抑制HMG-CoA还原酶海洋微生物代谢产物的初步研究

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:jack607
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
来自微生物次生代谢产生的活性化合物一直以来在人类疾病的预防和治疗过程中发挥着至关重要的作用。近些年来,传统抗生素的广泛使用导致细菌的耐药性越来越强,从陆地上发现结构新颖的活性化合物已经越来越难,海洋微生物越来越受到科研工作者的重视。但是人们对海洋微生物的营养需求和代谢活动还知之甚少,所以选择和设计合适的培养基和培养条件对海洋微生物的分离具有巨大意义。把握合适的培养基和培养条件能使海洋微生物充分被利用来产出结构新颖且活性优良的天然产物。初步发现海洋腐皮镰刀菌FG319(Fusarium solani FG319)的一种次生代谢产物MFS有显著的抑制HMG-CoA还原酶的作用,优化了腐皮镰刀菌FG319的培养条件和提取分离条件,分离得到MFS并对其生物活性作用特性和结构特征进行了初步研究。第一章综述了3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA,HMG-CoA)还原酶抑制剂即他汀类药物从第一代美伐他汀一直到最新的瑞舒伐他汀的发展历程以及它具有抑制HMG-CoA还原酶、稳定和逆转动脉粥样硬化斑块、抑制平滑肌细胞迁移和增生作用、调节内皮及血管舒缩功能等重要的药理作用。本文就是以提高HMG-CoA还原酶抑制剂的产量为目标,对海洋腐皮镰刀菌FG319培养条件和提取分离条件进行初步优化,以期获得成分单一具有良好活性的化合物,并对其结构特性进行研究初步探索。第二章对海洋腐皮镰刀菌FG319小规模摇床培养研究发现腐皮镰刀菌FG319的发酵液在培养5天内pH基本趋于不变,在第5天发酵结束后对发酵液进行代谢产物的提取,提取物在271nm有最大紫外吸收峰。随着腐皮镰刀菌FG319甲醇粗提物添加浓度的升高,其对HMG-CoA还原酶的抑制率也越大,当代谢粗提物的浓度为150μg/mL时,抑制率最高且为80%。将粗提物进行初步分离纯化得到MFS(Metabolite of Fusarium solani FG319)对HMG-CoA还原酶的抑制活性最显著,IC50为9.08±1.38 mg/m L。第三章以提高海洋微生物腐皮镰刀菌FG319产出HMG-CoA还原酶抑制剂MFS的数量为目标,优化摇瓶发酵培养基和培养条件,基于摇瓶条件设置发酵罐发酵参数获得mfs。使用gsb培养基、cym培养基、atcc培养基、bpy培养基、tyg培养基、oa培养基、cd培养基、pdb培养基,基于摇瓶发酵条件优化发酵罐发酵参数。海洋微生物腐皮镰刀菌fg319的最佳培养基为cd培养基,发酵第7天hmg-coa还原酶抑制剂mfs的产量达到最大,诱导物l-鸟氨酸盐酸盐提高了4.07倍mfs的产出量,全糖型、ph=6.9、不添加nacl时海洋微生物腐皮镰刀菌fg319发酵罐发酵产出mfs的数量达到23.47mg/l。通过培养基选择和发酵条件优化,显著提高了海洋微生物腐皮镰刀菌fg319发酵罐发酵产出hmg-coa还原酶抑制剂的数量。第四章对菌株fg319发酵培养发酵液经甲醇超声浸提,二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇按照极性由小到大的顺序逐次萃取,只有二氯甲烷萃取的粗提物在271nm(=7.6×104)处有最大吸收峰。二氯甲烷有机相在hplc分析36.65min时对应tlc板中rf=0.58拖尾的位置是目标活性产物mfs。二氯甲烷萃取的粗提物通过tlc点板比较,选择纯氯仿作为洗脱剂。洗脱后tlc点板合并项拖尾点3含有目标活性产物mfs。进一步确定了在甲醇:50mmol/l醋酸铵=70:30为流动相,采用岛津scl-10avphplc分离系统对二氯甲烷粗提物进行精制,分离得到菌株fg319次生代谢产物中具有抑制hmg-coa还原酶的活性化合物。从1lfg319发酵培养液得到精制的活性化合物为23.47mg。