植物根际土壤真菌Trichoderma velutinum的化学成分研究

2022-11-15 06:46旷敏彭伟伟许立郑雨婷桑子焕秦思雨邹振兴中南大学湘雅药学院长沙410013慢病诊疗小分子药物发现与转化湖南省重点实验室长沙410013
中南药学 2022年9期
关键词:根际甲醇真菌

旷敏,彭伟伟,许立,郑雨婷,桑子焕,秦思雨,邹振兴*(1.中南大学湘雅药学院,长沙 410013;2.慢病诊疗小分子药物发现与转化湖南省重点实验室,长沙 410013)

微生物代谢是发现天然活性产物的一大重要途径,目前为止,从微生物天然产物中分离出的具有生物活性的化合物有1 万多种[1-2]。其中,植物根际土壤真菌因其强大的次生代谢能力、潜在的物种多样性及便于发酵和遗传等优势,逐渐成为继植物内生真菌之后研究者们关注的焦点。植物根际土壤真菌是指生存于植物根系活动区域的真菌,它们同植物根系紧密联系,又广泛参与土壤生态中营养物质的循环,其代谢途径独特,能够产生结构新颖、生物活性显著的次生代谢产物[3]。据统计,植物根际土壤真菌目前研究偏重于农业应用,其化学成分研究存在较大的探索空间[4-5]。

木霉属真菌是普遍存在于土壤中的一种常见植物根际微生物。在自然界中,木霉属真菌多通过化学途径帮助植物抵抗虫害,具有强大的代谢能力。目前,木霉属真菌已被发现数百种次生代谢产物,主要包括萜类、环肽类、二酮哌嗪类、生物碱类及聚酮类化合物,且大多具有较好的抗肿瘤、抗菌等药理活性[6-7]。现有研究表明,木霉属真菌能产生众多结构独特的活性分子,具有极大的挖掘价值。本研究前期从药用植物根际土壤样本中分离筛选出一株木霉属真菌Trichoderma velutinum,化学丰度筛选显示其代谢产物丰富,且经文献调研发现Trichoderma velutinum的次级代谢产物成分研究稀少,因此,有必要对其化学成分进行深入探索。将其进行大规模固体发酵并用乙酸乙酯冷浸提取发酵产物,利用各色谱层析手段进一步分离纯化获得13 个化合物,其中包括4 个细胞松弛素、6 个二酮哌嗪、1 个N-acetyltryptamine 和2 个腺苷类化合物。化学结构如图1 所示。

图1 化合物1 ~13 的结构Fig 1 Structures of compounds 1 ~13

1 材料

Agilent 1290 型高效液相色谱-Agilent 6500 series Q-TOF 质谱联用仪(美国安捷伦公司);Bruker AV-400/AV-500/AV-600 型核磁共振仪(德国Bruker 公司);Autopol IV-T 全自动旋光仪(美国鲁道夫公司);X-6 熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司),安捷伦1100 半制备型液相色谱仪(美国安捷伦科技有限公司);高压灭菌锅(上海博迅实业有限公司医疗设备厂);ODS 反相C18填料(日本YMC 公司);Sephadex LH-20 葡聚糖凝胶(美国GE 公司);柱色谱硅胶(80 ~100 目、200 ~300 目、300 ~400 目,青岛海洋化工有限公司);大孔树脂(HPD-100 型大孔吸附树脂,沧州宝恩吸附材料科技有限公司);Innoval ODS-2半制备色谱柱(10 μm,10 mm×250 mm);旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);二甲基亚砜(DMSO)、无水乙醇、甲醇、乙酸乙酯、石油醚、二氯甲烷试剂均为市售分析纯,乙腈为色谱纯。万古霉素(批号:V871983,规格:250 mg)、硫酸阿米卡星(批号:A837351,规格:1 g)(上海麦克林生化科技有限公司)。

