A Trichoderma lucidum CIB-604 másodlagos metabolitjainak és biológiai aktivitásának kutatása
A Chaetomium, az Ascomycetes rendbe, a Sphaerales családba és a Chaetomiaceae családba tartozó gombafaj, a levegőben, a talajban és a biológiai szervezetekben széles körben jelen van. Jelenleg több mint 400 fajról számoltak be. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a Trichoderma nemzetséghez tartozó gombák különböző szerkezettípusú másodlagos anyagcseretermékeket képesek előállítani, amelyek közül a sejtrelaxánsok és az azafilon vegyületek a fő típusok. Ugyanakkor a Trichoderma gombák másodlagos metabolitjai biológiai aktivitások széles skálájával rendelkeznek, mint például antibakteriális, gyulladáscsökkentő, citotoxikus stb. Kutatócsoportunk régóta foglalkozik a Trichoderma nemzetségbe tartozó gombák másodlagos anyagcseretermékeinek és biológiai aktivitásuknak felfedezésével. A Trichoderma másodlagos anyagcseretermékeiből, mint például a C. cochlides, C. convolutum, C. globorum CIB-160 és C. gracile, különböző szerkezettípusú hatóanyagokat izoláltunk. A C. funicola potenciális kórokozó, amelyet fertőzött bőrszövetben találtak. 1969-ben jelentették, hogy a Trichoderma lucidumból izoláltak egy makrociklikus laktonvegyületet. Itoh és munkatársai 1987-ben a C Funicola JS 525 izolált ubikinonvegyületből izolálták. Jelenleg csak két kutatási jelentés létezik a kötélszőrhéj másodlagos metabolitjairól, és hiányoznak a releváns biológiai aktivitással kapcsolatos kutatási jelentések. Ez a cikk szisztematikusan tanulmányozta a Trichoderma funicola CIB-604 törzsének másodlagos metabolitjait, és tesztelte néhány vegyület antibakteriális és citotoxikus aktivitását. Itt beszámolunk a baktérium által termelt másodlagos metabolitok szerkezetéről és biológiai aktivitásáról.

Ebben a tanulmányban nyolc másodlagos metabolitot izoláltak rizs szilárd állapotban történő fermentációjából az Aspergillus niger (C. funicola CIB-604) törzsével, köztük három izokinolin alkaloidot (1-3) és öt szterolvegyületet (4-8), amelyeket mindegyiket először izoláltak Aspergillus nigerből. Az 1-3 vegyületek voltak az első szerkezetileg új kinolin-alkaloidok, amelyeket kutatócsoportunk fedezett fel az indiai C. indica 3.202 másodlagos anyagcseretermékeiből. Eddig az Aspergillus niger a második olyan gomba, amely képes ilyen új kinolin alkaloidok előállítására, ami arra utal, hogy a C. indica-val azonos kinolin alkaloid bioszintézis útvonalat használhat. Ebben a tanulmányban antibakteriális és citotoxikus aktivitási vizsgálatokat végeztünk az 1-6 vegyületekkel. Az antibakteriális aktivitási eredmények azt mutatták, hogy 100 μ g/ml koncentrációban az 1-6 vegyületek nem mutattak gátló hatást az Escherichia coli, Bacillus subtilis és Candida albicans sejtekre; A citotoxikus aktivitási eredmények azt mutatták, hogy a 2. és 4. vegyület citotoxikus hatást mutatott az SK-Hep-1, A549, HCT-116 és MCF-7 humán tumorsejtekkel szemben, és a 4. vegyület erősebb gátló hatással volt a tumorsejtekre, mint a 2. vegyület; Az áramlási citometriás elemzés eredményei azt mutatták, hogy a 2. és 4. vegyület elsősorban korai apoptózist indukált az SK-Hep-1 sejtekben, míg a 2. vegyület kevés hatással volt a korai és késői apoptózisra az A549 sejtekben, míg a 4. vegyület elsősorban késői apoptózist indukált az A549 sejtekben. Ez a cikk számol be először a 2. vegyület tumorsejtekre gyakorolt citotoxikus hatásáról. Az elemzési eredmények azt mutatják, hogy a 3 vegyület a 2 diasztereomerje, de citotoxikus aktivitása jelentősen alacsonyabb, mint a 2 vegyületé, ami azt jelzi, hogy a hidroxil- és izopropilcsoportok közötti relatív konfigurációnak jelentős hatása van a citotoxikus aktivitásra. Az 5. és 6. vegyületekkel összehasonlítva a 4. vegyület jelentős citotoxikus aktivitást mutat. A szerkezeti jellemzőinek elemzése egy tipikus aktív centrumot - α,β - telítetlen karbonil szerkezeti egységet - mutat a 4. vegyület molekulaszerkezetében, amely képes alkilációs reakcióba lépni a sejtekben lévő fehérjék tiolcsoportjaival, ezáltal a tumorsejtekhez kötődni és elpusztítani azokat. Összefoglalva, a Trichoderma lucidum CIB-604 másodlagos metabolitjaival és biológiai aktivitásaival kapcsolatos, ebben a tanulmányban bemutatott kutatási eredmények tudományos alapot teremtettek e baktérium tudományos megértéséhez, racionális fejlesztéséhez és felhasználásához.