趙夢冉 韋 歆
摘 要:黑曲霉的次級代謝產物結構新穎多樣且具有顯著的藥理活性,目前已被廣泛應用。本文回顧和總結了近年來黑曲霉次級代謝產物的研究進展,總結了其研究意義并提出了未來展望。
黑曲霉是公認安全的微生物, 具有多種活性強大的酶系,可以用于生產多種酶,該菌種廣泛應用于生產酶制劑,是重要的工業(yè)發(fā)酵菌種,用途非常廣泛。黑曲霉在幾乎所有的富氧環(huán)境中均可發(fā)現(xiàn),除了能夠產生大量有用的胞外酶和有機酸外,還能產生具有新穎結構和顯著藥理活性的次級代謝產物。
一、黑曲霉次級代謝產物研究現(xiàn)狀
李祝等[1-2]分離到一株A. niger xj對根癌土壤桿菌 Agrobacterium tumefaciens 及Staphylococcus aureus 具有抑制作用。 Song YC等[3]從 A. niger 發(fā)酵產物中分得的 4 種 γ-萘-吡喃酮類化合物具抗細菌及真菌活性。
周會楠[4]從福建紅樹林植物欖李 Lumnitzera racemosa 根泥來源樣品中分離篩選出1株具有細胞毒活性的黑曲霉菌株ZHN2-20,從中分離鑒定得到5個甾體類化合物。分別是:helvolic acid,methyl helvolic acid,(22E,24R)-ergosta-7,9(11),22-triene-3β,5α,6β-triol,cerevisterol,(22E,24R)-ergosta-1,9(11),22-triene-3β,5α-diol。實驗結果表明,在最高濃度50 μM時,化合物(22E,24R)-ergosta-7,9(11),22-triene-3β,5α,6β-triol與化合物(22E,24R)-ergosta-1,9(11),22-triene-3β,5α-diol對HL-60和K-562這2株人白血病細胞株有較強的抑制率,表現(xiàn)出一定的抑制活性,為該菌次級代謝產物中的活性成分。
張翼[5]從菌株 A.niger EN-13 中分離鑒定出9個新化合物:包括2個鞘酯類化合物、3個萘并-γ-吡喃酮類化合物、3個苯乙基取代的α-吡喃酮類化合物和1個甾體Diels-Alder加成產物,另有1個新的天然環(huán)二肽被分離鑒定。結果顯示3個化合物具有弱或中等強度的抑制白色念珠菌生長的活性,另外3個化合物顯示了弱或中等強度的抑制黑曲霉生長的活性。
關麗萍等[6]人從海洋真菌黑曲霉2HL-M-8 次級代謝產物中分離得到 11個化合物,分別鑒定為3β,15β-二羥基-(22E,24R)-麥角甾-5,8(14),22-三烯-7-酮、gymnasterone C、malformin A1、malformin A2、5α,8α-過氧-(22E,22R)-麥角甾-6,22-二烯-3β-醇、(22E,24R)-麥角甾-5,7,22-三烯-3β-醇、麥角甾-5,8,22-三烯-3β-醇、3-異丁基吡咯并哌嗪-2,5-二酮、環(huán)(異亮氨酸-脯氨酸)、環(huán)(丙氨酸-脯氨酸)和3-異丁基-8-羥基吡咯并哌嗪-2,5-二酮。采用 MTT 法測定11個化合物對人肺腺癌細胞(A549)、白血病細胞(HL-60)人胃癌胞(MGC-803)的體外抗細胞增殖活性?;衔飃ymnasterone C、malformin A1和malformin A2對人肺腺癌細胞(A549)的 IC50 值分別為54. 50、15. 25和36. 30 μM ;對白血病細(HL-60)的 IC50 值分別為23. 83、22. 95和21. 20 μM;對人胃癌細胞(MGC-803)的 IC50值分別為5. 28、17. 48和11. 38 μM?;衔铮?2E,24R)-麥角甾-5,7,22-三烯-3β-醇和麥角甾-5,8,22-三烯-3β-醇為首次從曲霉屬中分離得到的。化合物(22E,24R)-麥角甾-5,8,22-三烯-3β-醇、3-異丁基吡咯并哌嗪-2,5-二酮和環(huán)(異亮氨酸-脯氨酸)對選定的人腫瘤細胞具有一定的體外抗增殖活性。
二、研究意義
綜合以上的研究分析,可知黑曲霉的次級代謝產物結構類型多樣,同分異構體較多。在已從黑曲霉的次級代謝產物中分離到的化合物中:吡喃酮和甾體類化合物較多,少數(shù)生物堿類化合物;經過抗菌活性測試、抗腫瘤活性測試及鹵蟲致死活性測試等一系列實驗分析,得出一些黑曲霉次級代謝產物具有抗腫瘤活性、抗菌活性以及細胞毒活性,這為抗菌、抗腫瘤和細胞毒類藥物的研發(fā)提供了一定的依據(jù)和參考。
三、未來展望
黑曲霉的次級代謝產物中,提取分離出更多具有抗菌、抗腫瘤等藥理活性的化合物并早日研發(fā)出相應的臨床藥物,供患有疾病的人群使用,對人們和社會具有重要的意義。
參考文獻:
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