本实验的真菌于2019年7月从湖南省江华县大玗镇长山村海拔520 m 的深绿卷柏根际土壤中分离得到,通过ITS 序列比对鉴定为Trichoderma velutinum,目前该菌株保存于中南大学湘雅药学院天然药物化学实验室。抗菌活性测试菌株来自于中南大学湘雅二医院,分别为大肠埃希菌ATCC25922、铜绿假单胞菌ATCC27853、金黄色葡萄球菌ATCC29213、粪肠球菌 ATCC29212。

2 方法与结果

2.1 菌株发酵

将菌株从-80℃冰箱的30%甘油水溶液中接种到PDA 培养基上复苏,再接种到4 L 灭菌液体培养基中,于28℃恒温摇床中以150 r·min-1震荡培养7 d,将此种子液倒入40 L 灭菌大米固体培养基中于室温下培养28 d。

2.2 发酵产物的分离纯化

采用乙酸乙酯将固体培养基浸泡提取3 次,减压浓缩得到浸膏78 g。首先通过大孔树脂层析将粗提物划分为20%乙醇、80%乙醇、100%乙醇3 个部位。选取80%馏分(30 g)通过硅胶柱层析(以石油醚-二氯甲烷-甲醇三相体系梯度洗脱)划分为5 个组分(Fr.1 ~Fr.5)。Fr.2 经过ODS 柱层析(以水-甲醇体系梯度洗脱),得到Fr.2.1 ~Fr.2.8,Fr.2.3 和Fr.2.4 经过Sephadex LH-20 柱色谱(以甲醇等度洗脱)得到化合物1(20.1 mg)、2(4.0 mg)、3(3.2 mg)和4(3.1 mg)。Fr.3 经过ODS 柱层析(以水-甲醇体系梯度洗脱),得到Fr.3.1 ~Fr.3.5。Fr.3.2 再通过小体积硅胶柱梯度洗脱得到Fr.3.2.2,再利用半制备型高效液相色谱(以纯水-乙腈为流动相)得到化合物5(2.1 mg)和6(3.0 mg)。Fr.3.3 经过Sephadex LH-20柱色谱[以二氯甲烷-甲醇(1∶9)等度洗脱]得到Fr.3.3.2,经过半制备型高效液相色谱(以纯水-乙腈为流动相)得到化合物7(2.2 mg)、8(2.0 mg)和13(5.7 mg)。Fr.3.4 经过Sephadex LH-20 柱色谱(以甲醇等度洗脱)得到Fr.3.4.3 和Fr.3.4.4,通过重结晶得到化合物9(1.4 mg)和10(1.5 mg)。Fr.4 经过反相硅胶柱层析,得到两个白色沉淀为化合物11(6.5 mg)和12(2.4 mg)。

