Aspergillus属次生代谢产物活性研究进展

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张曼莉

皖北卫生职业学院 安徽省宿州市 234000

摘要

内生真菌次生代谢产物是天然产物的一种,现已成为药物发现和开发的重要来源。为更好开发利用内生真菌的药用活性价值,本文就分布广泛的Aspergillus属近年来的次生代谢产物活性进行综述。


关键词

Aspergillus;内生真菌;次生代谢产物;活性

正文


内生真菌具有生物活性的代谢产物有望被开发为具有抗菌、抗肿瘤、抗炎、抗氧化等各种功效的药物[1]曲霉属Aspergillus是在自然界分布广泛的重要菌种,更有望发掘其具有医学价值的活性次生代谢产物。本文就近年来曲霉属的次生代谢产物进行生物活性综述,以期为曲霉属内生真菌的研究提供一定参考

1细胞毒活性

近年来曲霉属具有抗细胞毒活性的次生代谢产物,多以联苯类化合物为主,还包括部分生物碱和吡喃酮衍生物。Zhou[2]等从鸡笼答的根部分离得到曲霉A. Candidus LDJ-5的发酵产物中分离得到4个具有抗肿瘤活性的化合物prenylterphenyllinsF1)、H2)、J3)和G4)。以上化合物对10种人癌细胞系:HCT-116L-02BEL-7402MGC-803A549HeLaU87SH-SY 5 YHL-60K562均显示细胞毒活性。 Li[3]等从中药川芎的根部分离得到一株烟曲霉,并在其发酵液中分离得到fumagillenes A (5) and B (6) 均二者对癌细胞系MDA-ME-231MV 4-11表现出中度生长抑制作用,IC 50最低为17.3±6.4μg/mlDeng[4]等从曲霉属A. terreus真菌中分离得到三个化合物 ()-asperteretone F(7)(+)-asperteretone F(8)化合物9,研究发现他们对胰腺细胞系AsPC-1PANC-1SW 1990表现出选择性细胞毒性IC50值范围为1.2-15.6 μMLi[5]等从石蒜鳞茎中的曲霉A. versicolor F210发酵产物中分离得到2个具有生物活性的生物碱(10-11,它们HL-60细胞具有中等的细胞毒活性,IC50值相似,均为5.6μM。除此之外,还分离得到3个新的drimane型倍半萜,研究证明,化合物proversilina CE12-13HL-60细胞生长有中度抑制作用,IC50值分别为7.3-9.9μMWang[6]等从一株Aspergillus sp. F029的发酵产物中分离得到具有独特的七环6/6/6/6/6/6/6系统的吨酮二聚命名为nidulaxanthone A14nidulalin D15)和另外四种类似物。化合物141516对五种人癌细胞系(Hep G2SW 1990MCF-7L02HCT 116)具有细胞毒性活性,IC50值范围为3.2-21.9μM

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1化合物1-24

Fig.1 Chemical structures of compounds 1-24

2 抗菌

曲霉属的抗菌活性次生代谢产物以萜类为主,且抗菌谱涉及较广,还包含部分聚酮、香豆素和生物碱类化合物。Moussa[7]等从皂荚茎的内生真菌Aspergillus N830中分离得到一个新的贝壳杉烯型二萜化合物caspicaiene17)和菜子二醇(18、曲霉素(19)、β-谷甾醇、β-谷甾醇阿魏酸酯(20)、苯乙酸和对羟基苯甲醛。化合物17-20对结核分枝杆菌(RCMB 01009414- 9)显示出一定的抗结核活性,MIC值分别为124.550065.426.5μM。在Aspergillus terreus 164018的大米发酵物中分离得到4个具有抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的化合物Aspergetherins A21)、C22)、methyl 3,5-dichloroasterric acid23)和methyl chloroasterrate24),MIC值为1.0-128μg/mL[8]Padhi[9]等从地衣曲霉属内生真菌A. niger分离得到5个具有抑菌活性的化合物,Aspergyllone25对近平滑念珠菌显示出强的选择性抗真菌活性,IC50值为52μg/mlCarbonarone A26抑制克柔念珠菌和白色念珠菌,IC50值分别为31103μg/mlAurasperone A27对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌具有活性,IC50值分别为135160μg/mlAsperpyroneA28抑制大肠杆菌,IC50值为112μg/mlPyrophen29)对近平滑念珠菌的IC50值为35μg/ml,其次是产朊假丝酵母,IC50值为62μg/ml白色念珠菌IC50值为74μg/ml

3 抗炎

Zhou[10]等从红树植物老鼠Acanthus ilicifolius L.)的叶片中分离Aspergillus sp. GXNU-MA1,从其代谢产物中分离得到一种新的倍半萜烯gxsespene A30)、四种类似的衍生物astellolide B (31), 14-deacetyl parasiticolide B  (32), astellolide G (33)dideacetyl parasiticolide A (34),所有化合物均表现出中度抗炎活性,IC50值分别为16.1517.1218.0320.4327.08μM

