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文档简介

摘要:本文综述了植物内生菌次级代谢产物的抗菌、杀虫等活性,以便寻找到植物源新的具有农药活性的先导化合物。关键词:内生菌;次级代谢产物;抗菌活性;杀虫活性植物内生真菌(Plantendophyticfungi)是指生活在健康植物组织内部但不引起植物体病害的真菌。这类真菌资源十分丰富,它们可能产生在微生物一宿主关系中发挥作用的生理活性物质,其次生代谢产物在生物制药、农业生产、工业发酵等领域越来越受到人们的关注。目前,微生物源生物化学农药的研究和开发在我国十分活跃,但微生物资源及其应用潜力尚没有得到充分的发挥,而植物内生真菌即是这样一类有待开发的新兴微生物资源,本文对植物内生菌次级代谢产物的生物活性进行总结,为进一步研究内生菌的生物活性提供依据。1抗菌活性的内生真菌代谢产物生物碱类IFB-Lactam-1(1)是来自白菜内生真菌Trichodermasp.的1个大环内酰胺生物碱,其可以很好地抑制柿子炭疽病[1]。6-isoprenylindole-3-carboxylicacid(2)是从黄花蒿(Artemisiaannua)内生真菌Colletotrichumsp.分离的吲哚生物碱。生物活性测试,在浓度200µg/mL时,其对Gaeumannomycesgraminisvar.tritici、Rhizoctoniacerealis、Helminthosporiumsativum有抑制作用[2]。内生真菌E99401的发酵液中产生的cerulenin(3),在5μg/disk时对C.glabrata、Candidaalbicans、C.krusei、C.parapsilosis、Microsporumcanis、Cryptococcusneoformans、Mucormiehe、Nematosporacoryli、Rhizomucorpusillus、Paecilomycesvariotii的抑菌圈分别为17、16、14、28、40、30、40、42、36、38mm,而对应的阳性对照制霉菌素在20μg/disk时,抑菌圈在10-20mm[3]。从Garciniadulcis的内生真菌PSU-D15中,分离到phomoenamide(4)对MycobacteriumtuberculosisH37Ra具有中等的抑制活性,其MIC为6.25μg/mL[4]。Fusariumsp.IFB-121是从Quercusvariabilis分离来的1株活性菌株,从它的发酵物中分离到2个脑苷酯类代谢产物(5、6),其结构上的不同是是长链的长短,初步活性试验表明,这两个脑苷脂对Bacillussubtilis、Escherichiacoli和Pseudomonasfluorescens具有抑制作用[5]。从Alternariaspp.P0506和P0535的中分离得到altersetin(7)和tenuazonicacid(8)。抗菌活性显示,1个化合物都对革兰氏阳性菌有很好的抑制活性[6]。5,7-dihydroxy-2-[1-(4-methoxy-6-oxo-6H-pyranyl)-2-phenylethylamino]-[1,4]naphthoquinone(9)从海洋褐藻Colpomeniasinuosa的内生真菌AspergillusnigerEN-13中产生的对多种测试菌具有生物活性的生物碱[7]。Cynodondactylon的叶中的内生真菌AspergillusfumigatusCY018,发酵产生的生物碱asperfumoid(10),能够抑制Candidaalbicans[8]。而Cynodondactylon叶中的另一株内生真菌CladosporiumherbarumIFB-E002发酵产生的吡啶生物碱aspernigrinA(11),活性测试显示其对Candidaalbicans的MIC为75.0μg/mL[9]。curvularideA-E是来自于Catunaregamtomentosa的内生真菌Curvulariageniculata的代谢产物。生物活性测试发现,curvularideB(12)对C.albicans有抑制作用[10]。AscosalipyrrolidinonesA(13)是从在Ulvasp.内生真菌Ascochytasalicorniae的发酵液产生的具有抗菌活性的生物碱,其对Bacillusmegaterium,Mycotyphamicrosporum,Microbotryumviolaceum有抑制活性[11]。从南海红树内生真菌(No.1924和3893)中分离到的marinamide(14)和其甲酯(15)。抗菌活性试验发现,marinamide和它的甲酯化物对Escherichiacoli、Pseudomonaspyocyanea和Staphylococcusauereu有很好的抗菌活性[12]。NeoplaconemanapellumIFB-E016是从Hopeahainanensis的叶中分离到的内生真菌,发酵产生的生物碱neoplaether(16),对Candidaalbicans的MIC值是6.2μg/mL[13]。来自Salixgracilistylavar.melanostachys内生真菌Phomopsissp.,可以产生1个细胞松弛素phomopsichalasin(17),对Bacillussubtilis、Staphylococcusaureus、Candidaalbicans、Salmonellagallinarum有抑制作用,浓度为4μg/disk,抑菌圈分别为12、8、8、11mm[14]。