2.3 结构鉴定

化合物1:白色粉末,易溶于DMSO,+150°(c0.10,MeOH),HR-ESI-MS 显示:m/z531.2857 [M +H]+,结合1H-NMR 和13C-NMR谱推测该化合物的分子式为C32H38N2O5;1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δH:8.10(1H,s,NH-2),3.32(1H,m,H-3),2.79(1H,s,H-4),3.64(1H,m,H-7),4.50(1H,d,J=11.4 Hz,OH-7),1.97(1H,m,H-8),2.34(1H,m,H-10α),2.70(1H,m,H-10β),1.51(3H,s,H-11),1.10(3H,s,H-12),6.22(1H,dd,J=19.8,13.2 Hz,H-13),5.06(1H,m,H-14),2.36(1H,m,H-15α),1.97(1H,m,H-15β),2.70(1H,m,H-16),1.01(3H,d,J=9.6 Hz,C-16a),6.27(1H,d,J=14.4 Hz,H-17),1.71(3H,s,C-18a),4.76(1H,m,H-20),4.89(1H,d,J=9.6 Hz,OH-20),1.76(2H,m,H-21),2.70(1H,m,H-22α),2.93(1H,m,H-22β),10.92(1H,s,NH-1'),7.05(1H,s,H-2'),7.40(1H,d,J=12.0 Hz,H-4'),6.98(1H,t,J=11.4,10.8 Hz,H-5'),7.06(1H,t,J=10.2,8.4 Hz,H-6'),7.34(1H,d,J=12.6 Hz,H-7');13C-NMR(150 MHz,DMSO-d6)δC:173.9(C-1),57.1(C-3),49.3(C-4),125.5(C-5),133.5(C-6),67.7(C-7),50.9(C-8),61.6(C-9),31.9(C-10),14.7(C-11),16.2(C-12),128.5(C-13),133.4(C-14),40.7(C-15),32.9(C-16),19.8(C-16a),148.3(C-17),135.1(C-18),12.0(CH3-18a),204.1(C-19),70.1(C-20),30.5(C-21),36.5(C-22),210.3(C-23),136.2(C-1'),123.6(C-2'),109.9(C-3'),117.9(C-4'),118.5(C-5'),121.1(C-6'),111.6(C-7'),127.1(C-3'a)。 以上核磁及旋光数据与文献报道[8]基本一致,故鉴定化合物1 为chaetoglobosin E。

化合物2:白色粉末,易溶于甲醇,+60°(c0.10,MeOH),HR-ESI-MS 显 示:m/z531.2864 [M +H]+,结合1H-NMR 和13C-NMR谱推测该化合物的分子式为C32H38N2O5;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δH:3.45(1H,m,H-3),2.58(1H,m,H-4),2.54(1H,m,H-5),3.79(1H,d,J=10.8 Hz,H-7),1.85(1H,m,H-8),2.56(1H,m,H-10α),2.83(1H,m,H-10β),1.02(3H,d,J=6.6 Hz,H-11),5.06(1H,s,H-12α),5.24(1H,s,H-12β),6.05(1H,dd,J=17.4,9.6 Hz,H-13),5.18(1H,m,H-14),2.41(1H,m,H-15α),1.98(H,m,H-15β),2.84(1H,m,H-16),0.91(3H,d,J=4.8 Hz,H-16a),6.15(1H,d,J=9.6 Hz,H-17),1.78(3H,s,H-18a),4.63(1H,m,H-20),1.41(1H,m,H-21α),1.58(1H,m,H-21β),2.76(2H,m,H-22),6.99(1H,s,H-2'),7.48(1H,d,J=7.8 Hz,H-4'),7.02(1H,t,J=6.6 Hz,H-5'),7.08(1H,t,J=6.6 Hz,H-6'),7.33(1H,d,J=7.8 Hz,H-7');13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δC:176.8(C-1),54.2(C-3),48.2(C-4),34.7(C-5),150.2(C-6),71.9(C-7),50.5(C-8),64.3(C-9),32.8(C-10),13.9(C-11),114.4(C-12),129.3(C-13),136.8(C-14),42.2(C-15),33.3(C-16),12.5(C-16a),151.2(C-17),135.8(C-18),20.3(C-18a),205.8(C-19),72.3(C-20),31.6(C-21),38.2(C-22),210.6(C-23),138.0(C-1'),125.6(C-2'),110.4(C-3'),119.4(C-4'),120.3(C-5'),122.6(C-6'),112.7(C-7'),129.3(C-3'a)。以上核磁及旋光数据与文献报道[9]基本一致,故鉴定化合物2 为chaetoglobosin Fex。

