Tilapia'nın bağırsak mantarı Alternaria tenuissima SCSIO41701'deki antibakteriyel bileşikler
Streptococcus agalatae ve Streptococcus iniae'nin neden olduğu tilapia streptokok hastalığı, tilapia yetiştiriciliği endüstrisinde ciddi ekonomik kayıplara neden olmuştur. Şu anda tilapia yetiştiriciliğinde streptokok hastalığını önlemek ve tedavi etmek için çoğunlukla antibiyotikler ve diğer kimyasal ilaçlar kullanılmaktadır, ancak geniş spektrumlu antibiyotiklerin uzun süreli kullanımı ilaca dirençli suşları indükleyebilir.
Alternaria mantarları, 300'den fazla tanımlanmış saprofitik, endofitik ve patojenik mantar türü ile doğada yaygın olarak bulunur. Alternaria cinsi mantarlarda, özellikle piranon, terpenler, steroller, aromatik poliketonlar, antrakinonlar, alkaloidler, peptitler vb. dahil olmak üzere yapısal olarak yeni birçok aktif bileşik keşfedilmiştir. Bazı bileşikler enzim inhibisyonu, sitotoksisite, antifungal, antioksidan ve monokotiledon ve dikotiledon bitkilerde kök büyümesinin teşvik edilmesi gibi biyolojik aktivitelere sahiptir. Bunlar arasında Alternariol, Alternariol metil eter ve tentoksin gibi Alternarian toksinleri önemli toksisiteye sahiptir. Alternaria tenuissima, A ile ilişkili yaygın bir çevresel mantardır. Tenuissima'nın ikincil metabolitleri hakkında nispeten az araştırma vardır. Çalışmamızda, Pan ve arkadaşları derin deniz sediment kaynaklarından A. tenuissima DEFSCOS013'ten yeni spirosiklik hidrojenlenmiş antrakinon ve azot içeren antrakinon bileşikleri izole edilmiştir.
Yeni antibiyotikler aramak amacıyla, tilapia bağırsak kanalından izole edilen ve tanımlanan bir grup mantarı antibakteriyel aktivite açısından taramak için Streptococcus agalactiae ve Streptococcus iniae'yi indikatör bakteriler olarak kullandık. Bunlar arasında, Streptococcus agalactiae ve Streptococcus iniae'nin büyümesi üzerinde önemli inhibitör aktiviteye sahip olan bir A. tenuissima SCSIO41701 suşu tarandı. Bu çalışmada, tilapyada Streptococcus agalactiae ve Streptococcus iniae'nin büyümesini engelleyen A. tenuissima SCSIO41701 pirinç besiyerinin fermantasyon ürünlerindeki aktif bileşikleri araştırmak için aktivite izleme yöntemi kullanılmıştır.

Bu çalışmada, antibakteriyel aktivite takibi yoluyla, tilapia'da Streptococcus agalactiae ve Streptococcus iniae'nin büyümesini engelleyen A. tenuissima SCSIO41701 mantarındaki ana aktif bileşiğin yüksek içerikli aternariol (1) olduğunu belirledik. HPLC analizi ve ince tabaka plaka analizi yoluyla, Fr.6~Fr.10 bileşenlerinin, bileşik 1 ana pik olmak üzere, büyük miktarda bileşik 1 ve 2 içerdiğini bulduk. Daha iyi antibakteriyel aktiviteye sahip Fr.6~Fr.10 bileşenlerinin esas olarak bileşik 1 aracılığıyla antibakteriyel etki gösterdiği tahmin edilmektedir. Bu bileşenlerdeki bileşik 1 ve 2'nin çapraz dağılımının nedeni, ham ekstrakt normal faz silika jel kolon ile ayrıldığında yıkama için kullanılan diklorometan metanol çözücü sisteminde az çözünür olan bileşik 1 ve 2'nin yüksek içeriğinden kaynaklanmaktadır. Bileşik 1-6'nın tümü benzopiranolid bileşikleri sınıfına aittir. Yapıları ve tilapiye karşı anti streptokokal aktiviteleri karşılaştırıldığında, C-5 benzen halkası üzerindeki hidroksil grubu ile C7~C10a arasında konjuge bir sistemin varlığının antibakteriyel aktivitelerinde önemli bir rol oynadığı tahmin edilmektedir.
Bileşik 1 ve 2, tahıllar, meyveler, kolza tohumu, ayçiçeği tohumu, zeytin vb. gıdalarda tespit edilebilen yaygın streptomisin toksinleridir. Bileşik 1 ve 2'nin her ikisi de sitotoksik aktiviteye sahiptir ve genetik mutasyonları indükleyebilir, in vitro DNA ipliklerinin genotoksik kırılmalarına yol açabilir ve topoizomeraz I ve II α'yı inhibe edebilir. Ek olarak, bileşik 2 insan kolon kanseri hücrelerinde mitokondriyal mutasyonları indükleyebilir. Buna ek olarak, bileşik 1, Staphylococcus aureus, Streptococcus lactiae, Escherichia coli ve Pseudomonas aeruginosa'yı inhibe etmede iyi bir aktiviteye sahiptir ve MIC değerleri 8,82 μ g/mL'dir. Ayrıca elma çürüklüğü, karpuz solgunluğu, domates gri küfü ve biber fitoftorası gibi bitki patojeni mantarların aktivitesini de 15.63, 7.82, 1.96 ve 3 MIC değerleriyle güçlü bir şekilde inhibe eder.91 μ g/mL; Bileşik 2 ayrıca Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Ralstonia lactis, Pseudomonas aeruginosa ve Pseudomonas aeruginosa üzerinde sırasıyla 28.83, 34.29, 27.08, 29.21 ve 30.06 μ g/mL MIC50 değerleri ile antibakteriyel etkilere sahiptir. Bu çalışmada, bileşik 1'in tilapia patojenik bakterileri Streptococcus agalactiae ve Streptococcus dolphin'i öldürmede güçlü bir aktiviteye sahip olduğunu ve A. tenuissima SCSIO41701 suşunda yüksek bir verime sahip olduğunu ilk kez bulduk. Bununla birlikte, bu bileşiğin bir mantar toksini olarak güçlü toksisitesi göz önüne alındığında, tilapia streptokok hastalığının önlenmesi ve tedavisi için geliştirilip geliştirilemeyeceğini belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.