楊曦亮,王健嬌,姜 睿,劉永宏,周雪峰**
(1.武漢科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院,湖北武漢 430081;2.中國科學(xué)院南海海洋研究所,廣東省海洋藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510301)
海洋真菌是海洋微生物的重要組成之一,復(fù)雜的海洋生態(tài)環(huán)境使其產(chǎn)生結(jié)構(gòu)多樣、活性豐富的次級代謝產(chǎn)物,進(jìn)而成為天然產(chǎn)物及創(chuàng)新藥物的重要來源。海洋真菌約有四分之三分離自海洋生物體,包括植物(藻類、紅樹和其他高等植物)、海洋無脊椎動物(海綿、珊瑚、海鞘、海參、雙殼類、甲殼類)和脊椎動物(主要是魚類)[1]。海藻共附生真菌主要是指以內(nèi)生、附生和共生形式存在于藻體組織中的絲狀真菌。為適應(yīng)復(fù)雜的海洋生態(tài)環(huán)境,海藻共附生微生物可產(chǎn)生獨(dú)特的次級代謝產(chǎn)物參與宿主的防御體系,幫助宿主抵抗外界致病菌和病毒的侵害,以及其他海洋生物的攻擊,維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡。這些具有化學(xué)防御功能的微生物次級代謝產(chǎn)物往往結(jié)構(gòu)新穎、生物活性多樣,為新型海洋藥物的研發(fā)提供了寶貴的材料[2]。
自20世紀(jì)90年代起,海洋天然產(chǎn)物化學(xué)研究者便開始關(guān)注海藻共附生真菌,在過去的二十余年,已報道的海藻共附生真菌來源的新天然產(chǎn)物超過400種。這些化合物的結(jié)構(gòu)類型包括聚酮、萜類、肽、生物堿和脂肪酸酯等。據(jù)報道,66%的海藻共附生真菌來源的新天然產(chǎn)物具有抗腫瘤、抗菌、抗氧化和殺蟲等活性[3,4],可為海洋藥物或生物防治劑的研發(fā)提供寶貴的源頭分子。本文依據(jù)化合物的生物活性進(jìn)行分類,從抗菌、抗腫瘤、抗氧化、抗炎、浮游生物抑制等方面,對2006年以來海藻共附生真菌來源的新穎活性天然產(chǎn)物研究進(jìn)行概述,旨在為海藻共附生真菌天然產(chǎn)物研究及其藥用研發(fā)提供參考依據(jù)。
海藻共附生真菌與宿主相互依存,通過產(chǎn)生活性代謝產(chǎn)物構(gòu)建化學(xué)防御體系,幫助宿主海藻抵抗環(huán)境中的致病微生物。因此,抗菌活性是海藻共附生真菌來源的天然產(chǎn)物較為常見的生物活性。
Li等[5]從福建平潭紅藻Chondrusocellatus中分離得到一株青霉菌Penicilliumechinulatumpt-4,使用馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基靜置培養(yǎng)后從其代謝產(chǎn)物中分離得到1個新的混源萜Arisugacin K (1),該化合物對大腸桿菌具有抑制作用(30 μg/disk,抑菌圈直徑為8 mm)。
Liu等[6]從紅藻Pterocladiellatenuis中分離得到共附生青霉菌PenicilliumchermesiltumEN-480,并從其發(fā)酵物中分離得到補(bǔ)身烷型倍半萜Chermesins A—D (2—5),其中化合物2和3對大腸桿菌、白色念珠菌、藤黃微球菌和溶藻弧菌都具有一定的抑制活性,最低抑菌濃度為8—64 μg/mL,化合物5對大腸桿菌表現(xiàn)出微弱的抑制作用(MIC為64 μg/mL),而化合物4對所有菌株均無抑菌活性。由構(gòu)效關(guān)系推測該類化合物中C-5′雙鍵或環(huán)己二烯酮結(jié)構(gòu)的存在為抑菌活性的關(guān)鍵,而C-5′位羧基基團(tuán)的存在則明顯降低抑菌活性。