从Triptergyiumwilfordii的树皮中的内生真菌Cryptosporiopsiscf.quercina,从其发酵液种分离到得cryptocin(18),抑菌活性测表明cryptocin对Pythiumultimum,Phytophthoracitrophthora,Phytophthoracinnamoni,Pyriculariaoryzae,Sclerotiniasclerotiorum有良好的抑制活性[15]。PestalachlorideA(19)是从内生真菌PestalotiopsisadustaL416产生到新生物碱,对植物病原真菌F.culmorum、G.zeae和V.aiboatrum有很强的抑制作用[16]。ScoparasinsA和B是从Garciniadulcis的叶中的内生真菌EutypellascopariaPSU-D44发酵物中,分离得到了2个新的生物碱。ScoparasinsB(20)可以抑制MicrosporumgypseumSH-MU-4[17]。ChaetomiumglobosumLy50是筛选自美登木叶中的具抗菌活性的内生真菌,chaetoglobosinB(21)是从该内生真菌发酵产物中分离到抗结核分枝杆菌和抗橙色青霉次生代谢产物[18]。ChaetoglobosinsA(22)和D(23)是从Ginkgobiloba中的内生真菌Chaetomiumglobosum发酵液中分离到的代谢产物.体外抗菌试验显示,在10μg/disk,chaetoglobosinsA和D对Mucormiehei的抑菌圈直径可达25和15mm[19]。从Ficuscarice叶内生真菌FL25中分离到2个吲哚二酮哌嗪类生物碱fumitremorginB(24)和C(25),对多种植物病原菌有抑制活性,MIC测试结果在3.125-25μg/mL[20]。1.2酯类Cistussalvifolius叶部的内生真菌E99297,可以通过发酵产生到具有抗菌作用的5-(1,3-butadien-1-yl)-3-(propen-1-yl)-2(5H)-furanone(26)。采用琼脂扩散法对这一脂类化合物进行抗菌活性分析,发现在5μg/disk时,该化合物对多种测试菌有抑制作用,在20μg/disk时,对13种测试菌的抑菌圈直径集中在10-40mm[21]。Fusariumsp.是来自于Selaginellapallescens的有抗真菌活性的内生真菌,从其发酵液中分离到1个新的真菌抑制剂CR377(27),活性研究发现,CR377对白色念珠菌的抑菌活性与制霉菌素相当,但其抑菌机制与制霉菌素完全不同[22]。内生真菌Peziculasp.产生的(R)-mellein(28),可以抑制植物病原真菌Cladosporiumcucumerinum[23]。从Phleumpratense的内生真菌Epichloetyphina发酵产物中分离到4个有抗真菌活性的脂肪族化合物ethyl-9-oxononanoate(29)、ethyltrans-9,10-epoxy-11-oxoundecanoate(30)、hydroxydihydrobovolide(31)和ethylazelate(32)[24]。Pestalotiopsisfoedan发酵代谢产生的2个苯并呋喃类代谢产物pestaphthalideA(33)和B(34),活性测试,其对Geotrichumcandidum、Candidaalbicans和Aspergillusfumigatus有很强的抑制作用。在0.1mg/disk时,pestaphthalideA对Candidaalbicans的抑菌圈直径达13mm,pestaphthalideB对Geotrichumcandidum的抑菌圈直径达11mm[25]。从Quercusilex的内生真菌E99204发酵产物中分离而来的sphaeropsidinA(35),其对植物病原真菌有强抑菌作用,对C.kruse、C.glabrata、C.parapsilosis、Nematosporacoryli、Mucormiehei和Rhizomucorpusillus变现出很好的抑制活性[26]。Isopestacin(36)是分离自内生真菌Pestalotiopsismicrospora的发酵液,其是被发现的第一个呋喃内酯环的3位有取代苯环的苯并呋喃类天然产物,活性研究发现,isopestacin有抑制真菌的作用。当浓度是40μg/mL时,48h能够完全抑制终极腐霉Pythiumultimum的生长[27]。Cytosporasp.CR200和Diaporthesp.CR146,是从Conocarpuserecta和Forsteroniaspicata中分离到2株有抑菌作用的内生真菌,其抗菌的机制是可以代谢产生高抗菌活性的cytosporonesD(37)和E(38),cytosporonesD结构独特,属于苯乙酸衍生物的内酯,对Enterococcusfaecalis、Staphylococcusaureus及Candidaalbicans的MIC值分别是8、8和4μg/mL[28]。HTF3是来自于桐花树树皮的一株内生真菌,其可以发酵代谢产生cytosporoneB(39),抗菌活性表明cytosporoneB有广谱的抗真菌性,对木霉、黑曲霉、白色念珠菌、镰刀菌、枝孢霉、交链孢霉、红色脉孢霉等均具有抑制作用[29]。Phomol(40)是是分离自Erythrinacrista-galli的内生真菌Phomopsissp.的发酵产物中,生物活性实验表明,其对24种细菌和真菌表现出抗菌活性。浓度在5μg/mL,该化合物对Paecilomycesvariotii的生长有抑制作用,可以杀灭真菌Absidiaglauca+;浓度在10μg/mL,对细菌Corynebacteriuminsidiosum的生长有抑制作用,可以杀灭真菌Absidiaglauca-、Zygorhynchusmoelleri和Penicilliumislandicum[30]。