化合物3:白色粉末,易溶于甲醇,-15.0° (c0.53,MeOH),HR-ESI-MS 显示:m/z549.2967 [M+H]+,结合1H-NMR 和13C-NMR 谱推测该化合物的分子式为C32H40N2O6;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δH:3.81(1H,dd,J=9.0,4.8 Hz,H-3),2.50(1H,m,H-4),2.03(1H,m,H-5),3.16(1H,d,J=12.0 Hz,H-7),2.63(1H,dd,J=12.0,10.2 Hz,H-8),2.80(1H,dd,J=14.4,4.8 Hz,H-10α),2.97(1H,dd,J=14.4,4.8 Hz,H-10β),1.03(3H,d,J=7.2 Hz,H-11),1.22(3H,s,H-12),5.95(1H,dd,J=16.2,10.2 Hz,H-13),5.12(1H,dt,J=15.6,10.8,2.4 Hz,H-14),2.41(1H,m,H-15α),1.99(1H,m,H-15β),2.75(1H,m,H-16),1.02(3H,d,J=7.2 Hz,H-16a),6.19(1H,d,J=9.6 Hz,H-17),1.77(3H,s,H-18a),4.66(1H,dd,J=6.6 Hz,4.8 Hz,H-20),1.89(1H,s,OH-20),1.36(1H,m,H-21α),1.60(1H,m,H-21β),1.83(1H,m,H-22α),2.50(1H,m,H-22β),7.03(1H,s,H-2'),7.50(1H,d,J=7.8 Hz,H-4'),7.03(1H,t,J=7.2 Hz,H-5'),7.08(1H,t,J=7.8 Hz,H-6'),7.33(1H,d,J=7.2 Hz,H-7');13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δC:176.9(C-1),54.5(C-3),45.9(C-4),40.2(C-5),74.2(C-6),73.7(C-7),47.4(C-8),65.8(C-9),33.5(C-10),13.6(C-11),24.9(C-12),129.4(C-13),135.1(C-14),42.1(C-15),34.7(C-16),20.3(C-16a),150.1(C-17),136.5(C-18),12.5(C-18a),205.8(C-19),72.6(C-20),31.9(C-21),38.7(C-22),210.1(C-23),138.1(C-1'),125.8(C-2'),110.0(C-3'),119.4(C-4'),120.3(C-5'),122.7(C-6'),112.7(C-7'),129.6(C-3'a)。以上核磁及旋光数据与文献报道[10]基本一致,故鉴定化合物3 为armochaetoglobin S。

化合物4:白色粉末,易溶于甲醇,+14.5° (c0.34,MeOH),HR-ESI-MS 显示:m/z591.3073 [M +H]+,结合1H-NMR 和13C-NMR 谱推测该化合物的分子式为C34H42N2O7;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δH:3.78(1H,m,H-3),2.76(1H,m,H-4),1.98(1H,m,H-5),4.74(1H,d,J=12.0 Hz,H-7),2.91(1H,m,H-8),2.83(1H,dd,J=14.4,5.4 Hz,H-10α),2.86(1H,dd,J=14.4,4.8 Hz,H-10β),1.03(3H,d,J=7.8 Hz,H-11),1.15(3H,s,H-12),5.98(1H,m,H-13),5.16(1H,dt,J=15.6,10.8,3.0 Hz,H-14),2.34(1H,m,H-15α),1.97(1H,m,H-15β),2.76(1H,m,H-16),1.02(3H,d,J=7.2 Hz,H-16a),6.21(1H,d,J=9.0 Hz,H-17),1.77(3H,s,H-18a),4.71(1H,t,J=5.4 Hz,H-20),1.46(1H,m,H-21α),1.68(1H,m,H-21β),2.64(1H,m,H-22α),2.92(1H,m,H-22β),7.06(1H,s,H-2'),7.51(1H,d,J=7.8 Hz,H-4'),7.02(1H,t,J=7.2 Hz,H-5'),7.09(1H,t,J=7.2 Hz,H-6'),7.33(1H,d,J=7.8 Hz,H-7'),1.98(3H,s,H-2'');13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δC:176.4(C-1),55.3(C-3),44.9(C-4),41.9(C-5),73.9(C-6),75.0(C-7),46.2(C-8),65.2(C-9),33.0(C-10),13.4(C-11),24.9(C-12),128.6(C-13),135.5(C-14),41.9(C-15),34.6(C-16),20.2(C-16a),150.0(C-17),136.4(C-18),12.4(C-18a),205.6(C-19),72.7(C-20),32.3(C-21),38.9(C-22),210.3(C-23),138.1(C-1'),125.5(C-2'),110.5(C-3'),119.4(C-4'),120.2(C-5'),122.3(C-6'),112.6(C-7'),129.2(C-3'a),172.5(C-1''),21.0(C-2'')。 以上核磁及旋光数据与文献报道[10]基本一致,故鉴定化合物4 为7-O-acetylarmochaetoglobin S。