Li等[7]從與紅藻Codiumfragile共生的青霉菌PenicilliumoxalicumEN-290代謝物中分離出1個新的酚醛烯胺類化合物(Z)-3-(3,4-二羥苯基)-2-甲酰胺丙烯酸(6),活性試驗(yàn)結(jié)果表明其對金黃色葡萄球菌具有抑制作用,MIC為2.0 μg/mL,抑制作用強(qiáng)于陽性對照氯霉素(MIC為4.0 μg/mL)。
Zhang等[8]從海洋多管藻Polysiphoniascopulorum中分離得到一株真菌AspergillusnidulansEN-330,使用馬鈴薯葡萄糖肉湯(PDB)培養(yǎng)基靜置發(fā)酵30 d后,從其菌絲體丙酮提取物中分離得到1個氯代吲哚二萜19-hydroxypenitrem A (7)和1個無氯衍生物19-hydroxypenitrem E (8),兩種化合物對4種病原菌(遲鈍愛德華菌、鰻弧菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌)均具有抑制作用,MIC為16-64 μg/mL。構(gòu)效關(guān)系表明含氯化合物7活性強(qiáng)于無氯化合物8,推測氯原子的引入可提高化合物的活性。
化合物1—8的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 抗菌活性化合物1—8的化學(xué)結(jié)構(gòu)[5-8]
Gao等[9]從海洋紅藻中分離出一株青霉屬真菌PenicilliumchrysogenumQEN-24S,并從其代謝產(chǎn)物中分離得到2個新的類固醇Penicisteroids A和B(9和10);Penicisteroid A (9)對病原性真菌Aspergillusniger和Alternariabrasicae表現(xiàn)出顯著的抑制活性,在濃度為20 μg/disk時抑菌圈直徑分別為18和8 mm;化合物9對腫瘤細(xì)胞株HeLa、SW1990和NCI-H460具有選擇性細(xì)胞毒活性,IC50分別為15,31和40 μg/mL。
Song等[10]從海洋褐藻Sargassumsp.共附生真菌Trichodermaasperellumcf44-2發(fā)酵物中分離出一系列骨架新穎的化合物,其中包括結(jié)構(gòu)高度轉(zhuǎn)化的麥角固醇衍生物Tricholumin A (11),活性研究結(jié)果表明化合物11具有抗哈維弧菌、燦爛弧菌和假單胞菌的生物活性,當(dāng)其濃度為50 μg/disk時,抑菌圈直徑分別為10,7.5和8.0 mm;化合物11對植物致病真菌Glomerellacingulata也具有抑制作用,MIC為12 μg/mL。此后,Song等[11]對cf44-2菌株代謝產(chǎn)物進(jìn)一步挖掘,從中分離出7個新穎的萜類化合物12—18,抗菌活性研究發(fā)現(xiàn):化合物13和14在濃度為20 μg/disk時,對4種弧菌(副溶血性弧菌,鰻弧菌,哈維弧菌和燦爛弧菌)均表現(xiàn)出顯著的抑制活性,抑菌圈直徑為6.1-6.4 mm,由此推測其抗菌活性的產(chǎn)生可能與2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖基的存在相關(guān)。
以上化合物結(jié)構(gòu)詳見圖2。
圖2 抗菌活性化合物9—18的化學(xué)結(jié)構(gòu)[9-11]
Zhang等[12,13]從紅藻共附生擬青霉屬真菌PaecilomycesvariotiiEN-291次級代謝產(chǎn)物中陸續(xù)分離得到3個含二氫二苯惡庚英結(jié)構(gòu)的二酮哌嗪類生物堿Varioxepine A (19)、Varioloids A和B (20和21),活性研究結(jié)果表明這些化合物可抑制部分人類致病菌和水生細(xì)菌的生長(MIC為16-64 μg/mL),對植物致病真菌禾谷鐮刀菌也表現(xiàn)出顯著的抑制活性(MIC為4-8 μg/mL)。
