶柱色谱和高效液相色谱等方法进行分离和纯化,得到5个化合物,并用MS、NMR等方法对其结构进行解析,分别鉴定为N-乙酰酪胺(1)、N-乙酰色胺(2)、吡咯-2-甲酰胺(3)、Inthomycin C(4)和Inthomycin B(5)。对其抗真菌、细菌活性进行筛选,发现化合物4对金黄色葡萄球菌有抑制活性,化合物1和2对番茄灰霉病菌有抑制活性,化合物3对番茄早疫病菌有较强的抑制活性。     

雷公藤植物内生Micromonospora sp. M66生产的一组吲哚生物碱

【目的】研究稀有放线菌——雷公藤内生小单孢菌(Micromonospora sp.M66)的次级代谢产物,为微生物药物或农用生物制剂开发提供结构多样的化合物资源。【方法】利用薄层层析、正(反)相硅胶柱层析、凝胶层析、液相色谱等技术对M66菌株中次级代谢产物进行分离纯化,利用波谱技术对化合物进行结构鉴定。【结果】最终分离纯化了7个单体化合物,结合质谱与核磁技术对这7个化合物进行了结构解析和鉴定,它们属于一组吲哚生物碱。化合物2是重要的植物生长调节剂,化合物3对淋巴细胞性白血病细胞P388、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母的增殖有抑制作用,化合物6对金黄色葡萄球菌有很好的抑制作用。【结论】化合物3-7首次从小单胞菌中鉴定出来,表明该小单孢菌具有较强的利用吲哚或色氨酸合成次级代谢产物的能力和挖掘生物碱类药物的潜力。