Endofitik Mantar Chaetomium Globosum S10'un Sekonder Metabolitlerinin İzolasyonu ve Melanom İnhibisyon Aktivitesi
Endofitler, sağlıklı bitki dokularında yaşayan ancak bitki enfeksiyonlarına ve hastalıklarına neden olmayan bir grup mikroorganizmayı ifade eder. Sadece tuz toleransı, kuraklık toleransı, soğuk toleransı ve böcek direnci gibi bitki stres direncini teşvik etmekle kalmaz, aynı zamanda yapısal olarak çeşitli doğal ürünlerin taranması için önemli bir kaynak haline gelen zengin ikincil metabolit sentezi gen kümeleri içerirler. Dongxiang yabani pirinci (Oryza rufipogon Griffith.) dünyanın en kuzeyindeki yabani pirinçtir ve yalnızca Jiangxi Eyaleti, Dongxiang İlçesinde bulunur. Uzun süreli yabani statüsü ve doğal seleksiyonu nedeniyle strese dayanıklılık, hastalık ve haşere direnci, soğuğa dayanıklılık, kuraklığa tolerans ve yüksek verim gibi mükemmel özelliklere sahiptir. Araştırma grubumuz, erken aşamada Dongxiang yabani pirincindeki endofitik mantar çeşitliliği üzerine sistematik bir çalışma yürütmüş ve sadece bol miktarda bitki endofitik mantarı içermediğini, aynı zamanda PKS gen tespiti ve bitki patojen inhibisyon aktivitesi tarama sonuçlarının bol miktarda aktif ikincil metabolit içerdiğini gösterdiğini bulmuştur. Daha fazla araştırma gereklidir.
Bu çalışma, Dongxiang'daki yabani pirinçten izole edilen endofitik Chaetomium globosum S10 türüne odaklanmakta ve üzerinde fermantasyon kültürü yürütmektedir. Fermantasyon suyunun tümör hücreleri üzerinde belirli inhibitör aktiviteye sahip olduğu ilk olarak bulunmuştur. Literatür raporlarına göre, chaetoglobosin, Chaetoglobosin tarafından tümör hücrelerini inhibe etmek için kullanılan ana maddedir. S10 fermantasyon suyunda tümör inhibitör aktivitesi olan bileşikleri daha fazla araştırmak için, ikincil metabolitlerini izole ettik ve saflaştırdık, izole edilen bileşiklerin yapılarını tanımladık ve potansiyel aktif bileşikleri keşfetmek için melanom inhibitör aktivite testleri yaptık. Bu, Sphingomonas'ın ikincil metabolitlerinin ve fonksiyonel çeşitliliğinin zenginleştirilmesi açısından büyük önem taşımaktadır.

C. Globosum, Trichomycteridae familyasına ve Trichomycetes cinsine ait bir mantardır. Sekita'nın C'den transfer edildiği 1973 yılından beri bu şekilde sınıflandırılmaktadır Sphingomonas A ve B'nin Globosum'dan izole edilmesinden bu yana, Sphingomonas cinsinde 400'den fazla yapısal olarak yeni aktif ikincil metabolit keşfedilmiştir. Bu bileşikler temel olarak Sphingomonas, azot içeren ketonlar, terpenler, esterler, flavonoidler, izokumarinler vb. içerir. Bunlar arasında Sphingomonas ve azon bileşikleri büyük çoğunluğu oluştururken, izokumarinler gibi diğer bileşikler nadiren izole edilmiştir. Sadece Yan ve arkadaşları Ginkgo biloba'dan elde edilen Sphingomonas'tan izokumarin bileşiği prochaetoviridin A'yı izole etmiştir. Bu çalışmada, üç azon bileşiği, chaetomugilin D (3), chaetomugilin S (4) ve chaetoviridis A (5) ile yaygın bir alkaloid bileşiği olan kumarin A (6) 108 bakteriden izole edilmiştir. Aynı zamanda, izokumarin bileşiği 6-hidroksimellein (2) ve naftokinon bileşiği 6-O-demetil-5-deoksifusarubin (7) ilk kez Trichoderma cinsindeki mantardan izole edilmiştir. 6-Hidroksimellein (2) yaygın bir biyosentetik ara üründür ve mikroorganizmalar bunu öncü olarak kullanarak çok sayıda yapısal analog sentezleyebilir. Bu, S10 genomunun ilgili poliketit sentaz (PKS) gen kümelerini içerebileceğini düşündürmektedir. S10'un ikincil metabolitlerinin daha fazla araştırılması, yeni yapıların ve bileşiklerin aktivitelerinin izole edilmesine yol açabilir.