从内生真菌CephalosporiumacremoniumIFB-E007发酵物中分离到1个新型骨架的化合物cephalosol(41),抗菌活性发现,该化合物对Escherichiacoli、TrichophytonRubrum、Pseudomonasfluorescens和Candidaalbicans的MIC值是3.9,7.8,3.9和1.95μg/mL[31]。蒙古蒿Artemisiamongolica的内生真菌Colletotrichumgloeosporioides产生的colletotricacid(42)对Helminthosporiumsativum的MIC值是50μg/mL[32]。从褐藻的内生真菌No.ZZF36的发酵液中分离到得lasiodiplodin(43)和de-O-methyllasiodiplodin(44),lasiodiplodin对StaphylococcusaureusATCC27154和BacillussubtilisATCC6633的MIC值是为25和50μg/mL,de-O-methyllasiodiplodin对StaphylococcusaureusATCC27154和BacillussubtilisATCC6633的MIC值是6.25和12.5μg/mL[33]。从Phomopsissp.ZSU-H76的发酵物中分离到的phomopsinsA(45),B(46)和C(47),初步抗菌活性表明,这些代谢产物对多种微生物表现出抗性[34]。从Carpobrotusedulis中的内生真菌Blennoriasp.发酵产物中分离到8个酯类化合物blennolideA-G和secalonicacidB,抗菌活性发现,blennolideA(48)和B(49)对E.coli和Bacillusmegaterium有抑制活性[35]。Monocerin(50)和3种新的异香豆素衍生物(51-53)是从Fagoniacretica的内生真菌Microdochiumbolleyi的发酵物中分离而来,51和52是50的12-O差向异构体,而53是50的开环衍生物,这些代谢产物对MicrobotryumViolaceum、Escherichiacoli和Bacillusmegaterium以及绿藻Chlorellafusca有不同程度的抑制活性,虽然它们化学结构的微小差别,但是其生物活性却差异显著,这些差异性可以为新型抗菌素的开发提供借鉴[36]。RoridinA(54)、verrucarinA(55)和8β-acetoxy-roridinH(56)是分离自Argyrosomusargentatus的内生真菌Myrotheciumsp.Z16的发酵代谢产物,活性测试发现这些酯类化合物对Aspergillusniger(CCCCMACCC30005)、Candidaalbicans(CCCCMID00148)和Trichophytonrubrum(CCCCMID00001)有强抑制性。roridinA对Aspergillusniger和Trichophytonrubrum的MIC值是31.25和62.5μg/mL,verrucarinA对Candidaalbicans的MIC值是31.25μg/mL,8β-acetoxy-roridinH对Trichophytonrubrum的MIC值是62.5μg/mL[37]。1.3醌类M.azedarach的内生真菌Sphacelomasp.LN-15发酵代谢产生的1个含硫二聚物didodecyl3,3-dithiodipropionate(57),该化合物对胶孢炭疽菌Colletotrichumgloeosporioides、A.solani、F.oxysportium的EC50是210.5、230.5和221.6μg/mL[38]。从印辣的根部的植物内生真菌Chloridiumsp.的发酵液可以产生一个萘醒化合物javanicin(58),其对绿脓杆菌Pseudomonasaerugenosa和荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens的MIC都是2μg/mL[39]。从湛江红树Kandeliacandel的种子分离的内生真菌B77,从其发酵物中首次分离到3-O-methylfusarubin(59)和fusarubin(60),抗菌活性试验表明,这两个化合物对StaphymoccusaureusATCC27154的MIC值是为50.0和12.5μg/mL[40]。内生真菌Ampelomycessp.是来自于Urospermumpicroides,从它的发酵液中分离的3-O-methylalaternin(61)对S.epidermidis、Staphylococcusaureus、和Enterococcusfaecalis的MIC均为12.5μg/mL,另一个代谢产物altersolanolA(62)对S.epidermidis、E.faecalis和S.aureus的MIC值分别为12.5,12.5,25μg/mL[41]。Pleosporone(63)是从植物AnthillisvulnerariaL.的一株内生真菌Pleosporalessp.的发酵液中分离的新化合物,其对多种供试细菌的MIC介于1-64μg/mL[42]。来自内生真菌No11403,可以产生多种醌类抗生素B、C、D(64-66),活性显示,这些醌类抗生素对霉菌和酵母菌等有抑制活性[43]。A.indica茎的内生真菌Phomopsissp.发酵产生的十元环内酯类化合物8α-acetoxy-5α-hydroxy-7-oxodecan-10-olide(67)、7α,8α-dihydroxy-3,5-decadien-10-olide(68)、7α-acetoxymultiplolideA(69)、8α-acetoxymultiplolideA(70)和multiplolideA。这些醌类化合物对多种抗植物病原真菌有抑制活性,MIC值在31.5-500μg/ml之间[44]。