Du等[14]從馬尾藻Sargassumthunbergii中分離出一株曲霉屬真菌EurotiumcristatumEN-220,并從其提取物中分離得到多個活性化合物,其中包括4個新的吲哚類生物堿Cristatumins A-D (22—25)?;衔?2對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有抑制活性,MIC為64 μg/mL;化合物25具有微弱的抗金黃色葡萄球菌的活性,在濃度為100 μg/disk時,抑菌圈直徑為8 mm;此外,化合物23對鰓足蟲表現(xiàn)出中等殺蟲活性,半數(shù)致死率LD50為74.4 μg/mL[14]。
Gulder等[15]從美國圣地亞哥拉霍亞海岸采集的一株綠藻中分離得到真菌Asteromycescruciatus#763,采用單菌多產(chǎn)物(OSMAC)策略篩選發(fā)酵后,從其代謝產(chǎn)物中分離得到1個新的五肽化合物L(fēng)ajollamide A (26),化合物26在100 μmol/L的濃度下對部分革蘭氏陽性細(xì)菌和致傳染性疾病的細(xì)菌均表現(xiàn)出較弱的抑制活性,對枯草芽孢桿菌和表皮葡萄球菌的抑制率分別為61%和30%。
Yang等[16]從中國青島采集的紅藻Ceramiumjaponicum中分離得到一株曲霉屬真菌AspergillusalabamensisEN-547,采用PDA培養(yǎng)基對其進(jìn)行發(fā)酵,并從其乙酸乙酯提取物中分離得到2個新的二酮嗎啉衍生物(27和28)和1個新的高共軛麥角甾烷型類固醇(29);化合物27—29對人類病原體(大腸桿菌和藤黃微球菌)和兩種水生細(xì)菌(愛德華氏菌屬和溶藻弧菌)具有抑制作用,MIC為16—64 μg/mL。
化合物19—29的結(jié)構(gòu)詳見圖3。
圖3 抗菌活性化合物19—29的化學(xué)結(jié)構(gòu)[12-16]
海藻共附生真菌是抗腫瘤活性天然產(chǎn)物的重要生產(chǎn)菌株之一。Zhuravleva等[17]從褐藻共附生青霉菌PenicilliumlividumKMM 4663中分離得到混源萜類化合物31—39,從另一株共附生青霉菌PenicilliumthomiiKMM 4645分離得到混源萜類化合物30-34,37和38?;衔?0,31,37和38能夠抑制JB6C141細(xì)胞系中致癌細(xì)胞核因子AP-1的轉(zhuǎn)錄活性,而化合物30-34,37和38對軟體動物北寄貝晶桿中的1,3-β-D-葡萄糖內(nèi)切酶具有明顯的抑制活性[17]。Zhuravleva等[18]從P.thomii和P.lividum兩株菌株的代謝產(chǎn)物中進(jìn)一步研究分離得到7個同類化合物Sargassopenillines A—G (40—46),其中化合物Sargassopenilline C (42)能夠抑制JB6 C141細(xì)胞系中AP-1的轉(zhuǎn)錄活性,IC50為15 μmol/L[18]。此外,化合物Sargassopenilline D (43)和F (45)對CD-1小鼠腹腔巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出細(xì)胞毒性,在10 μmol/L的安全濃度下,對細(xì)胞黏附的抑制率為30%-40%[18]。
上述化合物的結(jié)構(gòu)如圖4所示。
圖4 抗腫瘤活性化合物30—46的化學(xué)結(jié)構(gòu)[17,18]
Choi等[19]從越南峴港山茶半島的一株扇藻中分離出曲霉屬真菌Aspergillusflocculosus168ST-16.1,并從其代謝產(chǎn)物中分離得到5個新的Ophiobolins類二倍半萜(47-51),這些化合物對6種腫瘤細(xì)胞株HCT-15、NUGC-3、NCI-H23、ACHN、PC-3和MDA-MB-231均表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞毒性,半數(shù)抑制率IC50為0.14-2.01 μmol/L。這些Ophiobolins類二倍半萜對多種腫瘤細(xì)胞株的半數(shù)抑制率在納摩爾每升級別,顯示出很好的抗腫瘤藥用潛力[19]。