化合物5:白色粉末,易溶于甲醇,+77.3° (c0.50,EtOH),HR-ESI-MS 显示:m/z300.1717 [M +H]+,结合1H-NMR 和13C-NMR 谱推测该化合物的分子式为C17H21N3O2;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δH:7.07(1H,s,H-2),7.31(1H,d,J=10.2 Hz,H-4),6.99(1H,t,J=8.4 Hz,H-5),7.06(1H,t,J=8.4 Hz,H-6),7.61(1H,d,J=9.6 Hz,H-7),3.21(1H,dd,J=17.4,4.8 Hz,H-8α),3.42(1H,dd,J=18.0,6.0 Hz,H-8β),4.31(1H,dd,J=5.4,1.8 Hz,H-9),3.63(1H,dd,J=5.4,2.4 Hz,H-12),1.22(1H,m,H-15),0.38(1H,m,H-16α),0.55(1H,m,H-16β),0.52(3H,t,J=7.8 Hz,H-17),0.60(3H,d,J=8.4 Hz,H-18);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δC:125.9(C-2),109.9(C-3),129.6(C-3a),120.1(C-4),120.2(C-5),122.6(C-6),138.2(C-7),112.6(C-7a),40.1(C-8),57.5(C-9),169.3(C-11),61.1(C-12),170.2(C-14),30.4(C-15),24.5(C-16),11.9(C-17),15.3(C-18)。以上核磁与旋光数据与文献报道[11]基本一致,故鉴定化合物5 为cyclo-(L-Trp-D-Ile)。

化合物6:白色粉末,易溶于甲醇,-10.6° (c0.14,MeOH),HR-ESI-MS 显示:m/z300.1716 [M +H]+,结合1H-NMR 和13C-NMR 谱推测该化合物的分子式为C17H21N3O2;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δH:7.06(1H,s,H-2),7.31(1H,d,J=7.8 Hz,H-4),6.99(1H,t,J=16.8 Hz,7.2Hz,H-5),7.07(1H,t,J=16.8,7.2 Hz,H-6),7.59(1H,d,J=7.8 Hz,H-7),3.11(1H,dd,J=14.4,4.2 Hz,H-8α),3.48(1H,dd,J=14.4,3.6 Hz,H-8β),4.27(1H,dd,J=4.2,3.6 Hz,H-9),3.57(1H,dd,J=10.2,4.8 Hz,H-12),0.17(1H,ddd,J=13.8,10.2,4.8 Hz,H-15α),0.66(1H,ddd,J=13.8,9.6,4.2 Hz,H-15β),1.14(1H,m,H-16),0.46(3H,d,J=6.6 Hz,H-17),0.60(3H,d,J=6.6 Hz,H-18);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δC:126.0(C-2),109.6(C-3),129.4(C-3a),120.2(C-4),120.3(C-5),122.6(C-6),137.9(C-7),112.6(C-7a),45.2(C-8),54.3(C-9),170.0(C-11),57.6(C-12),170.7(C-14),24.7(C-15),30.8(C-16),21.4(C-17),23.4(C-18)。以上核磁与旋光数据与文献报道[12]基本一致,故鉴定化合物6 为cyclo-(L-Trp-L-Leu)。