Nigrosporasp.YB-141是分离自A.indica的内生真菌,其发酵代谢产生的solanapyroneN、O(71,72),活性试验表明这2个茄格孢吡喃酮类化合物有一定的抗真菌活性[45]。PreussomerinsG-L(73-78)是从颠茄内生真菌Myceliasterila中得到6个醌类化合物,活性研究显示,preussomerinsG-L对Bacillusmegaterium和Microbotryumviolaceum有中等抑制作用[46]。Callicarpaacuminate叶部的内生真菌Edeniagomezpompae,通过发酵液培养可以产生3个naphthoquinonespiroketals(萘醌螺酮缩醇)类化合物:preussomerinEG1(79),preussomerinEG2(80)和preussomerinEG3(81)。抗菌活性实验表明这些naphthoquinonespiroketals对Phythophtoracapsici、Fusariumoxysporum、Phythophtoraparasitica和Alternariasola的IC50值在20-170μg/mL之间[47]。从Hypericumperforatum的茎中分离到一株活性内生真菌,可以发酵产生两个napthodianthrone衍生物hypericin(82)和emodin(83)。Emodin是hypericin的代谢的先导物质,活性试验发现,这2个代谢产物对细菌和真菌都有很好的活性,如革兰氏阳性细菌Staphylococcusaureusssp.Aureus,革兰氏阴性细菌Klebsiellapneumoniaessp.ozaenae,Salmonellaentericassp.enterica,Pseudomonasaeruginosa和Escherichiacoli,真菌Aspergillusniger和Candidaalbicans[48]。1.4酚类及有机酸类Khafrefungin(84)从内生真菌中分离得到的1个可以抑制真菌生长的化合物,其抑菌机制是抑制微生物细胞中鞘脂类的合成,值得注意的是,研究表明其不影响哺乳类动物的鞘脂类的合成,所以khafrefungin可以作为无害真菌抑制剂来开发利用[49]。来自于热带植物的内生真菌Monochaetiasp.和Pestalotiopsisspp.,其发酵培养产生的ambuicacid(85),对终极腐霉Pythiumultimum的MIC值是7.5μg/mL,此外活性试验证明,ambuicacid对多种植物病原菌有抑制活性[50]。Pestalotiopsissp.是来自于Clavaroidssp.中的内生真菌,从其发酵产物中分离到的ambuicacid衍生物(86),抑菌活性表明其对革兰氏阳性菌有抑制活性,对Staphylococcusaureus的IC50是27.8μmol/L[51]。从Juniperuscedre的内生真菌Nodulisporiumsp.的发酵产物中分离到8个酚类化合物,1-(2,6-dihydroxyphenyl)butan-1-one(87)、1-(2-hydroxy-6-methoxyphenyl)butan-1-one(88)、5-hydroxy-2-methyl-4H-chromen-4-one(89)、2,3-dihydro-5-hydroxy-2-methylchromen-4-one(90)、8-methoxynaphthalen-1-ol(91)、nodulisporinA(92)、nodulisporinB(93)和daldinol(94),活性测试发现这些酚类化合物对Microbotryumviolaceum、Bacillusmegaterium、Chlorellafusca和Septoriatritici有很好的抑制作用[52]。2,6-dihydroxy-2-methyl-7-(prop-1E-enyl)-1-benzofuran-3(2H)-one(95)是来自于Rehmanniaglutinosa的根部的内生真菌Verticilliumsp.,该化合物对3种病原菌有很好的抑制作用[53]。从Saurauiascaberrinae的内生真菌Phomaspecies中分离到的phomodione(96),对革兰氏阳性菌有很强的抑制活性,对Staphylococcusaureus、Sclerotiniasclerotiorum、Pythiumultimum和RhizoctoniumSolani的MIC值在3-8μg/mL范围内[54]。从Xylopiaaromatica的内生真菌Periconiaatropurpurea发酵代谢产物中分离来的的2,4-dihydroxy-6-[(1′E,3′E)-penta-1′,3′-dienyl]-benzaldehyde(97),对植物病原真菌C.cladosporioides和C.sphaerospermum具有很强的抑制活性[55]。4-(3-hydroxybutanyl)-3,6-dimethylbenzene-1,2-diol(98)和3,4,5-trimethyl-1,2-benzenediol(99)是从海杧果的内生真菌Penicilliumsp.分离到的2个对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌有抑制作用的代谢产物,其抑菌圈直径分别是8mm和17mm[56]。从Garciniadulcis的内生真菌Xylariasp.PSU-D14代谢产生的sordaricin(100),对Candidaalbicans的MIC值32μg/mL[57]。Pestacin(101)是来自内生真菌Pestalotiopsismicrospora的发酵代谢产物,生物活性表明pestacin对真菌Pythiumultimum的MIC值是10μg/mL[58]。