Isolierung von Sekundärmetaboliten und melanomhemmende Wirkung des endophytischen Pilzes Chaetomium Globosum S10
Endophyten bezeichnen eine Gruppe von Mikroorganismen, die in gesundem Pflanzengewebe leben, aber keine Pflanzeninfektionen und -krankheiten verursachen. Sie fördern nicht nur die Stressresistenz von Pflanzen wie Salztoleranz, Trockentoleranz, Kältetoleranz und Insektenresistenz, sondern enthalten auch reichhaltige Gencluster für die Synthese von Sekundärmetaboliten, die zu einer wichtigen Quelle für das Screening strukturell vielfältiger Naturprodukte geworden sind. Der Dongxiang-Wildreis (Oryza rufipogon Griffith.) ist der nördlichste Wildreis der Welt und kommt nur im Kreis Dongxiang in der Provinz Jiangxi vor. Aufgrund seines langjährigen Wildstatus und der natürlichen Selektion verfügt er über hervorragende Eigenschaften wie Stressresistenz, Krankheits- und Schädlingsresistenz, Kälteresistenz, Trockentoleranz und hohe Erträge. Unsere Forschungsgruppe führte eine systematische Studie über die Vielfalt der endophytischen Pilze im Dongxiang-Wildreis durch und stellte fest, dass er nicht nur reichlich endophytische Pilze enthält, sondern dass die Ergebnisse des PKS-Gen-Nachweises und des Screenings der Aktivität zur Hemmung von Pflanzenpathogenen zeigen, dass er reichlich aktive Sekundärmetaboliten enthält. Weitere Forschung ist notwendig.
Diese Studie konzentriert sich auf einen Stamm des endophytischen Chaetomium globosum S10, der aus Wildreis in Dongxiang isoliert wurde, und führt eine Fermentationskultur mit ihm durch. Es wurde vorläufig festgestellt, dass seine Fermentationsbrühe eine gewisse hemmende Wirkung auf Tumorzellen hat. Literaturberichten zufolge ist Chaetoglobosin die Hauptsubstanz, die von Chaetoglobosin zur Hemmung von Tumorzellen verwendet wird. Um die Verbindungen mit tumorhemmender Wirkung in der Fermentationsbrühe von S10 weiter zu untersuchen, isolierten und reinigten wir ihre Sekundärmetaboliten, identifizierten die Strukturen der isolierten Verbindungen und führten Tests zur Melanomhemmung durch, um potenzielle Wirkstoffe zu entdecken. Dies ist von großer Bedeutung für die Bereicherung der Sekundärmetaboliten und der funktionellen Vielfalt von Sphingomonas.

C. Globosum ist ein Pilz, der zur Familie der Trichomycteridae und zur Gattung der Trichomycetes gehört. Er wird seit 1973 als solcher klassifiziert, als Sekita von C Seit der Isolierung von Sphingomonas A und B aus Globosum wurden mehr als 400 strukturell neue aktive Sekundärmetaboliten in der Gattung Sphingomonas entdeckt. Zu diesen Verbindungen gehören hauptsächlich Sphingomonas, stickstoffhaltige Ketone, Terpene, Ester, Flavonoide, Isocoumarine usw. Unter ihnen machen Sphingomonas- und Azonverbindungen die große Mehrheit aus, während andere Verbindungen wie Isocumarine nur selten isoliert werden. Nur Yan et al. isolierten die Isocumarinverbindung Prochaetoviridin A aus Sphingomonas, die aus Ginkgo biloba stammen. In dieser Studie wurden drei Azonverbindungen, Chaetomugilin D (3), Chaetomugilin S (4) und Chaetoviridis A (5), sowie eine gewöhnliche Alkaloidverbindung, Cumarin A (6), aus dem Bakterium in 108 isoliert. Gleichzeitig wurden die Isocumarinverbindung 6-Hydroxymellein (2) und die Naphthochinonverbindung 6-O-Demethyl-5-Desoxyfusarubin (7) zum ersten Mal aus einem Pilz der Gattung Trichoderma isoliert. 6-Hydroxymellein (2) ist ein gängiges Biosynthese-Zwischenprodukt, aus dem Mikroorganismen zahlreiche Strukturanaloga synthetisieren können. Dies deutet darauf hin, dass das Genom von S10 verwandte Polyketid-Synthase (PKS)-Gencluster enthalten könnte. Die weitere Erforschung der Sekundärmetaboliten von S10 könnte zur Isolierung neuer Strukturen und Aktivitäten von Verbindungen führen.