Cui等[20]從海洋褐藻Sargassumkjellmanianum中分離得到曲霉屬真菌AspergillusochraceusEN-31,并從其提取物中分離鑒定出1個具有罕見戊內(nèi)酯B環(huán)骨架的化合物7-nor-ergosterolide (52),以及2個新的甾體衍生物53和54?;衔?2對人肺癌細(xì)胞NCI-H460、肝癌細(xì)胞SMMC-7721和胰腺癌細(xì)胞SW1990表現(xiàn)出細(xì)胞毒性,IC50分別為5.0,7.0,28.0 μg/mL;化合物53對SMMC-7721細(xì)胞株具有細(xì)胞毒性,IC50為28.0 μg/mL[20]。Cui等[21]還從中國青島海岸采集的綠藻Ulvapertusa中分離得到毛殼球?qū)僬婢鶦haetomiumglobosumQEN-14,并從其代謝產(chǎn)物中分離得到7個新的細(xì)胞松弛素衍生物Cytoglobosins A—G (55-61)。Cytoglobosins C和D (57和58)對肺癌細(xì)胞A-549表現(xiàn)出細(xì)胞毒活性,IC50分別為2.26和2.55 μmol/L[21]。
Zhang等[22]從紅藻中分離得到一株真菌PaecilomycesvariotiiEN-291,并從其發(fā)酵產(chǎn)物中分離得到兩個異戊烯吲哚類生物堿(62和63),兩種化合物具有一定的細(xì)胞毒性,對NCI-H460細(xì)胞株的IC50分別為55.9和69.3 μmol/L。此后,該團(tuán)隊(duì)又從此菌株中分離出2個吲哚衍生物Varioloids A和B (64和65),兩化合物對人肺癌細(xì)胞A549、人結(jié)直腸癌HCT116和肝癌細(xì)胞HepG2均顯示出細(xì)胞毒性,IC50為2.6—8.2 μg/mL[23]。
化合物47—65的結(jié)構(gòu)如圖5所示。
圖5 抗腫瘤活性化合物47—65的化學(xué)結(jié)構(gòu)[19-23]
Krick等[24]從綠藻內(nèi)部組織中分離得到真菌Monodictysputredinis,該菌株可產(chǎn)生3個新的單體氧雜蒽酮Monodictysins A—C (66—68),其中化合物67具有抑制細(xì)胞色素P450 1A活性的作用,IC50為3.0 μmol/L;化合物67和68在小鼠Hepa 1c1c7細(xì)胞中顯示出適度的醌還原酶(QR)誘導(dǎo)活性,二倍QR活性所需濃度(CD值)分別為12.0和12.8 μmol/L;化合物68對芳香化酶具有微弱的抑制活性。
Pontius等[25]從地中海海藻共附生真菌Nodulisporiumsp.代謝產(chǎn)物中分離得到1個新的聚酮化合物Noduliprevenone (69),該化合物可選擇性抑制小鼠細(xì)胞色素 P450 1A的活性(IC50為6.5 μmol/L),同時以劑量依賴的方式誘導(dǎo)醌還原酶(QR)的雙重特異性活性,表現(xiàn)出潛在的抗腫瘤活性。Pontius等[26]從海藻共附生真菌Monodictysputredinis中分離出兩個新穎的二聚色酮(70和71),這兩個化合物能夠抑制細(xì)胞色素P450 1A的活性,IC50分別為5.3和7.5 μmol/L;化合物70和71均具有適度誘導(dǎo)小鼠Hepa 1c1c7細(xì)胞中的NAD(P)H:醌還原酶(QR)活性的能力,IC50分別為22.1,24.8 μmol/L;化合物71在抑制芳香酶CYP19活性方面稍強(qiáng)于化合物70,IC50分別為24.4,16.5 μmol/L。