Rhizoctonicacid(102)是来自于狗牙根的内生真菌Rhizoctoniasp.发酵产生的可以抑制幽门螺杆菌Helicobacterpylori的代谢产物,活性测试其MIC实25μg/mL[59]。从Sonneratiaalba的叶片的内生真菌Alternariasp.的发酵产物中分离的xanaltericacidⅠ(103)和Ⅱ(104)可以抑制多种耐药性的金黄色葡萄球菌S.aureus,MIC主要在125-250μg/mL[60]。PestalachlorideB(105)和C(106)来自于内生真菌Pestalotiopsisadusta中发酵代谢产物,他们对V.aiboatrum、F.culmorum、G.zeae有抑制作用[16]。从狗牙根Cyndondactylon的叶部的内生真菌Aspergillusniger的发酵液中,分离到4个γ-萘-吡喃酮类代谢产物rubrofusarinB(107)、fonsecinoneA(108)、asperpyroneB(109)和aurasperoneA(110),这些γ-萘-吡喃酮类化合物对细菌(B.subtilis、E.coli和P.fluorescence)和真菌(T.rubrum和C.albicans)的MIC值集中在1.9-31.2μg/mL,aurasperoneA的抗菌活性显著,对B.subtilis、E.coli和P.fluorescence的MIC值是1.9、7.8、1.9μg/mL,而阳性对照抗菌素KKB8的MIC为0.45、3.9、3.9μg/mL;对真菌T.rubrum和C.albicans的MIC值是3.9和1.9μg/mL[61]。Phomopsissp.BCC1323是来自泰国柚木TectonagrandisL.的叶部的内生真菌,其发酵代谢可以产生2个有抗结核活性的phomoxanthonesA(111)和B(112),它们对MycobacteriumtuberculosisH37Ra的MIC值分别为0.50和6.25μg/mL[62]。1.5酮类从南海红树的内生真菌No.11403的发酵液中分离到的灰黄霉素A(113),其对酵母菌和霉菌有抑制活性[63]。从橡树的内生真菌Pestalotiopsisjesteri的发酵物中分离到的jesterone(114)和hydroxy-jesterone(115),对很多植物病原菌有抑制作用[64]。GianlucaNasini课题组发现葡萄藤的内生真菌Acremoniumsp.能发酵代谢产生6个新化合物acreminesA-F,其中acreminesA-D(116-119)能够具有抑制葡萄单轴霉Plasmoparaviticola孢子萌发的作用[65]。随后,该课题组又从内生真菌AcremoniumbyssoidesA20的发酵产物中的到acremineG-N,活性研究发现,acremineG(120)在浓度为1mmol/L时,对Plasmoparaviticola孢子的抑制率可以达到72.5%[66],acreminesN(121)在浓度为0.5mmol/L时,对Plasmoparaviticola孢子的抑制可以达到54.6%,浓度为1mmol/L,对Plasmoparaviticola孢子的抑制可以达到69.4%[67]。Spiro-mamakoneA(122)是从新西兰植物Knightiaexcelsa的内生真菌中分离到的代谢产物,对Bacillussubtilis和Trichophytonmentagrophytes表现出一定的生物活性[68]。从坡垒Hopeahainanensis的叶片的一株内生真菌Guignardiasp.IFB-E028的发酵产物中分离的guignasulfide(123)、monomethylsulochrin和rhizoctonicacid可以抑制Helicobacterpylori的生长,MIC值分别是60.2、42.9和28.9μM[69]。从内生真菌Pestalotiopsisfici的发酵液中分离到一个新的对Aspergillusfumigatus有显著地抑制活性得环己烯酮化合物pestalofoneC(124)和E(125)[70],还从这株内生真菌的发酵液中分离到一个对金黄色葡萄球菌有抑制作用的chloropupukeananin(126)[71]。1.6环肽类来自葡萄的内生真菌Alternariaalternata的3个环二肽(127-129),发现这几个环二肽对其寄主植物的病原菌Plasmoparaviticola有抑制作用,但是对其寄主植物没有毒性伤害,目前被做为潜在的生物农药研究开发[72]。利用活性追踪,从红树林Acrostichumaureurm的内生真菌Penicilliumsp.0935030的发酵产物中分离得到2个环二肽,cyclo(Pro-Thr)(130)和cyclo(Pro-Tyr)(131),抗菌试验发现,这2个环二肽对methicillin-resistantStaphylococcusaureus和Staphyloccocusaureus有很好的抑制活性[73]。我们课题组从无花果叶部的内生真菌的发酵代谢产物中分离到一个具有抗细菌活性的cyclo(Phe-Ser)(132),其对Staphyloccocusaureus和Escherichiacoli的MIC值是6.25μg/mL和25μg/mL[74]。Viscumamide(133)来自于红树林内生真菌Paecilomycessp.的环五肽,初步的生物活性显示,viscumamide可以起到抑制细菌生长的作用[75]。从海草Spartinaalterniflora的内生真菌Fusariumsp.F4的发酵液中分离到的白僵菌素(134),活性试验发现,该化合物对MycorbacteriumtuberculosisH37RV的MIC为5μg/mL[76]。