Штаммы-реликты грибов рода Penicillium как продуценты вторичных метаболитов

• Автор: Антипова, Татьяна Валентиновна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВКМ Всероссийская коллекция микроорганизмов

ДМАТ диметилаллил триптофан

ИК инфракрасный

МЦК микроциклический конидиогенез

НАДФН никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный

ТМС тетраметилсилан

ТСХ тонкослойная хроматография

УФ ультрафиолетовый

ЦТК цикл фикарбоновых кислот

ХЦ хиноцитринины

ЭА эргоалкалоиды
ЭАК1 эпоксиагроклавин
АК1 афОклавин
ЯМР ядерномагн итный резонанс
ЯЭО ядерньтй эффект 0верхазера
1. Введение
2. Обзор литературы
2.1. Грибы рода iii как продуценты биологически активных соедине 8 НИИ.
2.1.1. Креативность, грибов рода iii.
2.1.2. Экологические аспекты поиска новых биологически активных веществ.
2.2. Разнообразие вторичных метаболитов алкалоидной природы у
грибов рода iii.
2.2.1. Эргоалкалоиды.
2.2.1.1. Биосинтез эргоалкалоидов.
2.2.1.2. Биологическая активность эргоалкалоидов.
2.2.2. Дикетопипсразиновые алкалоиды. Роксфортин.
2.2.3. Бепзодиазепиновые и хинолиновые алкатоиды.
2.3. Физиологобиохимические аспекты биосинтеза алкалоидов.
2.3.1. Регуляция биосинтеза алкалоидов.
2.3.1.1. Регуляция предшественником.
2.3.1.2. Регуляция конечным продуктом.
2.3.2. Взаимосвязь алкалоидообразовапия с ростом и днфферсн
цировкой.
2.3.3. Транспорт алкалоидов.
2.3.4. Влияние условий культивирования на биосинтез алкалоидов.
2.3.4.1. Источник углерода.
2.3.4.2. Источник азота.
2.3.4.3. Макро и микроэлементы.
2.3.4.4. Аэрация и температура.
2.4. Таксонспецифичность биосинтеза вторичных метаболитов у грибов рода iii.
3. Экспериментальная часть.
3.1. Объекты исследования и условия выращивания.
3.2. Оценка роста гриба и конидиобразовання.
3.3. Выделение и очистка алкалоидных фракций.
3.4. Качественный анализ алкалоидных фракций.
3.5. Выделение и очистка индивидуальных метаболитов и их идентификация.
3.6. Выделение и очистка новых метаболитов . ii 0 н установление их структуры.
3.7. Количественное определение алкалоидов.
3.8. Выявление причины снижения концентрации эргоалкалоидов и хинопитрининов в культуральной жидкости.
3.9. Определение спектра биологической активности хиноцитрининов А и В. ЗЛО. Определение содержания триптофана, лейцина, изолейцина. Результаты и их обсуждение.
4.1. Скрининг продуцентов вторичных метаболитов среди грибовреликтов рода iii.
4.1.1. Идентификация вторичных метаболитов, продуцируемых штамма
ми . ii i .
4.1.2. Идентификация вторичных метаболитов, продуцируемых штаммами . vii .
4.1.3. Идентификация вторичных метаболитов, продуцируемых штаммом . ii i ВКМ 0.
4.1.4. Установление структуры и биологическая активность новых метаболитов, продуцируемых штаммом . ii ВКМ 0.
4.2. Особенности роста . iii ВКМ 6 и биосинтеза рокефортлна
4.3. Штаммы . vii, как продуценты ругуловазинов.
4.3.1. Особенности роста . vii ВКМ 6 и биосинтеза ругуловазинов.
4.3.2. Исследование возможной взаимосвязи процессов роста и развития гриба и биосинтеза ругуловазинов у . vii.
4.4. . ii ВКМ 0, как продуцент эргоалкалоидов и хиноцитрининов.
4.4.1. Особенности роста . ii и биосинтеза алкалоидов.
4.4.2. Выявление причины снижения концентрации эргоалкалоидов и хиноцитринииов в культуральной жидкости . ii.
4.4.3. Влияние аминокислот на рост . ii и биосинтез алкалоидов.
4.4.3.1. Влияние триптофана, лейцина и изолейцина, внесенных при посеве.
4.4.3.2. Влияние триптофана, внесенного в стационарной фазе рос
4.4.3.3. Влияние Ьлейцина и Ьизолейцина, внесенных в стационарной фазе роста.
Заключение
Выводы
Список литературы