化合物7:白色针晶,易溶于DMSO,-249.5°(c1.00,MeOH),mp:281 ℃,HR-ESI-MS显示:m/z334.1560 [M +H]+, 结合1H-NMR和13C-NMR 谱推测该化合物的分子式为C20H19N3O2;1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δH:10.89(1H,s,H-1),6.96(1H,s,H-2),7.48(1H,d,J=8.4 Hz,H-4),6.98(1H,t,J=7.8 Hz,H-5),7.08(1H,t,J=7.2 Hz,H-6),7.32(1H,d,J=8.4 Hz,H-7),2.52(1H,dd,J=14.4,5.4 Hz,H-10α),2.81(1H,dd,J=14.4,4.2 Hz,H-10β),3.98(1H,m,H-11),7.92(1H,s,H-12),3.89(1H,m,H-14),7.70(1H,s,H-15),2.45(1H,dd,J=13.2,4.8 Hz,H-17α),1.83(1H,dd,J=13.2,7.2 Hz,H-17β),7.16(1H,m,H-19),6.70(1H,m,H-20),7.17(1H,m,H-21),6.70(1H,m,H-22),7.16(1H,m,H-23);13C-NMR(150 MHz,DMSO-d6)δC:120.9(C-2),108.8(C-3),118.5(C-4),118.8(C-5),124.5(C-6),111.4(C-7),127.6(C-8),136.1(C-9),29.7(C-10),55.3(C-11),166.3(C-13),55.7(C-14),170.0(C-15),166.9(C-16),39.9(C-17),136.5(C-18),128.1(C-19),129.8(C-20),126.5(C-21),129.8(C-22),128.1(C-23)。以上核磁与旋光数据与文献报道[13]基本一致,故鉴定化合物7 为cyclo-(L-Trp-L-Phe)。

化合物8:白色簇晶,易溶于甲醇,-108° (c0.30,MeOH),mp:242 ℃,HR-ESI-MS 显示:m/z373.1669 [M +H]+,结合1H-NMR 和13C-NMR谱推测该化合物的分子式为C22H20N4O2;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δH:4.06(1H,dd,J=7.2,4.2 Hz,H-2),2.18(1H,dd,J=14.4,7.2 Hz,H-3α),2.92(1H,dd,J=14.4,4.2 Hz,H-3β),7.44(1H,d,J=7.8 Hz,H-4),7.02(1H,t,J=7.2 Hz,H-5),7.10(1H,t,J=7.2 Hz,H-6),7.31(1H,d,J=8.4 Hz,H-7),6.48(1H,s,H-8a);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δC:57.0(C-2),31.5(C-3),109.5(C-3a),128.7(C-3b),119.8(C-4),120.2(C-5),122.7(C-6),112.6(C-7),138.2(C-7a),126.1(C-8a),169.9(C-9)。以上核磁与旋光数据与文献报道[14]基本一致,故鉴定化合物8 为cyclo-(L-Trp-L-Trp)。

化合物9:白色针晶,易溶于DMSO,HRESI-MS 显示:m/z261.1611 [M +H]+, 结合1H-NMR 和13C-NMR 谱推测该化合物的分子式为C15H20N2O2;1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δH:8.10(1H,s,NH-1),3.57(1H,m,H-3),7.88(1H,s,NH-4),4.20(1H,m,H-6),1.39(1H,m,H-7),0.59(1H,m,H-8α),0.56(1H,m,H-8β),0.56(3H,m,H-9),0.54(3H,d,J=7.2 Hz,H-10),2.84(1H,dd,J=13.8,5.4 Hz,H-11α),3.16(1H,dd,J=13.8,4.2 Hz,H-11β),7.17 ~7.23(1H,m,H-13),7.17~7.23(1H,m,H-14),7.17~7.23(1H,m,H-15),7.17 ~7.23(1H,m,H-16),7.17 ~7.23(1H,m,H-17);13C-NMR(150 MHz,DMSO-d6)δC:166.4(C-2),58.7(C-3),166.3(C-5),55.0(C-6),37.8(C-7),23.1(C-8),11.8(C-9),14.4(C-10),37.6(C-11),136.3(C-12),130.4(C-13),127.9(C-14),126.5(C-15),127.9(C-16),130.4(C-17)。以上核磁数据与文献报道[15]基本一致,故鉴定化合物9 为cyclo-(L-Ile-L-Phe)。