Epichlicin(135)是分离自PhleumpretenseL.的内生真菌Epichloetyphina代谢产物中的的环肽,其可以抑制Cladosporiumphlei的生长[77]。Pinussylvestris和Fagussylvatic两株内生真菌Cryptosporiopsissp.和Peziculasp.的发酵产物中发现了4个具有抗菌作用的环肽类化合物echinocandinA(136)、echinocandinB(137)、echinocandinD(138)和echinocandinH(139)[78]。LeucinostainaA(140)是Strobel课题组从欧洲红豆杉Taxusbaccata的内生真菌Acremoniumsp.中分离到1个链状肽类化合物,活性研究表明,leucinostainaA对Pythiumultimum的IC50在1μmol/L以下[79]。Strobel课题组还从雷公藤Tripterigiumwilfordii的内生真菌Cryptosporiopsiscf.quercina发酵液中发现了1个新的环六肽cryptocandin(141)[80],cryptocandin对多种植物病原菌,如Botrydtiscinerea和Sclerotiniasclerotiorum等有抑制作用。1.7萜类梯牧草(Phleumpratense)的内生真菌Epicholoetyphina产生的7个倍半萜类化合物chokolsA-G(142-148),薄层层析-生物自显影活性试验表明,这些倍半萜类化合物对草本枝孢(Cladosporiumherbarum)有抑制作用,但是他们的抑菌活性有很大的差异,所以不同取代基团连接到相同的基本骨架结构就会使抗菌活性产生差异性[81]。3,9,12-Trihydroxycalamenenes(149)和3,11,12-trihydroxycadalene(150)是Cassiaspectabilis的内生真菌Phomopiscassiae产生的倍半萜化合物,生物自显影结果显示,对植物病原菌Cladosporiumsphaerospermum和C.cladosporioides有强的抑制性,而3,11,12-trihydroxycadalene与标准制霉菌素的活性近乎相当[82]。内生真菌Emericellanidulansvar.acristata是从地中海撒丁岛的绿藻中分离到的,它发酵能抑制Mycotyphamicrospora和Chlorellafusca的arugosinsH(151)[83]。从植物Garciniadulcis叶中的内生真菌EutypellascopariaPSU-D44的发酵液,diaportheinsB(152)分离自该内生真菌的发酵液,其对StaphylococcusaureusATCC25923的MIC值是87.8μmol/L[84]。从Taxuscuspidate枝中的内生真菌Periconiasp.中分离出两个新的fusicoccanediterpenes类化合物periconicinsA(153)和B(154)。PericonicinA对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有很强的抑制活性,如BacillussubtilisATCC6633、StaphylococcusaureusATCC6538p、StaphylococcusepidermisATCC12228、MicrococcusleuteusIFO12708、KlebsiellapneumoniaeIFO13541、ProteusvulgarisATCC3851以及SalmonellatyphimuriumATCC14028,MIC值集中在3.12-12.5μg/mL之间,因为其广谱的强抑菌活性,periconicinsA和B可以做为抗菌药物的先导化合物来开发利用[85]。从Daphnopsisamericana的内生真菌CR115中分离到一个新的二萜化合物guanacasterpene(155),对耐青霉素的methicillin-resistantStaphylococcusaureus和vancomycin-resistantEnterococcusfaecium具有特殊的抑制作用,可以作为耐药性病菌的先导物质开发利用[86]。内生真菌Homonemasp.来自于刺柏Juniperuscommunis的叶,其发酵产生的新三萜糖苷enfumafungin(156),enfumafungin与临床合成抑制剂pneumocandinB有几乎相同的广谱抑菌性,未来可以用于临床试验[87]。1.8甾体类从植物内生真菌Aspergillussp.CY725的发酵产物中分离出2个对Helicobacterpylori有抑制作用的甾类代谢产物:helvolicacid(157),ergosterol(158),MIC值分别是8.0和20.0μg/mL。而且helvolicacid对Sarcinalutea、Staphylococcusaureus和Candidaalbicans也表现出很强的抑制活性,MIC值分别是15.0,20.0和30.0μg/mL[88]。内生真菌Colletotrichumsp.是从黄花蒿Artemisiaannua中分离来的一株活性菌株,从其发酵液中分离到5个甾体化合物,3β,5α-dihydroxy-6β-acetoxy-ergosta-7,22-diene(159)、3β,5α-dihydroxy-6β-phenylacetyloxy-ergosta-7,22-diene(160)、3β-hydroxy-ergosta-5-ene(161)、3-oxo-ergosta-4,6,8(14),22-tetraene(162)和3β-hydroxy-5α,8α-epidioxy-ergosta-6,22-diene(163),这些甾体化合物对细菌Bacillussubtilis、Sarcinalutea、Staphylococcusaureus、Pseudomonassp.