Studie über sekundäre Metaboliten des Meerespilzes Aspergillus terreus
In den letzten Jahren haben marine Naturstoffe die Aufmerksamkeit von Chemikern und Biologen in aller Welt auf sich gezogen. Mehr als 16000 marine Naturstoffe wurden aus Meeresorganismen isoliert und identifiziert, und marine Mikroorganismen gelten als wertvolle Quelle für die Herstellung neuer Antibiotika, Antitumormittel und entzündungshemmender Medikamente. Meerespilze, insbesondere solche, die mit Meeresalgen, Schwämmen, wirbellosen Tieren und Sedimenten verwandt sind, sind effektive Produzenten bioaktiver Sekundärmetaboliten. Aufgrund ihrer Besonderheiten in Bezug auf Temperatur, Nährstoffe, Konkurrenz und Salzgehalt bilden sie im Vergleich zu terrestrischen Pilzen spezifische sekundäre Stoffwechselwege und können eine Fülle neuer aktiver Naturstoffe produzieren. Diese neuen strukturellen Sekundärmetaboliten spielen eine wichtige Rolle bei der Entdeckung von Arzneimitteln.

Aspergillus-Pilze sind eine der am weitesten verbreiteten Pilzgruppen der Erde und umfassen über 300-350 Pilzarten. Gegenwärtig wurden in Aspergillus-Pilzen verschiedene strukturelle Arten von Sekundärmetaboliten entdeckt, wie z. B. Alkaloide, Terpene, Lignin, Steroide, Polyketone, zyklische Peptide usw., die verschiedene biologische Wirkungen haben, wie z. B. antitumorale, antibakterielle, entzündungshemmende, antivirale Wirkungen usw. Aspergillus terreus ist in der Natur weit verbreitet und wird häufig aus der Rhizosphäre des Bodens, aus verrottenden organischen Stoffen und aus der Meeresumwelt isoliert. Neben dem Lipidsenker Lovastatin und seinen Zwischenprodukten kann Aspergillus terreus auch verschiedene wirtschaftlich bedeutende Sekundärmetaboliten produzieren. Ein und dasselbe Bakterium produziert aufgrund unterschiedlicher Quellen und Umgebungen verschiedene Metaboliten. In dieser Studie wurde ein Stamm von Aspergillus terreus, der aus dem Meeresschlamm der Nansha-Inseln isoliert wurde, als Forschungsobjekt ausgewählt, und das feste Reismedium wurde für die groß angelegte Fermentation verwendet. Seine sekundären Metaboliten wurden isoliert, gereinigt und identifiziert, und die in vitro neuroprotektive Aktivität von PC12-Zellen, die durch Hypoxie/Reoxygenierung geschädigt wurden, wurde bewertet, um Metaboliten mit neuer Struktur und guter Aktivität zu finden und die sekundären Metaboliten von Aspergillus-Pilzen weiter anzureichern.

In dieser Studie wurden die Sekundärmetaboliten der marinen Quelle Aspergillus terreus durch makroporöses Adsorptionsharz, Kieselgel, Gel-Säulenchromatographie und semipräparative Flüssigkeitsmethoden getrennt und gereinigt. Dreizehn Verbindungen wurden isoliert und identifiziert, von denen die Verbindungen 1 bis 3 γ-Butyrolacton-Derivate, Verbindung 4 eine Klasse von marinen natürlichen Alkaloid-Maleimid-(2,5-Pyrrolidon)-Derivaten, Verbindung 5 das Statin-Medikament Lovastatin, Verbindung 6 eine Terpenverbindung und Verbindung 7 eine Methylbenzoatverbindung waren. Ihre NMR-Daten wurden zum ersten Mal veröffentlicht. Bei den Verbindungen 8 bis 12 handelte es sich um fünf Diketopiperazine, von denen die Verbindungen 8 und 9 Thiodiketopiperazine waren, und bei Verbindung 13 handelt es sich um eine Benzopyranonverbindung. Vorläufige In-vitro-Tests der neuroprotektiven Aktivität zeigten, dass die Verbindungen 1, 3, 5, 6 und 7 die durch oxidativen Stress verursachten Zellschäden erheblich reduzieren können. In dieser Studie wurde die neuroprotektive Aktivität von Sekundärmetaboliten und einzelnen Verbindungen in Aspergillus oryzae-Reisfermentationsprodukten untersucht, was eine wissenschaftliche Referenz für die weitere Erforschung der chemischen Vielfalt der Sekundärmetaboliten von Aspergillus oryzae in der Zukunft darstellt.