化合物10:白色针晶,易溶于DMSO, -29.8°(c0.10,MeOH),mp:284 ℃,HR-ESI-MS 显示:m/z261.1605 [M +H]+, 结合1H-NMR 和13C-NMR 谱推测该化合物的分子式为C15H20N2O2;1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δH:8.11(1H,s,NH-1),3.46(1H,m,H-3),8.08(1H,s,NH-4),4.17(1H,m,H-6),0.09(1H,m,H-7α),0.73(1H,m,H-7β),1.40(1H,m,H-8),0.62(3H,d,J=6.6 Hz,H-9),0.59(3H,d,J=6.6 Hz,H-10),2.84(1H,dd,J=13.2,4.8 Hz,H-11α),3.13(1H,dd,J=13.2,3.6 Hz,H-11β),7.12 ~7.28(1H,m,H-13),7.12~7.28(1H,m,H-14),7.12~7.28(1H,m,H-15),7.12 ~7.28(1H,m,H-16),7.12 ~7.28(1H,m,H-17);13C-NMR(150 MHz,DMSO-d6)δC:167.6(C-2),55.5(C-3),166.3(C-5),52.3(C-6),43.7(C-7),22.9(C-8),22.8(C-9),21.4(C-10),38.5(C-11),136.3(C-12),130.5(C-13),128.2(C-14),126.8(C-15),128.2(C-16),130.5(C-17)。以上核磁与旋光数据与文献报道[16]基本一致,故鉴定化合物10 为Cyclo-(L-Leu-L-Phe)。

化合物11:白色粉末,易溶于DMSO,HR-ESIMS 显示:m/z282.1209 [M +H]+,结合1H-NMR和13C-NMR 谱推测该化合物的分子式为C11H15N5O4;1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δH:8.39(1H,s,H-2),8.14(1H,s,H-8),6.00(1H,d,J=5.4 Hz,H-1'),4.34(1H,m,H-2'),4.36(1H,m,H-3'),3.98(1H,m,H-4'),3.66(1H,dd,J=12,3.6 Hz,H-5'α),3.57(1H,dd,J=12,3.6 Hz,H-5'β),3.30(3H,s,O-CH3),7.35(1H,s,NH2-6);13C-NMR(150 MHz,DMSO-d6)δC:139.7(C-2),149.0(C-4),119.3(C-5),156.2(C-6),152.6(C-8),82.5(C-1'),85.8(C-2'),68.8(C-3'),86.5(C-4'),61.5(C-5'),57.5(OCH3)。以上核磁数据与文献报道[17]基本一致,故鉴定化合物11 为2'-O-methyladenosine。

化合物12:白色粉末,易溶于DMSO,HRESI-MS 显示:m/z268.1053 [M +H]+, 结合1H-NMR 和13C-NMR 谱推测该化合物的分子式为C10H13N5O4;1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δH:8.16(1H,s,H-2),8.37(1H,s,H-8),5.90(1H,d,J=6.0 Hz,H-1'),4.63(1H,m,H-2'),4.17(1H,m,H-3'),3.99(1H,m,H-4'),3.58(1H,m,H-5'α),3.69(1H,m,H-5'β),7.38(2H,s,NH2-6),5.25(1H,s,OH-5'),5.47(1H,s,OH-2'),5.50(1H,s,OH-3');13C-NMR(150 MHz,DMSO-d6)δC:152.5(C-2),149.1(C-4),119.5(C-5),156.2(C-6),139.6(C-8),88.0(C-1'),73.6(C-2'),70.8(C-3'),86.1(C-4'),61.8(C-5')。以上核磁数据与文献报道[18]基本一致,故鉴定化合物12 为β-adenosine。