新色酮衍生物Chromanone A (72)分離于海藻Ulvasp.EG-5共附生青霉屬真菌[27]。通過測試該化合物對致癌物代謝酶(CYP1A、GST、QR和mEH)的調(diào)節(jié)作用發(fā)現(xiàn),在小鼠肝癌細(xì)胞(Hepa 1c1c7)中,化合物72(4 μg/mL)對CYP1A的抑制率高達(dá)60%,且在低濃度時能顯著誘導(dǎo)GST,對mEH活性的提升呈劑量依賴性;此外,化合物72具有選擇性清除羥基自由基的活性,對細(xì)胞中誘導(dǎo)的DNA損傷有抑制作用,由此證明化合物72可能通過調(diào)節(jié)致癌物代謝酶和保護(hù)DNA免受損傷而發(fā)揮抗腫瘤作用[27]。
Myobatake等[28]從海藻衍生真菌PenicilliumpinophilumHedgcok的次級代謝產(chǎn)物中分離得到2個新的氫化氮雜苯甲酮化合物(73和74),兩者具有選擇性抑制哺乳動物DNA聚合酶A (polγ)、B (polsα,δ和ε)和Y (polsη,ι和κ)家族的活性,其中化合物73抑制活性較強(qiáng),IC50為48.6—55.6 μmol/L;動力學(xué)分析表明,化合物73是polα和κ活性區(qū)域DNA模板引物底物的非競爭性抑制劑,而與核苷酸底物則是競爭性抑制劑。
化合物66—74的結(jié)構(gòu)詳見圖6。
圖6 抗腫瘤活性化合物66—74的化學(xué)結(jié)構(gòu)[14-28]
海藻的抗氧化活性廣為人知,在其共附生真菌中發(fā)現(xiàn)大量抗氧化活性天然產(chǎn)物,這提示我們海藻共附生微生物可能是其宿主海藻發(fā)揮抗氧化活性的重要因素。
Izumikawa等[29]從日本沖繩縣石垣島采集的馬尾藻中分離得到海洋真菌Aspergillussp.SpD081030G1f1,并從其代謝產(chǎn)物中分離到2個新的萜素類似物JBIR-81 (75)和JBIR-82 (76),化合物75和76在神經(jīng)母細(xì)胞瘤-視網(wǎng)膜混合細(xì)胞(N18-RE-105細(xì)胞)中,抗L-谷氨酸毒性的保護(hù)活性(半數(shù)最大效應(yīng)濃度EC50分別為0.7和1.5 mmol/L)強(qiáng)于陽性對照抗氧化劑α-生育酚(EC50為8.8 mmol/L)。
Li等[30]使用PDB培養(yǎng)基對馬尾藻共附生真菌AspergilluswentiiEN-48進(jìn)行培養(yǎng),從其代謝產(chǎn)物中分離得到1個新的蒽醌衍生物77,在抗氧化活性研究中表現(xiàn)出顯著的DPPH自由基清除能力,IC50為5.2 μg/mL,明顯高于陽性對照丁羥甲苯BHT (IC50為36.9 μg/mL)。
韓國釜慶大學(xué)Son小組通過向真菌培養(yǎng)基中加入溴化劑,陸續(xù)從不同海藻共附生真菌中分離得到一系列抗氧化活性化合物:2010年,從慶南Yogke島采集的海洋紅藻中分離出一株產(chǎn)黃青霉菌株(MFB574-2),通過向該菌株培養(yǎng)基中添加CaBr2,誘導(dǎo)其產(chǎn)生2個新的多溴聯(lián)苯醚78和79,兩化合物均具有DPPH自由基清除活性,IC50分別為18和15 μmol/L,活性均強(qiáng)于陽性對照抗壞血酸(IC50為20 μmol/L)[31];同年,向紅藻共附生莖點(diǎn)霉屬真菌PhomaherbarumMFA301的培養(yǎng)基中加入CaBr2,從其乙酸乙酯提取物中分離得到2個新的具有DPPH自由基清除活性的溴化龍膽醌類化合物(80和81),IC50分別為3.8和3.9 μmol/L[32];2012年,在紅藻共附生真菌Dothideomycetesp.的培養(yǎng)基中加入NaBr,誘導(dǎo)其產(chǎn)生2個鄰甲基對苯二酚類化合物(82和83),這兩個化合物均具有顯著的DPPH自由基清除活性,IC50分別為11.0和17.0 μmol/L[33]。
上述化合物結(jié)構(gòu)如圖7所示。
