Studie über sekundäre Metaboliten und antibakterielle Aktivität von endophytischen Aspergillus in neun duftenden Insekten
Die Sekundärmetaboliten von Mikroorganismen sind die Quelle verschiedener bioaktiver Verbindungen, wie z. B. Antibiotika, und haben einen erheblichen medizinischen Wert. In den letzten Jahren sind sie auch zu einem wichtigen Thema in der Forschung der natürlichen medizinischen Chemie geworden. Insektensymbionten sind Pilze, die ihren gesamten Lebenszyklus oder einen Teil davon im Wirtsinsekt verbracht haben, ohne nennenswerte Infektionssymptome im Wirt zu verursachen. Sie können organische Bestandteile abbauen, um den Wirt mit Nährstoffen zu versorgen, ihm helfen, sich gegen fremde mikrobielle Invasionen zu wehren, und die Immunantwort des Wirts auslösen. Im Laufe der langfristigen Evolution haben die Pilze eine Reihe von Methoden entwickelt, um sich an die Darmumgebung anzupassen und stabile symbiotische Beziehungen mit ihren Wirten einzugehen. Sie haben bestimmte Eigenheiten bei der Wirtsauswahl und Kolonisierung.
Der Jiuxiang-Käfer, gemeinhin als "Stinkende Wanze" bekannt, ist eine Insektenart der traditionellen chinesischen Medizin mit einer langen Geschichte medizinischer Verwendung, die in Arzneibüchern verzeichnet ist. In manchen Gegenden ist er auch ein köstliches Nahrungsmittel. Im Compendium of Materia Medica heißt es, dass Jiuxiangchong hauptsächlich zur Behandlung von Qi-Stagnation im Zwerchfell und im Epigastrium, bei Milz- und Nierenmangel und zur Stärkung des Yang verwendet wird. Es kann bei Nierenmangel, Impotenz, Schmerzen und Schwäche in der Taille und den Knien sowie bei Blähungen und Schmerzen bei Gastritis eingesetzt werden. Die Forschung hat gezeigt, dass die nährende Wirkung der neun Gewürzwürmer mit ihrem Reichtum an Vitaminen, Spurenelementen, Phospholipiden, Aminosäuren, Proteinen, Lipiden und N-Acetyldopamin-Substanzen zusammenhängen könnte. Darüber hinaus hat der Extrakt von neun Gewürzwürmern antibakterielle Wirkungen auf Staphylococcus aureus, Salmonella typhi, Salmonella paratyphoid A und Shigella flexneri, und in ihrer Hämolymphe wurden auch neue antimikrobielle Peptide gefunden. Diese antibakteriellen Wirkstoffe stehen möglicherweise im Zusammenhang mit der Behandlung von Gastritis mit neun Gewürzwürmern. Die antibakterielle Wirkung des Jiuxiang-Insekts deutet darauf hin, dass seine endophytischen Pilze ebenfalls Sekundärmetaboliten mit antibakterieller Wirkung produzieren können. Gegenwärtig gibt es einen Mangel an relevanten Berichten über die endophytischen Pilze und ihre Metaboliten des Neun-Gewürz-Käfers. In dieser Studie wurde der Neun-Gewürz-Käfer als Forschungsobjekt ausgewählt, ein Aspergillus-Stamm aus seinem Darm isoliert und ein festes Reiskulturmedium für eine groß angelegte Fermentation verwendet. Die sekundären Metaboliten wurden isoliert, gereinigt und strukturell identifiziert, und ihre antibakterielle Aktivität wurde getestet, um Metaboliten mit guter antibakterieller Aktivität zu erhalten und die chemische Zusammensetzung und biologische Aktivitätsforschung von Insektenendophyten zu bereichern.

 

In dieser Studie wurden Kieselgel-, MCI-, Gelsäulenchromatographie- und semipräparative Flüssigkeitsmethoden zur Trennung und Reinigung der Sekundärmetaboliten des endophytischen Aspergillus septentrionalis verwendet. Aus ihnen wurden sechs Verbindungen isoliert, darunter eine neue Verbindung und fünf bekannte Verbindungen, bei denen es sich um Polyketide handelt. Je nach Strukturtyp lassen sie sich weiter in Pyranone, Diphenylether und Butyrolactone unterteilen. Die Verbindungen 1 und 2 wurden zum ersten Mal aus Aspergillus isoliert. Diphenylether-Verbindung 4 weist eine gewisse antibakterielle Aktivität auf, und auch in der Literatur wird berichtet, dass solche Verbindungen eine gute antibakterielle Aktivität aufweisen, insbesondere bei stärkeren Halogensubstitutionseffekten. Daher ist es möglich, ähnliche Verbindungen aus anderen Teilen des Bakterienextrakts zu isolieren und zu reinigen, unter denen es viele Verbindungen mit herausragender Aktivität gibt, die es wert sind, untersucht zu werden. In der Literatur wird berichtet, dass Quercetin (3) gute antioxidative und bräunungshemmende biologische Aktivitäten aufweist, die auf ähnliche biologische Aktivitäten untersucht werden können. Von Aspergillus-Pilzen wurde berichtet, dass sie verschiedene Arten bioaktiver Substanzen synthetisieren, aber ihre Sekundärmetaboliten sind nicht essentielle Substanzen mit relativ geringen Erträgen. In einem späteren Stadium können groß angelegte Fermentationen, verbesserte Kulturmedien, induzierte Biosynthese und genomische Modifikationstechniken eingesetzt werden, um die wahren Sekundärmetaboliten von Aspergillus-Pilzen weiter zu erforschen, um mehr gute aktive Metaboliten zu erhalten und Referenzen für die rationelle Entwicklung und Nutzung von entomopathogenen Pilzressourcen zu liefern.