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2化合物25-47

Fig.2 Chemical structures of compounds 25-47

Zhang[11]等从新鲜健康的马铃薯组织中得到曲霉A. carneus,并从中得到不同抗炎活性的化合物 (±)-asperteretal D35)、 aspergillolide36)和 butyrolactone I37),其IC50值分别为13.3630.1651.47μMHu[12]等从Anthurium brownii Mast叶片内生真菌A. ochraceopetaliformis获得三个具有抗炎活性的化合物Asperlactone 38)、 aspyrone 39)和 (−)-(3R)-mellein 40),在浓度为10μM时,抑制率分别达到30±9%29±9%26±12%。综上,曲霉属抗炎活性的次生代谢产物多以萜类为主,还包括缩酚酮和联苯类化合物。

4 其他活性

Deng[13]等从药用植物金线莲的叶子的杂色曲霉A. versicolor中获得具有多种活性的化合物,化合物41对白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α和一氧化氮具有抑制活性,IC50值分别为35.531.333.9μM此外,化合物4243显示出显著的体外免疫抑制活性Deng[14]等从雷公藤根部内生真菌Aspergillus sp.的固体发酵产物中获取得到四个活性化合物1-naphthaleneheptanoic acid44)、monacolin K45)、monacolin L46)、monacolin J47),这四个化合物对anti-CD3/anti-CD28单克隆抗体刺激的T淋巴细胞增殖表现出潜在的免疫抑制活性,IC 50值范围为5.30 ± 0.51μM16.51 ± 1.62μM

5 讨论

曲霉属的次生代谢产物包括生物碱、萜类和联苯类化合物等,生物活性涉及抗癌、抗菌和抗炎等多种,这提示可以从抗癌药物研发、新型抗生素研发和抗炎药物应用等多个角度进一步展开曲霉属次生代谢产物的开发和利用,本综述为曲霉属次生代谢产物的研究提供一定参考。


参考文献

Zhang HW, Song YC, Tan RX. Biology and chemistry of endophytes. [J]. Nat. Prod. Rep., 2006, 23(5): 753-771.

Zhou G, Chen X, Zhang X, et al. Prenylated p-terphenyls from a mangrove endophytic fungus, Aspergillus candidus LDJ-5. [J]. J. Nat. Prod., 2020, 83, 8-13.

Li S, Chen J F, Qin L L, et al. Two new sesquiterpenes produced by the endophytic fungus Aspergillus fumigatus from Ligusticum wallichii. [J]. J. Asian. Nat. Prod. Res., 2020, 22(2): 138-143.

Deng M, Tao L, Qiao Y, et al. New cytotoxic secondary metabolites against human pancreatic cancer cells from the Hypericum perforatum endophytic fungus Aspergillus terreus. [J]. Fitoterapia, 2020, 146, 104685.

Li H, Zhang R, Cao F, et al. Proversilins AE, drimane-type sesquiterpenoids from the Endophytic Aspergillus versicolor. [J]. J. Nat. Prod., 2020, 83, 2200-2206.

Wang F, Jiang J, Hu S, et al. Nidulaxanthone a, a xanthone dimer with a heptacyclic 6/6/6/6/6/6/6 ring system from Aspergillus sp.-­F029. [J]. Org. Chem. Front., 2020, 7, 953-959.

Moussa A Y, Sobhy H A, Eldahshan O A, et al. Caspicaiene: a new kaurene diterpene with anti-tubercular activity from an Aspergillus endophytic isolate in Gleditsia caspia desf. [J]. Nat. Prod. Res., 2020, 34, 1-12.

Li J X, Xu Q H, Shang R Y, et al. AspergetherinsA-D, new chlorinated biphenylswith anti-MRSA activity from the marine sponge symbiotic fungus Aspergillus terreus[J]. Chem. Biodiversity, 2023, 20(3). doi:org/10.1002/cbdv.202300010

Padhi S, Masi M, Panda SK, et al. Antimicrobial secondary metabolites of an endolichenic Aspergillus Niger isolated from lichen thallus of Parmotrema ravum. [J]. Nat. Prod. Res., 2020, 34, 2573-2580.

Zhou D, Zhang W, Hao L, et al. A new sesquiterpene from mangrove endophytic fungus Aspergillus sp. GXNU-MA1.[J]. Nat. Prod. Res., 2022, 36(7): 1857-1863.

Zhang X, Zhang F L, Wu X, et al. Bioactive polyketides from the potato endophytic fungus Aspergillus carneus. [J]. Nat. Prod. Commun., 2020, 15(12): 35-40.

Hu H C, Li C Y, Tsai Y H, et al. Secondary metabolites and bioactivities of Aspergillus ochraceopetaliformis isolated from Anthurium brownii. [J]. ACS Omega, 2020, 5, 20991-20999.

Deng M, Liu Y, Huang Y, et al. New bioactive secondary metabolites from the Anoectochilus roxburghii endophytic fungus Aspergillus versicolor. [J]. Fitoterapia, 2020, 143, 104532.

Deng M, Tan X, Qiao Y, et al. New secondary metabolites from the endophytic fungus Aspergillus sp. from Tripterygium wilfordii. [J]. Nat. Prod. Res., 2020, 34, 1-10.


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