圖7 抗氧化活性化合物75-83的化學(xué)結(jié)構(gòu)[29-33]
Elsebai等[34]從海藻共附生真菌Phaeosphaeriaspartinae次級代謝產(chǎn)物中分離得到4個新的聚酮類化合物Spartinols A—D (84—87),其中化合物85對炎癥中涉及的人白細(xì)胞彈性蛋白酶(HLE)具有抑制活性,IC50為17.7 μg/mL。一年后,該團(tuán)隊(duì)又從此菌株的發(fā)酵物中分離得到1個新化合物Spartinoxide (88),化合物88對人白細(xì)胞彈性蛋白酶具有顯著的抑制活性,IC50為1.71 μg/mL[35]。2011年,該團(tuán)隊(duì)從海洋綠藻Enteromorphasp.中分離得到共附生真菌Coniothyriumcereale,該菌株可代謝產(chǎn)生2個新的聚酮類生物堿(-)-cereolactam (89)和(-)-cereoaldomine (90),兩化合物均具有選擇性抑制人白細(xì)胞彈性蛋白酶的活性,IC50分別為9.28和3.01 μmol/L[36]。2012年,該團(tuán)隊(duì)再次從真菌Coniothyriumcereal中分離得到新的吲哚類生物堿Conioimide (91)和聚酮類化合物Cereoanhydride (92),化合物91對人白細(xì)胞彈性蛋白酶呈現(xiàn)出顯著的選擇性活性,IC50為0.2 μg/mL[37]。Wang等[38]從海藻共附生真菌Aspergillussp.ZL0-1b14中分離出高度氧化的重排三酮倍半萜類化合物Aspertetranone D (93),在脂多糖LPS刺激的RAW264.7巨噬細(xì)胞抗炎活性實(shí)驗(yàn)中,表現(xiàn)出顯著的抗炎活性,在濃度為40 μmol/L時對IL-6生成抑制率為69%。化合物84—93的結(jié)構(gòu)見圖8。
目前海藻共附生真菌來源的抗炎天然產(chǎn)物研究較少,主要是前述兩個研究團(tuán)隊(duì)的成果。因此,在海藻共附生真菌中抗炎天然產(chǎn)物的篩選發(fā)現(xiàn),還有待深入研究。
海藻共附生真菌產(chǎn)生對浮游生物具有抑制活性的次級代謝產(chǎn)物,與抗菌活性成分類似,同樣可以理解為是共附生真菌為宿主海藻提供的化學(xué)防御武器。一些海藻是珊瑚礁生物群落的重要組成部分,這些海藻共附生微生物產(chǎn)生的活性物質(zhì)和生物信號分子,可以保護(hù)海藻的生長,從而維護(hù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
Miao等[39]向褐藻共附生曲霉屬真菌Aspergilluswentii.na-3的培養(yǎng)基中加入異羥戊酸進(jìn)行發(fā)酵,從其代謝產(chǎn)物中分離得到2個新的萜類化合物Aspewentins A和B (94和95):化合物94對浮游植物C.marina和H.akashiwo具有抑制作用,LC50分別為0.81,2.88 μmol/L;化合物95對海洋浮游動物鹵蟲藻表現(xiàn)出毒性作用,LC50為6.36 μmol/L。
Shi等[40]從海洋紅藻Gracilariavermiculophylla共附生真菌TrichodermavirensY13-3中分離得到3個具有獨(dú)特四環(huán)碳骨架的聚酮類化合物Trichorenins A—C (96—98),化合物96—98對兩種海洋浮游植物均具有顯著的抑制作用(對海洋卡盾藻半數(shù)抑制率IC50分別為0.41,0.56和0.41 μg/mL;對劇毒卡爾藻IC50分別為1.00,0.87和0.69 μg/mL)。
圖8 抗炎活性化合物84-93的化學(xué)結(jié)構(gòu)[34-38]