Diese Studie konzentriert sich auf den Pilz C. Sieben Verbindungen wurden aus Globosum S10 isoliert und gereinigt, und über ihre biologischen Aktivitäten wurde bereits ausführlich berichtet. Unter ihnen können die Verbindungen 3 und 4, bei denen es sich um Azonverbindungen wie Chaetomugilin D (3), Chaetomugilin S (4) und Chaetoviri dins A (5) handelt, das Wachstum von Sämlingen wirksam hemmen. Die von Wang et al. aus einem aus Ginkgo biloba gewonnenen Pilz isolierten Verbindungen 3 und 4 haben beispielsweise eine signifikante Hemmwirkung auf das Wachstum von Keimlingen, und ihr IC50-Wert ist niedriger als der des Breitbandherbizids Glyphosat. Daher müssen sie zu natürlichen und umweltfreundlichen Herbiziden entwickelt werden. Verbindung 5 weist eine gute antimykotische Aktivität auf und hat eine gute hemmende Wirkung auf Kernscheibenbakterien. Seine präventiven und therapeutischen Wirkungen sind mit denen des Breitspektrum-Fungizids Carbendazim vergleichbar. Globulin A (6) hat auch eine gute Anti-Krebs-Aktivität gezeigt. Knudsen et al. fanden heraus, dass die aus Penicillium isolierte Verbindung 6 als potenzielles Medikament zur Behandlung von chronischer lymphatischer Leukämie (CLL) verwendet werden kann. Unter simulierten Bedingungen in lymphatischen Gewebekulturen zeigt sie auch eine signifikante Induktion der Apoptose von CLL-Zellen. Derzeit gibt es keine Berichte über die Aktivität von 6-O-Demethyl-5-Desoxyfusarubin (7), aber sein Analogon Sichelzelllinie hemmt die Proliferation von Bluttumorzelllinien und erhöht die Zellapoptose. In dieser Studie wurden die hemmenden Wirkungen der Verbindungen auf B16-Melanomzellen untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass mit Ausnahme von Verbindung 2 die anderen sechs Verbindungen keine hemmende Wirkung auf B16-Melanomzellen hatten.
Bisher wurde 6-Hydroxymellein (2) nur aus den endophytischen Pilzen Daldinia Eschscholtzii und Aspergillus terreus in Mangroven isoliert, und es wurde festgestellt, dass es hemmende Wirkungen auf die Pollenentwicklung von Arabidopsis hat. Darüber hinaus fanden Yang et al. heraus, dass Verbindung 2 keine hemmende Wirkung auf die menschliche Brustkrebs-Zelllinie MDA-MB-231 und die menschliche Bauchspeicheldrüsenkrebs-Zelllinie PANC-1 hat, aber nur eine schwache hemmende Wirkung auf die nicht-kleinzellige Lungenkrebs-Zelllinie A549 und die menschliche Leberkrebs-Zelllinie BEL-7402 mit einer IC50 von 170,6mg/L bzw. 315,0mg/L. In dieser Studie wurde erstmals festgestellt, dass 6-Hydroxymellein (2) eine gute hemmende Wirkung auf Melanomzellen B16 hat, mit einer IC50 von 2,24 μ mol/L. Das Melanom, ein in der Klinik weit verbreiteter bösartiger Hauttumor, hat einen hohen Grad an Bösartigkeit, ist leicht zu metastasieren und die Inzidenzrate nimmt von Jahr zu Jahr zu. Daher ist die Entdeckung der neuen Aktivität von 6-Hydroxymellein (2) hilfreich für die Forschung und Entwicklung von therapeutischen Medikamenten für Melanome und liefert eine neue Idee für die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von Melanomen.