化合物13:黄色油状物,易溶于甲醇,HRESI-MS 显示:m/z203.1188 [M +H]+, 结合1H-NMR 和13C-NMR 谱推测该化合物的分子式为C12H14N2O;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δH:6.91(1H,s,C-2),7.55(1H,d,J=7.8 Hz,C-4),7.08(1H,t,J=7.2 Hz,C-5),6.99(1H,t,J=7.2 Hz,C-6),7.31(1H,d,J=7.8 Hz,C-7),3.46(2H,t,J=7.2 Hz,C-10),2.93(2H,t,J=6.6 Hz,C-11),1.91(3H,s,C-14);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δC:122.4(C-2),113.4(C-3),119.4(C-4),119.7(C-5),123.5(C-6),112.4(C-7),138.3(C-8),128.9(C-9),26.3(C-10),41.7(C-11),173.4(C-13),22.7(C-14)。以上核磁数据与文献报道[19]基本一致,故鉴定化合物13 为N-acetyltryptamine。

2.4 抗菌活性评价

采用96 孔板倍比稀释法,分别制备金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、铜绿假单孢菌(Pseudomonas aeruginosa)和大肠埃希菌(Escherichia coli)的悬浮液并稀释至1×106CFU·mL-1备用。将13 个样品用生物级DMSO 溶解制备成1024 μg·mL-1的母液,取母液置96 孔板第一孔并用肉汤稀释至128 μg·mL-1,倍比稀释后各孔质量浓度分别为128、64、32、16、8、4、2、0 μg·mL-1,再于每孔中加入菌液,使每孔最终质量浓度为64、32、16、8、4、2、1、0 μg·mL-1, 置于30℃恒温培养箱中培养8 h 并观察细菌生长情况。以盐酸万古霉素和硫酸阿卡米星为阳性对照,以同等浓度DMSO 作为阴性对照,目视观察法读取MIC值。结果表明化合物1 ~13 在质量浓度 64 μg·mL-1下对4 个测试菌株均未显示出抑制活性。

3 讨论

植物根际土壤真菌作为一类独特的微生物资源,参与植物体及周围生态的物质循环,植物根际分泌物及根际土壤能够为其提供充足碳源和可利用元素,同时根际土壤真菌大多能通过化学途径为植物体提供生物防治作用,因此其具有强大的产活性代谢产物的潜力。再者,植物根际土壤真菌物种多样,能提供丰富的研究资源,具备极大的研究前景。本研究从植物根际土壤真菌Trichoderma velutinum的代谢产物中分离得到13个化合物,其中化合物1 ~10 为首次从木霉属真菌中分离得到。虽然本研究中化合物1 ~13 对所测4 株致病菌均未表现出抑制作用,但经文献检索发现细胞松弛素类化合物1 ~3 对人前列腺癌细胞和小鼠黑色素瘤细胞具有较好的增殖抑制活性[20-22];二酮哌嗪化合物9 ~10 具有良好的抗炎活性[23]。本研究丰富了木霉属真菌化学成分多样性,可为土壤真菌资源的开发利用提供参考。

猜你喜欢
根际甲醇真菌
黑土根际土壤有机碳及结构对长期施肥的响应
不同相思树种根际与非根际土壤细菌群落结构及多样性特征
缺氮胁迫对小麦根际土壤微生物群落结构特征的影响*
硅胶吸附管采集甲醇汽车尾气排放中甲醇的方法研究
浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别
千奇百怪的真菌
奇趣的真菌王国
低温甲醇洗装置甲醇消耗高原因与应对措施
真菌对我们的帮助
致命真菌