Разнообразие вторичных метаболитов алкалоидной природы у грибов рода iii. Вторичные метаболиты являются низкомолекулярными соединениями с разнообразной химической структурой. К вторичным метаболитам грибов относится класс соединений, называемых алкалоидами. Этим термином обозначают азотсодержащие соединения, за небольшим исключением основного характера, биогенетически происходящие из аминокислот и обладающие биологической активностью Лукнер, . Эта группа природных соединений широко распространена в растительном царстве, некоторые из них нашли применение в медицине. Алкалоиды грибного происхождения составляют лишь несколько процентов от числа всех известных к настоящему времени. Некоторые известные алкалоиды обладают антибиотической и цитостатической активностью. К настоящему времени имеются сведения о нескольких сотнях алкалоидов микромицезов. Грибы рода iii представляют интерес как продуценты алкалоидов разнообразной структуры, обладающих широким спектром биологической активносги. Большая их часть индол содержащие метаболиты, биогенетически происходящие из триптофана. Структурному разнообразию этих алкалоидов способствует нуклеофильная природа индольного кольца, где каждая позиция гетероциклического ядра подвержена электрофильной атаке ii . Но числу выделенных и охарактеризованных тригггофанеодержащих микробных алкалоидов на первое место можно вынести эргоалкалоиды. Следующая i представляет собой модифицированные циклические пептиды, состоящие из аминокислот. В качестве других аминокислотпрсдшсствсшшков выступают гистидин алкалоиды группы рокефортина, пролин бревианамиды, пискаринины, лейцин апклалоиды группы веррукозина, фенилаланин ругулозувины, триптофан феллуташшы и т. Значительное число таких метаболитов обладает дикетопиперазиновым кольцом или образуется из интермедиатов этого тина. Некоторые алкалоиды являются производными бензодиазепина циклопенин, циклопептин и др. Благодаря усовершенствованию физикохимических методов появляются данные о выделении новых алкалоидов, основой которых являются другие аминокислоты. Например, пирролидииовые алкалоиды скалусамиды и иеринадин А, в образовании которых могут участвовать глутаминовая кислота или пролин . В данном обзоре представлены наиболее распространенные и хорошо изученные алкалоиды у грибов рода iii. Эргоалкалоиды. Орогоалкалоиды получили свое название по тривиальному названию грибовпаразитов злаков из рода vi , из которых они были впервые выделены. В г. С тех пор список эргоалкалоидов и их продуцентов непрерывно растет. К настоящему времени установлено, что многие организмы от микроскопических 1рибов до высших растений способны синтезировать эти биологически активные соединения i, Козловский, i, . Общей структурной особенностью эргоалкалоидов является эрголиновое кольцо рис. С8. В зависимости от типа заместителя при С8 эрголинового кольца, эргоалкалоиды делятся на 4 группы клавиновые алкалоиды, простые производные лизергиновой кислоты, пептидные алкалоиды, л актами ые эргоалкапоиды i, i, . Рис. Структура эрголинового кольца. Эргоалкалоиды достаточно широко распространены у грибов рода iii. В первую группу входят производные 6метилэрголина, вторая группа включает 6метилэрголины с двойной связью в положении 8,9, третья группа состоит из производных с двойной связью в положении 9, и, наконец, четвертая производные с модифицированными кольцами С и . Примеры алкалоидов этих групп приведены на рис. Наряду с известными эргоалкалоидами, эти грибы синтезируют соединения клавиновой структуры, которые никогда не были обнаружены у vi Козловский, . Некоторые из них отличаются пространственной конфигурацией. Так для алкалоидов синтезируемых vi характерна 5, конфнгурация эрголинового ядра, обнаруженные у непициллов агроклавинI и эпоксиагроклавин I имеют 5, конфигурацию , а Козловский и др 6. К алкалоидам не встречающихся у vi относятся производные с модифицированными кольцами С и . Это стереоизомеры ругуловазины А и Б, их дигидро и хлорпроизводные, циклопиазоновая кислота, аурантиоклавин продукт декарбоксилирования клавнципнковой кислоты, и др.