Forskning i metabolitterne fra Cladosporium tenuissimum MT-35, en endofytisk svamp på Cryptomeria sinensis
Huperzia serrata (Thunb. ex Murray) Trev Det er en plante af slægten Taxodium i familien Taxaceae, også kendt som Tusindlagspagoden. Den bruges som hel urt i medicin og virker varmeafledende og afgiftende, fremmer muskelvækst og standser blødninger, opløser blodstase og reducerer hævelser. Den kan bruges til at behandle skader forårsaget af fald, slangebid, blodstase og hævelser. Ifølge litteraturen er der masser af endofytiske bakterier i rødder, stængler og blade af den kinesiske gran, som kan producere strukturelt forskellige metabolitter, når de dyrkes in vitro; nogle endofytiske svampe kan også producere huperzin A under in vitro-fermentering og -dyrkning. Forskergruppens indledende forskning viste, at flere endofytiske svampe blev isoleret og identificeret fra Cryptomeria lanceolata. Der blev foretaget yderligere undersøgelser af deres fermenteringsprodukter, og en række strukturelt nye terpenoid- og polyketidmetabolitter blev isoleret og identificeret. Nogle forbindelser udviste betydelige antiinflammatoriske og acetylcholinesterase-hæmmende aktiviteter in vitro. C. Tenuissimum MT-35 er en endofytisk svamp, som vores forskningsgruppe har isoleret og oprenset fra Cryptomeria acutissima i den tidlige fase. Dens fermenteringsprodukt har en vis acetylcholinesterasehæmmende aktivitet. Derfor isolerede og rensede forskergruppen metabolitterne fra denne endofytiske svamp, kombineret med in vitro-aktivitetsscreening, i håb om at opnå metabolitter med acetylcholinesterasehæmmende aktivitet.

 

Mikroorganismer kan producere nye og forskelligartede metabolitter under in vitro-fermentering og -dyrkning. Gennem isolering og identifikation af mikrobielle metabolitter kombineret med aktivitetsscreening forventes det at opdage aktive molekyler med udviklingspotentiale. C. Tenuissimum er en endofytisk svamp, som vores forskningsgruppe har isoleret fra Cryptomeria lanceolata i et tidligt stadie. Det er blevet rapporteret i litteraturen, at denne svamp også er blevet isoleret i planter som Pinus wallichiana og Maytenus hookeri. Naseer, Dai og andre undersøgte dens metabolitter fermenteret i kartoffelglukoseagar-medium og isolerede flere makrolidpolyketoner, hvoraf nogle har antibakteriel aktivitet. I denne undersøgelse blev ti metabolitter isoleret og identificeret fra de fermenterede produkter af Tenuissimums brune ris, herunder seks kvælstofholdige forbindelser, to steroide forbindelser og to polyketidforbindelser. Nogle af forbindelserne udviste biologiske aktiviteter mod acetylcholinesterase og antiinflammatorisk. Selvom strukturen af forbindelse 1 er blevet rapporteret, er der ingen litteraturreference for dens kernemagnetiske resonansdata. I denne artikel blev todimensionel kernemagnetisk resonans (2DNMR) og andre metoder brugt til nøjagtigt at tildele dens kulstofbrintdata. Ovenstående forskningsresultater er nyttige for yderligere forståelse af Bacillus subtilis C Opdagelsen af de strukturelle typer og aktive naturlige produkter af tenuissimum-metabolitter har en vis referencebetydning. I den systematiske isoleringsundersøgelse af denne stamme blev det imidlertid konstateret, at de endofytiske svampe blev dyrket under de forhold, der er rapporteret i denne artikel, og at deres metabolitter var meget begrænsede. De makrolidkomponenter, der er rapporteret i litteraturen, blev ikke isoleret, hvilket kan skyldes forskellige dyrkningsbetingelser eller forskellige planteværter for de endofytiske svampe, hvilket resulterer i forskellige metabolitter. I efterfølgende undersøgelser er det muligt at prøve at ændre fermenteringskulturbetingelserne eller udforske forskellige svampekulturmetoder. Kombineret med væskekromatografi-massespektrometri (LC-MS)-analysevejledning kan egnede dyrkningsbetingelser screenes, før LC-MS-styret separation kan udføres for at undgå gentagen separation på lavt niveau så meget som muligt. På den anden side er opdagelsesstrategien for nye strukturelt aktive naturprodukter baseret på genmineteknologi med den hurtige udvikling af genomsekventeringsteknologi blevet et banebrydende forsknings-hotspot. Ved at aktivere udtrykket af specifikke genklynger eller udtrykke relaterede genklynger i andre heterologe systemer forventes det at opdage et stort antal nye produkter, der ikke kan opnås under konventionelle forhold.