和真菌Aspergillusniger和Candidaalbicans表现出很好的拮抗活性[89]。内生真菌E99291来自于Cistussalvifolius的枝芽中,这株真菌可以发酵产生ascosterosidesA(164)和B(165),这类化合物可以通过抑制β-(1,3)-葡聚糖的生物合成,而对白色念珠菌起到很强的抑制作用。同样来源于内生真菌Arthriniumarundis的arundifungin(166)也具有类似的结构,也可以抑制β-(1,3)-葡聚糖的合成。并且这3个代谢产物的抗菌活性显示,这些化合物可以抑制腐生菌、植物病原菌和人体病原真菌,试验数值在5μg/disk时,对多种真菌的抑菌圈直径值集中在8-24mm[90]。5,16-Pregnadien-3β-ol-20-oneacetate(167)是Meliaazedarach的一株内生真菌Sphacelomasp.LN-15代谢产生的甾体化合物,其可以抑制植物病原真菌Colletotrichumgloeosporioides、Alternariasolani和Fusariumoxysportium的生长,EC50值是210.5、230.5和221.6μg/mL[68]。我们课题组[91]在无花果叶部的内生真菌FL24发现其可以发酵代谢产生麦角甾醇和啤酒甾醇(168),体外抗菌活性试验发现,这两个甾体对多种细菌有很抑制活性[71]。1.9其他类抗菌代谢产物2,6-Dihydroxy-2-methyl-7-(prop-1E-enyl)-1-benzofuran-3(2H)-one(169)是地黄R.glutinosa的内生真菌Verticilliumsp.发酵产生的苯丙素类代谢物,该化合物对Septoriasp.、Rhizoctoniasp.、Fusariumsp.有抑制活性[83]。心叶船形果木Eucryphiacordifolia的内生真菌Gliocladiumsp.代谢产生的annulene(170),其对Verticillumdahliae和Pythiumultimum有抑制活性[92]。杀虫活性的内生真菌代谢产物来自黑云杉Piceamariana的内生真菌Canopleaelegana的发酵液的2个异香豆素(316,317)对云杉蚜虫具有明显毒性[93]。Neotyphodiumuncinatum是从Loliumpratense叶中分离的一株内生真菌。其发酵液可以产生3个生物碱loline(318),N-acetylnorloline(319)和N-formylloline(320),杀虫试验表明这些生物碱具有杀虫作用[94]。9α-Hydroxy-1,8(14),15-isopimaratrien-3,7,11-trione(321)和9α-hydroxy-1,8(14),15-isopimaratren-3,11-dione(322)是从胶冷衫Abiesbalsamea的内生真菌的发酵液分离得到的2个二萜类化合物,这两个化合物对枞色卷蛾Christoneurafumiferana的胃毒致死率分为28%和32%[95]。Heptelidicacid(323)和hydroheptelidicacid(324)是分离自内生真菌Phyllostictasp.的发酵代谢产物,活性测试表明这2个倍半萜对云杉蚜虫幼虫具有毒性[96]。8,1',5'-trihydroxy-3',4'-dihydro-1'H-[2,4']binaphthalenyl-1,4.2'-trione(325)和2-meyhyl-octanoicacid6-oxo-2-propenyl-3,6-dihydro-2H-pyran-3-ylester(326)是分离自Larixlaricina内生真菌的2个发酵代谢产物。325对Choristoneurafumiferana虫有制毒作用,326对Vibriosalmonicida,Pseudomonasaeruginosa和Staphylococcusaureus虫具有有毒性[97]。从Piptadeniaadiantoides的内生真菌Cochliobolussp.UFMGCB-255中,发现了2个对利什曼虫有很强杀伤作用的化合物cochlioquinoneA(327)和isocochlioquinoneA(328)。EC50值分别为1.7µM和4.1µM[98]。从Vochysiaguatemalensis的内生真菌中分离的生物碱codinaeopsin(329),可以杀死恶性疟原虫Plasmodiumfalciparum活性,IC50值是2.3μg/mL[99]。从内生真菌Exserohilumrostratum中分离出1个苯并吡喃酮类化合物11-hydroxymonocerin(330),有抗恶性疟原虫P.falciparum活性,IC50值为7.70µM[100]。来自银杏内生真菌Chaetomiumglobosum的次级代谢产物中分离得到四个对虾幼虫有很强的杀伤作用的化合物,chaetomugilinA(331)和D(332),chaetoglobosinsA(22)和D(23),杀虫活性显示,浓度为10µg/mL,虾幼虫死亡率分别为:75.2%,78.3%,53.4%和75.3%[101]。从culophyllumsp.的叶部的内生真菌Pullulariasp.BCC8613的代谢产物中分离到的4个环肽pullularinA-D,活性测试发现,pullularinA(333)可以抑制疟原虫PlasmodiumfalciparumK1及HSV-1,IC50值分别是3.6μg/mL、3.3μg/mL[102]。