張 亮 劉艷輝 羅 薇 郭志勇 鄧張雙 鄒 坤
(三峽大學(xué) 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院 天然產(chǎn)物研究與利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 宜昌 443002)
近年來(lái),植物內(nèi)生菌已經(jīng)成為活性天然產(chǎn)物最重要的新來(lái)源,是藥物的先導(dǎo)化合物的重要來(lái)源之一.在植物內(nèi)生菌活性代謝產(chǎn)物的研究中,從微生物種類來(lái)看,主要集中在真菌的代謝產(chǎn)物研究上;從代謝產(chǎn)物類型上看,主要集中在聚酮,萜類,生物堿等類型代謝產(chǎn)物上[1].在上述研究過程中,忽視了對(duì)低極性成分的研究,特別是石油醚部位的化學(xué)成分的研究,但從目前的研究現(xiàn)狀來(lái)看,不斷有新的具有特殊功能的低極性脂肪酸被發(fā)現(xiàn)[2-3],而且脂肪酸在生命過程中扮演著非常重要的角色,如降低血液黏稠度,改善血液微循環(huán),增強(qiáng)細(xì)胞活力,增強(qiáng)記憶力和思維能力,促進(jìn)脂溶性維生素的消化和吸收等生理功能等[4],因而在該文中,通過GC-MS方法分析來(lái)自我國(guó)特有的瀕危植物珙桐內(nèi)生真菌Lophiostomasp.(X1-2)的石油醚部位的化學(xué)成分,為內(nèi)生真菌低極性部位的合理利用提供理論和應(yīng)用依據(jù).
X-4數(shù)字顯示顯微熔點(diǎn)儀(溫度未校正),北京泰克儀器有限公司;AL204型電子天平(Mettlwr Tol EDO);N21001型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛郎儀器有限公司),GC-MS(美國(guó)Finnigan公司,TRACE GC-MS);柱色譜和薄層色譜用硅膠均為青島海洋化工廠產(chǎn)品,其它試劑均為分析純.
Lophiostomasp.(X1-2)菌株是采自湖北省宜昌市大老嶺國(guó)家森林公園中珙桐莖皮,經(jīng)平板劃線分離純化,該菌種保存在三峽大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院天然產(chǎn)物研究與利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi),保存在4℃的PDA固體培養(yǎng)基中,經(jīng)分子生物學(xué)鑒定菌株X1-2為L(zhǎng)ophiostomasp..
采用固態(tài)培養(yǎng)方式,發(fā)酵培養(yǎng)基為大米培養(yǎng)基,大米80g,水160mL,裝入500mL三角瓶?jī)?nèi),經(jīng)121℃,0.1MPa,高溫滅菌25min后,在超凈工作臺(tái)上接種,共接種40瓶,28℃靜置培養(yǎng)40d.
將大米培養(yǎng)基發(fā)酵物,用乙酸乙酯萃取至無(wú)色,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀50℃減壓濃縮至干,得到濃縮物120g,將濃縮物溶解拌硅膠過柱,以石油醚-丙酮-甲醇梯度洗脫,收集各組分.石油醚洗脫部分為石油醚部位.
稱取經(jīng)石油醚洗脫得到的樣品50mg置50mL圓底燒瓶中,加φ(H2SO4)=1%的甲醇溶液2mL,于70℃水浴加熱反應(yīng)30min,反應(yīng)完畢后,于反應(yīng)液中加2mL正己烷,再加蒸餾水,充分振蕩,靜置分層后取上清液.用1mL正己烷洗滌上清液,將洗滌后的上清液以CaCl2干燥后,取上清液待測(cè).
毛細(xì)管柱DB-WAS:30m×0.25mm×0.25μm;進(jìn)樣口溫度280℃;載氣:高純氮?dú)?;載氣流量1.5 mL/min(氣相色譜柱頭壓為1.0×105Pa),進(jìn)樣量:1 μL.升溫程序:柱初始溫度150℃,保溫5min;終止溫度300℃,保溫3min;升溫速率6℃/min;采用TIC監(jiān)測(cè)方式,質(zhì)譜掃描范圍:29~449amu(如圖1所示).
圖1 內(nèi)生真菌Lophiostoma sp.(X1-2)石油醚部位甲酯化GC-MS圖譜
從表1顯示的結(jié)果表明,珙桐內(nèi)生真菌Lophiostomasp.(X1-2)的石油醚部位的主要化學(xué)成分為達(dá)瑪烷型三萜和脂肪酸,其中達(dá)瑪烷型三萜類成分占其總成分的43.95%,接近于一半,而各種脂肪酸的含量約為54.54%,其它的微量成分只占總量的2%左右.其中脂肪酸以9(E)烯-十八碳酸甲酯,十八碳酸甲酯,9(Z),13(Z)二烯-十八碳酸甲酯,10(Z)烯-十九碳酸甲酯,二十四碳酸甲酯5種脂肪酸為主,其含量分別達(dá)13.61%,19.02%,11.61%,3.53%,1.42%,在脂肪酸中不飽和脂肪酸含量為28.75%,占總脂肪酸的一半還多,表明該真菌能夠合成種類繁多的不飽和脂肪酸,飽和脂肪酸僅占20.44%.
表1 石油醚部位甲酯化衍生GC-MS結(jié)果
續(xù)表1 石油醚部位甲酯化衍生GC-MS結(jié)果
與其它微生物產(chǎn)生的脂肪酸的結(jié)構(gòu)類型比較發(fā)現(xiàn),一般微生物中以十六碳酸和十八碳酸及其相應(yīng)的不飽和脂肪酸為主,而珙桐內(nèi)生真菌Lophiostoma sp.(X1-2)卻以十八碳酸和十九碳酸及其大于十九個(gè)碳的脂肪酸為主,表明真菌Lophiostomasp.(X1-2)在其脂肪酸的生源合成過程,有更多2C單元的乙酰輔酶參與脂肪酸的合成.從生物燃料的利用角度來(lái)看,更長(zhǎng)的碳鏈就意味著在相同條件下能釋放更多的能量.同時(shí)另外一個(gè)主要的成分達(dá)瑪烷型甾烷,在乙酸乙酯部位化學(xué)成分分離中,得到證實(shí),其中在乙酸乙酯部分化學(xué)成分中的主要成分之一是3-氫松苓酸B,從其結(jié)構(gòu)來(lái)看,應(yīng)該是GC-MS檢測(cè)出的化合物1的在內(nèi)生真菌Lophiostomasp.(X1-2)中氧化的產(chǎn)物[7].從上述GC-MS結(jié)果可推測(cè),珙桐內(nèi)生真菌Lophiostomasp.(X1-2)的酶系中主要以聚酮和萜類化合物的合成酶為主,因?yàn)樵谝宜嵋阴ゲ课换瘜W(xué)成分的分離中發(fā)現(xiàn),該真菌的主要次級(jí)代謝額產(chǎn)物類型主要是萜類和脂肪酸衍生物為主(如圖2~3所示).
圖3 內(nèi)生Lophiostoma sp.(X1-2)石油醚部位脂肪酸成分結(jié)構(gòu)
隨著各種不同脂肪酸的生物功能被闡明,而該內(nèi)生真菌含有豐富的脂肪酸成分,值得進(jìn)一步深入研究,為其開發(fā)利用不飽和脂肪酸及其提供理論依據(jù).
(致謝:感謝三峽大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心潘家榮老師GC-MS測(cè)試工作.)
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