Bu çalışma C mantarına odaklanmaktadır Globosum S10'dan yedi bileşik izole edilmiş ve saflaştırılmıştır ve biyolojik aktiviteleri kapsamlı bir şekilde rapor edilmiştir. Bunlar arasında, chaetomugilin D (3), chaetomugilin S (4) ve chaetoviri dins A (5) gibi azon bileşikleri olan 3 ve 4 numaralı bileşikler, fidelerin büyümesini etkili bir şekilde engelleyebilir. Örneğin, Wang ve arkadaşları tarafından Ginkgo biloba türevi bir mantardan izole edilen 3 ve 4 numaralı bileşikler fide büyümesi üzerinde önemli bir inhibitör etkiye sahiptir ve IC50'leri geniş spektrumlu herbisit glifosattan daha düşüktür. Bu nedenle, doğal ve çevre dostu herbisitler olarak geliştirilmeleri gerekmektedir. Bileşik 5 iyi bir antifungal aktivite sergiler ve nükleer disk bakterileri üzerinde iyi bir inhibitör etkiye sahiptir. Önleyici ve tedavi edici etkileri, geniş spektrumlu fungisit karbendazim ile karşılaştırılabilir. Globulin A (6) da iyi bir anti-kanser aktivitesi göstermiştir. Knudsen ve arkadaşları, Penicillium'dan izole edilen bileşik 6'nın kronik lenfositik lösemi (KLL) tedavisinde potansiyel bir ilaç olarak kullanılabileceğini bulmuştur. Simüle edilmiş lenfoid doku kültürü koşulları altında, CLL hücre apoptozunun önemli ölçüde indüksiyonunu da sergilemektedir. Şu anda, 6-O-demetil-5-deoksifusarubinin (7) aktivitesi hakkında herhangi bir rapor bulunmamaktadır, ancak analoğu orak hücre hattı, kan tümör hücre hatlarının çoğalmasını inhibe etme ve hücre apoptozunu artırma etkisine sahiptir. Bu çalışmada, bileşiklerin melanom B16 hücreleri üzerindeki inhibitör etkileri değerlendirilmiştir. Sonuçlar, bileşik 2 hariç, diğer altı bileşiğin melanoma B16 hücreleri üzerinde inhibitör etkisi olmadığını göstermiştir.
Şimdiye kadar, 6-hidroksimellein (2) sadece mangrovlardaki endofitik mantarlar Daldinia Eschscholtzii ve Aspergillus terreus'tan izole edilmiş ve Arabidopsis polen gelişimi üzerinde inhibitör etkileri olduğu bulunmuştur. Buna ek olarak, Yang ve arkadaşları bileşik 2'nin insan meme kanseri hücre hattı MDA-MB-231 ve insan pankreas kanseri hücre hattı PANC-1 üzerinde inhibitör etkisi olmadığını, ancak küçük hücreli olmayan akciğer kanseri hücre hattı A549 ve insan karaciğer kanseri hücre hattı BEL-7402 üzerinde sırasıyla 170.6mg/L ve 315.0mg/L IC50 ile sadece zayıf inhibitör aktivitesi olduğunu bulmuşlardır. Bu çalışma ilk olarak 6-hidroksimelleinin (2) melanom B16 hücreleri üzerinde 2.24 μ mol/L IC50 ile iyi bir inhibitör aktiviteye sahip olduğunu bulmuştur. Melanom, klinikte yaygın bir deri malign tümörü olarak, yüksek derecede maligniteye sahiptir, metastaz yapması kolaydır ve insidans oranı yıldan yıla artan bir eğilime sahiptir. Bu nedenle, 6-hidroksimelleinin (2) yeni aktivitesinin keşfi, melanom için terapötik ilaçların araştırılmasına ve geliştirilmesine yardımcı olur ve melanom tedavisi için ilaçların geliştirilmesi için yeni bir fikir sağlar.