Forskning i sekundære metabolitter og biologiske aktiviteter i Trichoderma lucidum CIB-604
Chaetomium, en slægt af svampe, der tilhører Ascomycetes-ordenen, Sphaerales-familien og Chaetomiaceae-familien, er vidt udbredt i luft, jord og biologiske organismer. I øjeblikket er der rapporteret om over 400 arter. Tidligere undersøgelser har vist, at svampe, der tilhører slægten Trichoderma, kan producere sekundære metabolitter med forskellige strukturelle typer, blandt hvilke celleafslappende midler og azafilonforbindelser er de vigtigste typer. Samtidig har sekundære metabolitter fra Trichoderma-svampe en bred vifte af biologiske aktiviteter, såsom antibakterielle, antiinflammatoriske, cytotoksiske osv. Vores forskningsgruppe har længe været engageret i opdagelsen af sekundære metabolitter og deres biologiske aktiviteter i svampe af slægten Trichoderma. Vi har isoleret forskellige typer aktive stoffer med forskellige strukturelle typer fra sekundære metabolitter af Trichoderma, såsom C. cochlides, C. convolutum, C. globorum CIB-160 og C. gracile. C. funicola er et potentielt patogen, som er blevet fundet i inficeret hudvæv. I 1969 blev der rapporteret om en makrocyklisk laktonforbindelse isoleret fra Trichoderma lucidum. I 1987 isolerede Itoh et al. det fra C Funicola JS 525 isolerede ubiquinonforbindelser. På nuværende tidspunkt er der kun to forskningsrapporter om de sekundære metabolitter i tovværkshårskallen, og der mangler relevante forskningsrapporter om biologisk aktivitet. Denne artikel undersøgte systematisk de sekundære metabolitter fra en stamme af Trichoderma funicola CIB-604 og testede de antibakterielle og cytotoksiske aktiviteter af nogle forbindelser. Her vil vi rapportere om strukturen og den biologiske aktivitet af de sekundære metabolitter, der produceres af denne bakterie.

I denne undersøgelse blev otte sekundære metabolitter isoleret fra faststoffermentering af ris af en stamme af Aspergillus niger (C. funicola CIB-604), herunder tre isoquinolinalkaloider (1-3) og fem sterolforbindelser (4-8), som alle blev isoleret fra Aspergillus niger for første gang. Forbindelserne 1-3 var de første strukturelt nye quinolinalkaloider, som vores forskningsgruppe opdagede fra de sekundære metabolitter af C. indica 3.202 i Indien. Indtil videre er Aspergillus niger den anden svamp, der er i stand til at producere sådanne nye kinolinalkaloider, hvilket tyder på, at den kan indeholde den samme kinolinalkaloid-biosyntesevej som C. indica. Denne artikel udførte antibakterielle og cytotoksiske aktivitetstest på forbindelserne 1-6. Resultaterne af den antibakterielle aktivitet viste, at forbindelserne 1-6 ved en koncentration på 100 μ g/mL ikke udviste hæmmende virkninger på Escherichia coli, Bacillus subtilis og Candida albicans; Resultaterne af den cytotoksiske aktivitet viste, at forbindelserne 2 og 4 udviste cytotoksisk aktivitet mod humane tumorceller SK-Hep-1, A549, HCT-116 og MCF-7, og at forbindelsen 4 havde en stærkere hæmmende virkning på tumorceller end forbindelsen 2; Resultaterne af flowcytometrianalyse viste, at forbindelser 2 og 4 hovedsageligt inducerede tidlig apoptose i SK-Hep-1-celler, mens forbindelse 2 havde ringe effekt på tidlig og sen apoptose i A549-celler, mens forbindelse 4 hovedsageligt inducerede sen apoptose i A549-celler. Denne artikel rapporterer for første gang den cytotoksiske aktivitet af forbindelse 2 på tumorceller. Analyseresultaterne viser, at forbindelse 3 er en diastereomer af 2, men dens cytotoksiske aktivitet er signifikant lavere end forbindelse 2, hvilket indikerer, at den relative konfiguration mellem hydroxyl- og isopropylgrupper har en betydelig indvirkning på dens cytotoksiske aktivitet. Sammenlignet med forbindelserne 5 og 6 udviser forbindelse 4 betydelig cytotoksisk aktivitet. Analyse af dets strukturelle egenskaber afslører et typisk aktivt center - α, β - umættet carbonylstrukturenhed - i den molekylære struktur af forbindelse 4, som kan gennemgå alkyleringsreaktion med thiolgrupperne i proteiner i celler og derved binde sig til tumorceller og dræbe dem. Sammenfattende har forskningsresultaterne om de sekundære metabolitter og biologiske aktiviteter af Trichoderma lucidum CIB-604 i denne artikel lagt et videnskabeligt fundament for den videnskabelige forståelse og rationelle udvikling og udnyttelse af denne bakterie.