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稻曲病(False smut of rice)是一种严重危害水稻的真菌病害,不仅造成水稻减产,还产生两类为害人畜安全的真菌毒素,直接影响水稻的食用安全。其病原菌为稻绿核菌,侵染水稻穗部形成稻曲球。从稻曲球中分离得到的次生代谢产物主要分为两类,一类为稻曲菌素。另一类为稻绿核菌素,属于二萘并γ-吡喃酮类化合物。二萘并-γ-吡喃酮具有多种生物活性：如对小鼠胚胎肢芽和中脑细胞具有致畸作用；对人表皮癌细胞(KB)的细胞毒活性；线粒体的损伤作用；HIV-1整合酶抑制活性；抗菌活性和免疫抑制活性等。研究稻绿核菌素的种类及其活性对于该类化合物的开发与利用,生物合成途径,以及稻曲病的防治具有重要意义。从稻曲病菌发酵培养物中分离鉴定稻绿核菌素及其生物活性尚未见报道。本文以稻绿核菌UV-2为研究对象,重点对稻绿核菌的次生代谢产物、生物活性以及制备工艺进行了研究,主要结果如下：1、从稻绿核菌UV-2的大米固体发酵物中分离并鉴定13个稻绿核菌素,均属于二萘并-γ-吡喃酮类型。其中7个为新的化合物,包括Ustilaginoidins K-P和Ustilaginoidin E1;6个为已知化合物,为Ustilaginoidins A、D、E、F、G及Isochaetochromin B2。2、活性研究表明,Ustilaginoidin K和Ustilaginoidin L对卵巢癌细胞A2780具有显著的抑制作用(IC50分别为4.18和7.26μM)。Ustilaginoidin N、Ustilaginoidin D、Ustilaginoidin E和Ustilaginoidi G对供试细菌表现出较强的抑制活性。此外,本研究首次报道了二萘并-γ-吡喃酮这一类型化合物对水稻种子的植物毒活性,其中Ustilaginoidins O、E、F和Isochaetochromin B2对水稻种子胚根的生长表现出一定的抑制活性。3、采用高速逆流色谱(HSCCC)分离制备的方法结合半制备型高效液相色谱对6个稻绿核菌素进行了快速制备。经过一步制备型HSCCC便可从对稻绿核菌提取物中分离纯化中4个稻绿核菌素,包括Ustilaginoidin G、Ustilaginoidin E、Ustilaginoidin M和Ustilaginoidin D,纯度最高可达90%以上。再经过一步半制备型高校液相色谱又可得到化合物Ustilaginoidin N和Ustilaginoidin O.4、采用大孔吸附树脂对稻绿核菌素Ustilaginoidins D-O的富集条件进行了摸索。从7种不同的大孔吸附树脂中筛选出树脂HP-20。通过动态吸附和解吸附实验,建立了大孔吸附树脂HP-20对Ustilaginoidins D-O的最佳吸附条件为：上样体积约为24 BV,流速3 BV/h,样品溶液的初始pH值为4；最佳解吸附条件为：60%的丙酮溶液,解析体积约为4.5 BV,流速3 BV/h。5、采用2种抗氧化模型对稻绿核菌UV-2菌丝水提多糖(WPS)、菌丝碱提多糖(SPS)和胞外多糖(EPS)的抗氧化活性进行了评价,其中EPS表现出较好的抗氧化活性。为了有效提高发酵培养中EPS的得率,采用中心组合实验和响应面分析,当培养基中葡萄糖的浓度为84.08 g/L,蛋白胨为14.11g/L时,EPS得率达到最大值,为881.40 mg/L。通过模型预测出的最佳培养基进行实验验证(n=5),得到EPS得率的实验值为917.8 mg/L,较未优化前提高了9.6倍。本论文研究结果为稻绿核菌素的生物合成途径、代谢调控、检测和分析、代谢组学等后续研究提供依据,在应用上将为活性物质的开发和应用,以及稻曲病的防治提供基础。