深海来源哈茨木霉CS-152中高氧化度菖蒲烷型倍半萜的发现及其抗菌活性研究

《Fitoterapia》:Highly oxygenated acorane sesquiterpenes from the marine-sourced Trichoderma harzianum CS-152

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Fitoterapia 2.5

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  本研究针对海洋真菌次级代谢产物结构新颖性及抗菌活性筛选的难题,从深海来源哈茨木霉CS-152中分离获得3种新型高氧化度菖蒲烷型倍半萜(1-3)和4种已知类似物(4-7)。通过1D/2D NMR、HRESIMS等技术解析结构,并采用改良Mosher法确定绝对构型。其中化合物1和4对嗜水气单胞菌(MIC 4 μg/mL)、7对铜绿假单胞菌(MIC 4 μg/mL)展现显著抗菌活性,为海洋药物开发提供新候选分子。

  

海洋微生物因其独特的生存环境,已成为发现结构新颖、生物活性显著天然产物的重要资源库。其中,深海真菌次级代谢产物的研究近年来备受关注,但高氧化度倍半萜类化合物的发现仍面临分离难度大、结构解析复杂等挑战。与此同时,水产养殖业中由嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)引发的细菌性疾病日益严重,而现有抗生素的耐药性问题亟待解决。在此背景下,中国研究人员从深海来源哈茨木霉(Trichoderma harzianum)CS-152菌株中挖掘具有抗菌潜力的活性分子,相关成果发表于《Fitoterapia》。

研究采用硅胶柱色谱分离技术,结合薄层色谱荧光监测(针对非荧光化合物1-6的特殊处理),从菌株发酵物中获得7个菖蒲烷型倍半萜。通过核磁共振(1D/2D NMR)、高分辨电喷雾质谱(HRESIMS)完成平面结构解析,并利用改良Mosher法确定了化合物2、3的绝对构型。

结构鉴定与活性评价

  1. 新型化合物发现:鉴定出3个结构新颖的高氧化度菖蒲烷型倍半萜,包括含环氧结构的9,10-epoxidicacoren-2,7,8-triol(1)及一对差向异构体8S
    -acoren-2,7,8-triol(2)和8R
    -acoren-2,7,8-triol(3)。
  2. 抗菌活性筛选:化合物1和4对嗜水气单胞菌的MIC值达4 μg/mL,与临床常用抗生素相当;化合物7对铜绿假单胞菌同样显示4 μg/mL的强效抑制活性。
  3. 构效关系:环氧基团(化合物1)和特定羟基取代模式(化合物4)可能是抗菌活性的关键药效团。

结论与意义
该研究首次报道了深海哈茨木霉来源的环氧菖蒲烷型倍半萜,拓展了海洋天然产物的结构多样性库。其发现的抗菌活性分子为水产病原菌防治提供了新思路,尤其针对耐药菌株的防控具有潜在应用价值。研究过程中建立的非荧光化合物分离监测方案,为类似结构天然产物的研究提供了技术参考。论文通过多技术联用的策略,展示了海洋真菌在药物先导化合物发现中的重要作用,为后续结构优化和机制研究奠定基础。

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