真菌NBERC_170302中次生代谢产物ViridicatumtoxinA的分离纯化及农药活性
摘要：真菌次生代谢产物一直以来都是药物及其先导化合物的重要来源。在真菌源农药活性天然产物的筛选过程中，得到1株具有杀菌和杀虫活性的真菌NBERC_170302，通过活性跟踪以及菌株大量发酵，经提取和制备高效液相色谱分离纯化得到其中的活性化合物，并通过X-射线单晶衍射鉴定为Viridicatumtoxin A，进一步农药活性测试表明，对多种农业致病真菌具有抑制作用，其中对于小麦赤霉菌、灰霉菌和小麦颖枯病菌具有明显活性，并具有中等杀小菜蛾的活性。
关键词：真菌；Viridicatumtoxin A；抗菌活性；杀虫活性
中图分类号：R284 文献标识码：A
文章编号：0439-8114（2018）17-0056-03
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.17.014 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Abstract： Secondary metabolites from fungal have always been an important source of drugs and leading compounds. In the search for pesticides of natural products from fungus， fungus NBERC_170302 with fungicidal and insecticidal activity was obtained. By active tracking and large-scale fermentation， the active compound was obtained and identified as Viridicatumtoxin A by LC-MS and X-Ray diffraction. Viridicatumtoxin A was found to show fungicidal activities to several agricultural pathogenic bacteria， and insecticidal activity to Plutella xylostella by further bioassay.
Key words： fungi； Viridicatumtoxin A； fungicidal activity； insecticidal activity
从天然产物中获得潜在先导化合物仍然是当今药物开发最有效的策略之一，真菌恰恰是探索发现活性天然产物的重要资源之一。自1928年Fleming从点青霉（Penicillium notatum）中首次发现抗生素青霉素以来，在不到100年的时间里，有多种真菌来源的化合物被开发成新型药物[1]。真菌代谢产物化学结构新异，作用靶点独特，具有广谱、低毒、低残留且受环境影响较小等特点，因此真菌代谢产物农药的开发不仅对生态环境，而且对社会和经济发展都具有重要意义。20 世纪90年代，英国捷利康公司和德国巴斯夫公司以担子菌Strobilurus tenacellus的代谢产物Strobilurins为模型，创制了甲氧丙烯酸酯类杀菌剂[2]，它们不仅杀菌谱广，除了对三唑类杀菌剂能防治的担子菌、子囊菌和半知菌有明顯效果外，对卵菌引起的病害也十分有效，而且还有促进小麦增产作用[3]。另外，已有近百年历史的植物生长调节剂赤霉素A是E. Kuiosawa 1926年从感染串珠镰孢（Fusarium moniliform Sheldon）的水稻中分离出来的，随后英国捷利康公司分离到赤霉酸，开发成产品。近年来，从真菌代谢产物中已经发现了很多具有开发前景的活性组分，如交链孢酸（Alternaric acid）在50 μg/mL浓度下对黄瓜灰霉病菌（Botrytis cinerea）和油菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）抑制作用明显，100 μg/mL浓度下抑制率可达100%，与速克灵有相似的抗菌谱[4]；日本曲霉的代谢产物黑麦酮酸F（SAF）在0.038 μg/mL浓度下就能明显抑制双子叶植物（洋油菜、萝卜等）的萌发和种苗生长[5]。从盘多毛属（Pestalotiopsis spp.）真菌中分离的一系列具有环己酮分子骨架的化合物，抑制病菌生长的最低浓度仅为6.5 μg/mL，不仅对担子菌和子囊菌有活性，而且对卵菌有杀伤活性，杀菌谱近似于Strobilurins，具有明显的商业开发价值[6，7]。
湖北省生物农药工程研究中心微生物农药资源研究室在农药活性真菌代谢产物的筛选过程中，得到1株具有抗菌和杀虫活性的真菌NBERC_170302，通过活性追踪，确定了其中的目标活性化合物，通过大量发酵、提取、分离纯化得到了活性化合物1（图1），经LC-MS和X-Ray衍射鉴定为Viridicatumtoxin A，并对其农药活性进行测试，以期为这方面研究提供参考。
1 材料与方法
1.1 仪器和主要试剂
Bruker AVANCE（500 MHz）核磁共振仪（TMS为内标）、Bruker APEX DUO单晶衍射仪（铜靶衍射）（德国Bruker BioSpin公司）；Waters 2695液质联用仪、Waters 2767高效液相制备仪（Waters 2525泵，带2767自动收集系统，2996二级管阵列检测器，色谱工作站Masslynx V4.0）（美国Waters公司）；美国Sunfire C18 OBD制备柱（5 μm，19 mm×250 mm/10 mm×250 mm）。分离提取用试剂乙酸乙酯和乙腈均为国药集团生产。
1.2 微生物
菌株分离于长江滩涂土壤（2017年3月采样），现菌种保存在湖北生物农药工程研究中心，编号NBERC_170302。