真菌次级代谢产物的抗真菌和抗氧化研究

近年来,临床上侵袭性真菌感染的发病率上升,主要是由于抗菌、抗肿瘤及免疫抑制剂等药物的长期使用,患有艾滋病、高血压、糖尿病、癌症等疾病,介入、器官或骨髓移植等技术的广泛开展及人口老龄化等因素使得免疫功能低下人群增多导致的。侵袭性真菌感染主要由假丝酵母、曲霉、隐球菌等病原真菌引起。这些病原真菌侵入免疫功能低下人群后,在机体的各个组织、器官及血液系统中增殖,导致患者出现严重的炎性反应和组织损伤,严重威胁人类的健康和生命。目前,临床使用的抗真菌药物主要有唑类、棘白菌素类、嘧啶类及多烯类药物。由于抗真菌药物种类较少且毒副作用较大,临床常见病原真菌对抗真菌药物耐药现象日益严重,导致治疗困难、预后不佳,患者病死率较高。开发安全、有效的抗真菌药物成为一个亟待解决的问题。天然产物的来源丰富、种类繁多、结构新颖、药理作用广泛,是新药开发的重要来源。目前,已从多种植物来源的天然产物中分离获得许多具有药理活性的化合物,如具有抗真菌活性的小檗碱、肉桂醛、药根碱,抗氧化活性的人参皂苷、银杏内酯、芦丁,抗疟活性的青蒿素,抗癌活性的紫杉醇,用于治疗心血管疾病的丹参酮等。植物内生菌与其根系土壤的微生物可以产生与宿主结构和生物chronic virus infection活性类似的代谢产物,可以替代植物成为筛选天然活性产物和寻找新药先导化合物的巨大宝库。本研究从土壤及植物标本中共分离获得260株真菌和57株细菌。经鉴定真菌包括13个属,其中曲霉属和链格孢霉属分离率最高。有3株真菌菌株具有GSK126较好的抗真菌和抗氧化活性,其中露湿漆斑菌M3-1对7种临床常见病原真菌均具有一定抑制作用,对可引起氧化损伤的自由基清除率也较高。根据菌株M3-1代谢产物的活性和产物干重对发酵条件进行优化。马铃薯葡萄糖培养基、pH 5.5、培养8天、摇床转速180r/min、培养基装液量150m L为最适发酵条件。利用乙酸乙酯萃取、硅胶柱层析、重结晶等方法对菌株M3-1代谢产物进行分离纯化。活性检测结果表明,组分M3-1-c活性最好,对白假丝酵母、克柔假丝酵母、近平滑假丝酵母的MIC_(50)可达4μg/m L,对新生隐球菌的MIC_(50)可达16μselleckchemg/m L,对烟曲霉的MIC_(50)可达32μg/m L;对DPPH自由基、O_2ˉ自由基、OH自由基的清除率分别达到88.9%、73.7%及75.2%;经气相色谱-质谱联用技术分析,推测其为苯甲酸类衍生物。活性组分M3-1-c对白假丝酵母的抗真菌机制分析结果显示,随着浓度的增加,白假丝酵母的生长增殖受到抑制;细胞表面疏水性降低;葡聚糖合成酶和几丁质合成酶的基因表达水平降低,细胞壁葡聚糖和几丁质的生物合成减少,且在该组分的作用下细胞壁结构被破坏,葡聚糖和几丁质的暴露量增加;当该组分浓度较高时还会改变细胞膜的通透性,对白假丝酵母细胞造成损伤。综上所述,本研究筛选获得一株露湿漆斑菌,其活性代谢产物对白假丝酵母等常见假丝酵母、新生隐球菌及烟曲霉均具有较好的抑制作用,且抗氧化能力较强;经过分离、纯化及鉴定推测该产物为苯甲酸类衍生物;选择白假丝酵母作为研究对象,探讨该活性产物的抗真菌机制,发现其可通过降低细胞表面疏水性,抑制细胞壁主要成分的生物合成,破坏细胞壁,从而抑制病原真菌的生长增殖。该研究结果可为新型抗真菌药物开发提供一定的实验基础。