Erforschung der Sekundärmetaboliten und ihrer biologischen Aktivitäten in festen Fermentationsprodukten des Tiefseepilzes Neoroussolella sp
Marine Mikroorganismen haben andere Stoffwechselsysteme und Abwehrmechanismen entwickelt als terrestrische Organismen, da sie über lange Zeit extremen Umweltbedingungen wie hohem Salzgehalt, hohem Druck, niedriger Temperatur, wenig Licht und oligotrophen Verhältnissen ausgesetzt sind. Infolgedessen sind die von ihnen produzierten Sekundärmetaboliten sehr komplex und vielfältig. Marine mikrobielle Quellen verfügen über eine extrem reiche Vielfalt an Naturstoffen, die fast alle strukturellen Arten von Naturstoffen abdecken und ein breites Spektrum an biologischen Aktivitäten aufweisen, was sie zu einer wichtigen Quelle für Leitverbindungen für neue natürliche Arzneimittel macht. Die Untersuchung der Sekundärmetaboliten mariner Mikroorganismen wird die Entdeckung von Leitverbindungen mit neuartigen chemischen Strukturen und bedeutenden biologischen Aktivitäten ermöglichen und damit wichtige Modellstrukturen und Vorstufen für die Erforschung und Entwicklung neuer Arzneimittel liefern.

Unsere Forschungsgruppe hat zuvor Pilze aus Sedimenten in einer Tiefe von 4314 m im Südchinesischen Meer (114 ° 34 ′ 32 ″ E, 13 ° 57 ′ 27 ″ N) isoliert und identifiziert und einen neuartigen marinen Pilz Neoroussolella sp. gewonnen. Laut Literaturübersicht gibt es derzeit keine Berichte über die Erforschung sekundärer Metaboliten sowohl im Inland als auch international. Die HPLC-MS-Analyse des Rohextrakts, der aus der Flüssigfermentation im kleinen Maßstab gewonnen wurde, ergab, dass die Metaboliten sehr reichlich vorhanden waren. Auf dieser Grundlage haben wir normale Kieselgelsäulen, Gelsäulen, Hochleistungsflüssigkeitschromatographie und andere chromatographische Techniken verwendet, um die chemische Zusammensetzung dieses Pilzes systematisch zu untersuchen.

Neoroussolella ist eine neue Pilzgattung, die erstmals 2014 von Liu et al. entdeckt und beschrieben wurde. Derzeit stammen die isolierten und identifizierten Pilze der Gattung Neoroussolella hauptsächlich aus Pflanzen und kommen in Bambus, krautigen Pflanzen und Palmen vor, während es nur wenige Berichte über marine Quellen gibt, die sich hauptsächlich auf den Mittelmeerraum konzentrieren, und alle Quellen stammen aus benthischen Pflanzen. Der in dieser Studie verwendete FS526-Stamm wurde aus Tiefseesedimenten im Südchinesischen Meer isoliert. Nach der Literaturrecherche gibt es keine Berichte über die Sekundärmetaboliten dieser Pilzgattung.

In dieser Studie wurden zum ersten Mal 15 monomere Verbindungen aus den festen Fermentationsprodukten des Tiefseepilzes Neoroussolella sp. FS526 identifiziert, die verschiedene Strukturtypen aufweisen, darunter 2 Terpene, 5 Isocoumarine, 2 Benzofurane, 1 Monoterpen und 5 Phenolderivate. Alle Verbindungen wurden zum ersten Mal aus Pilzen der Gattung Neoroussolella isoliert. Aufgrund der strukturellen Merkmale dieser Verbindungen wird vermutet, dass Phenol und seine Derivate die wichtigsten charakteristischen Sekundärmetaboliten dieses Pilzes sind, die hauptsächlich über den Polyketid-Biosyntheseweg produziert werden. Verbindung 1 weist strukturelle Analoga mit unterschiedlichen C-9-Konfigurationen auf. Die S-Konfiguration dieses Strukturtyps wurde zuerst von Stierle et al. aus Penicillium-Pilzen entdeckt und Berkeleyacetal C genannt. Diese Verbindung hat eine hemmende Wirkung auf nicht-kleinzellige Lungenkrebs-Zelllinien. Später entdeckten Sun et al. ebenfalls Berkeleyacetal C aus Penicillium purpurogenum MHZ 111. Anschließend isolierten und reinigten Chen et al. ein neues strukturelles Analogon mit C-9 R-Konfiguration aus Talaromyces amettolkiae YX1 und nannten es Amestolkolid B. Es wurden Aktivitätstests mit zwei verschiedenen Konfigurationen der monomeren Verbindungen, Berkeleyacetal C und Amestolkolid B, durchgeführt, die beide eine starke Aktivität zur Hemmung der NO-Produktion zeigten, aber keine signifikante zytotoxische Aktivität. Die Ergebnisse der biologischen Aktivitätstests in dieser Studie zeigten, dass Verbindung 1 eine schwache zytotoxische Aktivität aufweist. Darüber hinaus hat Verbindung 7 von Isocumarin eine starke antioxidative Aktivität, und ihr IC50-Wert liegt nahe an der Positivkontrolle Vc, was weitere Forschung wert ist. Die Ergebnisse dieser Studie bereichern die chemische Zusammensetzung von Neoroussolella-Pilzen und bieten eine materielle Grundlage für weitere Forschungen zu anderen biologischen Aktivitäten in der Zukunft.