Bontiadaphnoides的一株内生真菌Nodulisporiumsp.MF5954发酵产生的nodulisporicacidsA(334),对Luciliaseracata和Aedesaegypti的幼虫的LC50值分别是0.3和0.5µg/mL[103]。随后,又从内生真菌代谢产物中分离到了nodulisporicacidsA1(335)和A2(336),它们的杀虫活性和nodulisporicacidsA的活性相近[104]。采用多种化学生态学活性模型,对环二肽类化合物(133)进行了化学生态学活性的筛选评价,发现其杀虫活性显著。[105]具有其它生物活性的次级代谢产物[105]3.1抗藤壶幼虫附着化合物3.1.1二萜化合物3.1.2甾体化合物72(R1=COCH3,R2=H)74(R1=R2=COCH3)75(R1=R2=H)3.1.3倍半萜化合物3.2卤虫致死活性化合物3.2.1二萜化合物3.2.2甾体化合物72(R1=COCH3,R2=H)75(R1=R2=H)3.2.3倍半萜化合物展望通过对具有抗菌杀虫作用的植物内生菌次级代谢产物的总结,我们可以借鉴文献上对内生菌抗菌杀虫活性研究方法从植物内生菌中分离出具有抗菌杀虫活性的次级代谢产物。参考文献[1]HuSC,MeiL,WangJG,etal.IFB-Lactam-1,anaturalcompoundwithanti-GloeosporiumkakiHoriactivity[J].ActaCrystallogr,2006,62:5777-5778.[2]LuH,ZouWX,MengJC,etal.NewbioactivemetabolitesproducedbyColletotrichumsp.,anendophyticfungusinArtemisiaannua[J].PlantScience,2000,151:67-73.[3]WeberRWS,KappeR,PaululatT,etal.Anti-Candidametabolitesfromendophyticfungi[J].Phytochemistry,2007,68:886-892.[4]RukachaisirikulV,SommartU,PhongpaichitS,etal.MetabolitesfromtheendophyticfungusPhomopsissp.PSU-D15[J].Phytochemistry,2008,69:783-787.[5]ShuRG,WangFW,YangYM,etal.AntibacterialandxanthineoxidaseinhibitorycerebrosidesfromFusariumsp.IFB121,anendophyficfungiinQuercusvariabilis[J].Lipids,2004,39:667-673.[6]HellwigV,GrotheT,Mayer-BartschmidA,etal.Altersetin,anewantibioticfromculturesofendophyticAlternariaspp.Taxonomy,fermentation,isolation,structureelucidationandbiologicalacitivities[J].JAntibiot,2002,55:881-892.[7]ZhangY,LiXM,WangCY,etal.Anewnaphthoquinoneiminederivativefromthemarinealgal-derivedendophyticfungusAspergillusnigerEN-13[J].ChinChemLett,2007,18:951-953.[8]LiuJY,SongYC,ZhangZ,WangL,etal.AspergillusfumigatusCY018,anendophyticfungusinCynodondactylonasaversatileproducerofnewandbioactivemetabolites[J].JBiotechnol,2004,114:279-287.[9]YeYH,ZhuHL,SongYC,etal.StructuralrevisionofaspernigrinA,reisolatedfromCladosporiumherbarumIFB-E002[J].JNatProd,2005,68:1106-1108.[10]ChomcheonP.,WiyakruttaS.,AreeT.,etal.ChemInformAbstract:CurvularidesA-E:AntifungalHybridPeptide-PolyketidesfromtheEndophyticFungusCurvulariageniculata[J].ChemEurJ,2010,16:11178-11185.[11]OsterhageC,KaminskyR,KonigGM,etal.AscosalipyrrolidinoneA,anantimicrobialalkaloid,fromtheObligateMarineFungusAscochytasalicorniae[J].JOrgChem,2000,65(20):6412-6417.[12]朱峰,林永成.两株南海红树内生真菌混合发酵产生新生物碱marinamide和其甲酯[J].科学通报,2006,51(7):792-795.[13]WangFW,YeYH,ChenJR,etal.Neoplaether,anewcytotoxicandantifungalendophytemetabolitefromNeoplaconemanapellumIFB-E016[J].FEMSMicrobiolLett,2006,261:218-223.[14]HornWS,SimmondsMSJ,SchwartzRE,etal.P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