第五章发现来源于海洋腐皮镰刀菌fg319的代谢产物mfs通过建立体外抑制hmg-coa还原酶模型,以洛伐他汀和普伐他汀作为阳性对照,从hmg-coa还原酶抑制活性比较,海洋真菌镰刀腐皮菌fg319次生代谢产物mfs的活性约是洛伐他汀活性的1.38倍,是普伐他汀活性的1.74倍,其对hmg-coa还原酶的抑制机理判定为可逆抑制。底物hmg-coa与mfs的抑制类型是竞争性抑制,底物nadph与mfs的抑制类型表现为反竞争性抑制,说明mfs能抑制hmg-coa还原酶活性,减少甲羟戊酸的生成,而甲羟戊酸是人体内源性胆固醇合成的前体,这样有利于防止和治疗由as引起的心脑血管疾病的发生。第六章对制备所得的活性化合物mfs进行了结构特征参数分析,通过其esi-ms质谱、紫外光谱、核磁共振谱(1h-nmr、13c-nmr)等,确定该化合物的分子量为719,在271nm有最大吸收波长,典型氢谱信号δh是0.866(13h,m)、1.138(7h,m)、1.257(10h,m)、1.302(4h,m)、1.345(5h,m)、1.163(6h,m)、2.029(6h,m)、2.342(6h,t,j=7.33hz)、2.770(1h,t,j=6.41hz)、4.130(1h,m)、5.344(4h,m)。化合物典型碳信号δc分别是14.06、14.11、22.59、22.70、24.69、25.65、27.18、27.20、27.23、29.05、29.08、29.16、29.25、29.34、29.38、29.45、29.54、29.61、29.66、29.69、29.70、29.72、29.79、31.55、31.95、34.10、127.93、128.10、129.74、130.03、130.22、180.29、180.33。初步推测该化合物属于大环内脂类化合物。初步研究海洋腐皮镰刀菌FG319的发酵罐优化培养条件,探索其次生代谢产物MFS的分离纯化工艺,研究MFS体外抑制HMG-CoA还原酶的活性及对MFS结构特征参数进行分析,并初步推测该化合物属于大环内脂类化合物。从体外研究表明,海洋腐皮镰刀菌FG319次生代谢产物MFS可抑制HMG-CoA还原酶活性,减缓内源性胆固醇前体甲羟戊酸的生成,从而减少胆固醇的合成,有利于防止心脑血管疾病的发生。有望成为一种新型的用于预防和治疗动脉粥样硬化等心脑血管疾病的先导化合物。
其他文献
食品在热加工过程中伴随着美拉德反应(Maillard Reaction)形成大量的丙烯酰胺(Acrylamide)和5-羟甲基糠醛(5-Hydroxymethylfurfural, HMF),已引起世界范围内科研工作者的高度
社会心态是自人类社会诞生以来就始终存在的客观现象,又是人类在对象化的感性实践活动中创造出的对象化世界,并是一个始终随着实践变化而不断展现新特征的过程。在我国社会转
目的:观察松花粉提取物对实验性肝纤维化的防治作用效果,并分别通过体内和体外实验的检测结果探讨其作用途径和机制,为科学合理地开发松花粉资源以及寻找安全、有效、经济、
榛子中含有丰富的营养物质,其中包括脂肪酸、VE和甾醇等,这些活性营养物质具有降血脂、软化血管,防治心脑血管疾病等生理功能。指纹图谱技术主要在于物质的组分研究,目前逐渐
概率一直是高中数学教学的难点和重点,所以在认真分析难点形成原因的基础上,探讨破解策略,对于提高学生的学习成绩具有十分重要的作用.本文中,笔者主要通过分别比较对等事件
中国科学社和它的《科学》杂志自从1915年成立,一贯支持中国数学史研究。虽然第一任社长任鸿隽对中国知识遗产怀有轻视态度,但是比他年轻的社员对中国数学史有浓厚的兴趣。桥
把握全局抓住重点精心运筹——评述人民日报今年“两会”报道梁珲在共和国发展史上,今年是不同寻常的一年。7月1日,我国政府将恢复对香港行使主权,洗雪百年民族耻辱,迈出祖国统一大
目前断面交通量自动采集主要利用交通调查检测设备,考虑投资、运营维护及精度等问题,交调设备部署尚无法覆盖所有断面。本文以福建省高速公路断面交通量计算为例,利用联网收
音乐鉴赏课能保证学生获得参与现代化生活应具备的音乐文化修养。在音乐鉴赏课中,要坚持以聆听音乐、感受音乐为主的原则,整合各种教学手段,解放学生,让他们在平等、轻松、愉
在分析了浙江省当前农村公路交通量调查现状后发现,调查过程中还是主要以人工观测为主。为了解决人工观测过程中存在的人力成本高、准确率低的问题,提出了一种基于气压传感技