Liu等[41]從海洋紅藻Laurenciaokamurai共附生真菌TrichodermacitrinovirideA-WH-20-3代謝產(chǎn)物中分離得到2個新的倍半萜類化合物99和100,以及1個新的異香豆素衍生物Trichophenol A(101),化合物99對引發(fā)赤潮的海洋浮游植物劇毒卡爾藻的生長具有抑制作用,IC50為8.1 μg/mL;化合物101對海洋卡盾藻、赤潮異彎藻、東海原甲藻抑制作用較強(qiáng),IC50分別4.4,9.1和5.9 μg/mL。
化合物94—101的結(jié)構(gòu)如圖9所示。
圖9 浮游生物抑制活性化合物94-101的化學(xué)結(jié)構(gòu)[39-41]
Kim等[42]從海藻共附生真菌Botryotiniasp.SF-5275中分離得到2個新化合物Botcinins A和B(102和103),化合物103對蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)具有顯著的抑制作用,呈劑量依賴型,IC50為53.6 mmol/L;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),化合物103為PTP1B的非競爭性抑制劑,呈現(xiàn)出胰島素拮抗活性。
Wu等[43]從紅藻Sargassumhorneri中分離得到真菌Pestalotiopsissp.Z233,使用加入誘導(dǎo)劑CuCl2的培養(yǎng)基對該菌株進(jìn)行培養(yǎng),從其發(fā)酵物中分離得到桉烷倍半萜類化合物104和105,兩個化合物均具有適度的酪氨酸酶抑制活性,IC50分別為14.8和22.3 μmol/L。
Almeida等[44]使用添加海鹽的麥芽培養(yǎng)基對綠藻Enteromorphasp.共附生真菌Cadophoramalorum進(jìn)行培養(yǎng),從其提取物中分離出4個新的羥基化Sclerosporin衍生物(106—109),生物活性測定顯示化合物109對3T3-L1小鼠脂肪細(xì)胞顯示出較弱的脂肪堆積抑制活性(IC50為212 μmol/L)。
Chen等[45]對海藻共附生真菌Acremoniumvitellinum進(jìn)行化學(xué)研究,從中分離出3個氯霉素衍生物(110—112):化合物111對農(nóng)業(yè)害蟲棉鈴蟲表現(xiàn)出顯著抑制活性,LC50為(0.56±0.03) mg/mL;化合物110和112的活性較弱,LC50分別為(0.93±0.05)mg/mL和(0.91±0.06) mg/mL;而陽性對照苦參堿的LC50僅為(0.24±0.01) mg/mL,表明化合物111具有較好的新型環(huán)保型生物農(nóng)藥開發(fā)前景。
化合物102—112的結(jié)構(gòu)詳見圖10。
圖10 其他活性化合物102—112的化學(xué)結(jié)構(gòu)[42-45]
綜上,海藻共附生真菌次級代謝產(chǎn)物中不乏含硫、氯、溴等雜原子取代的天然產(chǎn)物,其中萜類、聚酮類、生物堿類占據(jù)比例較大,其次為內(nèi)酯、肽類、甾類化合物。海藻共附生真菌代謝產(chǎn)物的生物活性主要集中在抗菌和抗腫瘤領(lǐng)域,其次為抗氧化、抗炎等其他活性。這些活性天然產(chǎn)物的產(chǎn)生與特殊的生存環(huán)境及宿主的生長調(diào)節(jié)、化學(xué)防御等生命活動密切相關(guān)。
海藻共附生真菌活性次級代謝產(chǎn)物研究雖已取得一定進(jìn)展,但其具體的代謝意義和特殊性,以及與藻類宿主的微妙關(guān)系仍有待深入探究。海洋蘊(yùn)藏著豐富的資源,仍有大量海藻及其共附生真菌尚未開發(fā)。而研究海藻共附生真菌的多樣性和分布,融合微生物學(xué)、基因組學(xué)、天然有機(jī)化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)等多領(lǐng)域?qū)W科知識,將使得海藻真菌及其天然產(chǎn)物化學(xué)的寶貴資源得到充分有效的開發(fā)與利用。