付逸群,于穎敏,馬瑞遙,閔曉璇,靳 策

(中國石油大學(xué)勝利學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，山東 東營 257097)

海洋是生命的起源地，生物量占地球總量的絕大多數(shù)，其中微生物是一個不容忽視的資源庫。海洋真菌在特殊的生境下，具有奇特的代謝途徑和防御體制，產(chǎn)生系列結(jié)構(gòu)新穎、功能豐富的生物活性代謝產(chǎn)物，引起國內(nèi)外科學(xué)家的密切關(guān)注[1-2]，成為當(dāng)前最具開發(fā)前景的海洋天然產(chǎn)物新藥源，也是世界藥物研發(fā)新型先導(dǎo)化合物的熱點之一[3-4]。海洋真菌來源廣泛、成本低廉，活性物質(zhì)種類多樣，抗腫瘤[5]、抗氧化[6]、抗病毒[7]、抑菌[8]等是其主要的生物活性類型，為解決現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的臨床難題以及每年因病蟲害農(nóng)作物減產(chǎn)而導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)上的經(jīng)濟損失等問題做出了巨大的貢獻。本文針對海洋沉積物、海藻、珊瑚、海綿、紅樹林、海水等來源的海洋真菌80多個活性代謝產(chǎn)物進行了詳盡研究，為后續(xù)的科學(xué)研究提供參考。

1 源自海洋沉積物

1996年，Osada等[9]從日本靠近Miho市的海岸沉積物來源的真菌Penicillium sp.(stran BM923)中分離出吡喃酮類化合物acetophthalioln(1)，它可以抑制哺乳動物的細胞周期。

2007年，崔海濱等[10]從海南文昌清瀾港紅樹植物擬海桑Sonneratia paracaseolaris根際土壤的海洋真菌095407中分離得到了4個化合物，其中化合物3,4,5-三甲基-l,2-苯二酚(2)、decarboxydihydrocitrinone(3)在300μg/dis的濃度下對抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的抑菌圈分別為17和10mm，表現(xiàn)出一定的抑制活性。

2010年，孫利等[11]從南海139m深處的沉積物來源的海洋真菌帚狀彎孢聚殼菌Ascomycetes分離得到10個化合物，其中化合物diaportheinB(4)對人神經(jīng)癌細胞SF.268、人乳腺癌細胞MCF-7和人肺癌細胞NCI-H460有明顯的抑制作用，當(dāng)濃度為100μmol/L時，對三種癌細胞的抑制率均在99%以上。任虹等[12]從南極海泥來源的海洋真菌鏈孢粘帚菌Gliocladium catenulatum T3分離得到7個單體化合物，發(fā)現(xiàn)化合物emodin(5)、citreorosein(6)、isorhodopti lometrin(7)和lunatin(8)對人類紅白血病細胞(K562)具有中等毒性，當(dāng)化合物濃度為20μmol/L時，IC50值分別為1.09，1.24，13.60和8.92μmol/L。

2011年，劉濤等[13]從南海潮間帶紅樹植物正紅樹Rhizophoraapi culata根際泥來源的海洋真菌Fusarium sp.中分離提純出了5個化合物，其中麥角甾類化合物3β,15β-二羥基(22E，24R)麥角甾-5，8(14)，22-三烯-7-酮(9)對人白血病細胞HL-60具有顯著的抑制活性。

2012年，張玲等[14]從南海955m深處的沉積物來源的海洋真菌Penicillium sp.FS60中分離得到7個化合物，通過活性測試發(fā)現(xiàn)化合物isochromophiloneVIII(10)對人神經(jīng)癌細胞(SF-268)、人乳腺癌細胞(MCF-7)和人體肺癌細胞(NCI-H460)的抑制率均在90%以上，且對于前兩種細胞株的增殖抑制作用顯著，其IC50分別為7.17和6.36μg/mL。

2013年，李樂軍等[15]從南海336m深處的沉積物來源的海洋真菌菌核青霉FS50分離得到7個化合物，其中化合物胡蘿卜甙(11)具有增強人體抵抗力的作用。

2014年，張連慶[16]等從渤海沉積物來源的海洋真菌Aspergill Sversicolor ZLQ-43中分離得到聚酮類化合物6個，發(fā)現(xiàn)化合物Sterigmatocystin(12)、VericolorinB(13)、Versi conol(14)具有抗腫瘤P-388細胞的活性，其抑制率均大于陽性(5-氟尿嘧啶)對照。

2015年，關(guān)麗萍等[17]從葫蘆島海灣海域潮間帶的海泥樣品來源的海洋真菌黑曲霉2HL-M-8分離得到11個化合物，其中化合物gymnasteroneC(15)、malforminAl(16)和malforminA2(17)對人肺腺癌細胞(A549)、白血病細胞(HL-60)和人胃癌細胞(MGC-803)均具有一定的抑制活性，其IC50值比陽性(紫杉醇)對照還低。

2016年，朱靜軒等[18]從浙江東極島海域沉積物來源的海洋真菌Aspergillus versicolor DJ013中，在表觀遺傳試劑2-hexyl-4-pentynoicacid的誘導(dǎo)下，分離得到3個化合物，化合物cyclo-(L-Trp-L-Phe)(18)、diorcinol(19)對于枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis、化合物19對于釀酒酵母Sac-charomyces cerevisiaeHansen(Sc)具有顯著的抑制效果，抑菌圈直徑為15～19mm，而化合物彎孢霉菌毒素(20)、化合物18對Sc及化合物18、19對金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)有較弱的抑制效果，抑菌圈的直徑為8～14mm。

2017年，王宇等[19]從營口環(huán)渤海灣海域潮間帶的海泥樣品來源的海洋真菌煙曲霉Aspergillus fumigatus YK-7中分離得到10個生物堿類化合物，經(jīng)過體外抗腫瘤細胞增殖活性發(fā)現(xiàn)化合物pseurotin A(21)、pseurotinA1(22)、14-norpseurotinA(23)、FD-838(24)對人白血病細胞(U937)的IC50的值分別為55.9、18.5、22.8、25.4μmol/L，與陽性對照(鹽酸多柔比星，IC50為0.021μmol/L)相比較而言，抑制活性較弱。

2018年，許建林等[20]從南海72m深處的沉積物來源的海洋真菌Westerdykella dispersa FS350分離得到8個化合物，其中化合物2-(4-羥苯基)乙酸乙酯(25)能夠在一定程度上抑制前列腺癌細胞(PC-3)細胞株的增殖，化合物4-epiradicinol (26)對大腸埃希菌、豬霍亂沙門菌、金黃色葡萄球菌和枯草桿菌Bacillus subtilis的最小抑菌質(zhì)量濃度分別為125、125、62.5和31.8μg/mL。

2 源自海洋生物

2.1 海藻來源的真菌

Qiao等從海洋紅藻來源的米曲霉Aspergillus oryzae中分離得到具有顯著的殺蟲活性的吲哚二萜類化合物(27)；Tarman等從印尼海域紅藻來源的11株真菌中發(fā)現(xiàn)了對黃瓜枝孢霉 Cladosporium cucumerinum Ell.et Arth.具有明顯抗菌活性的成分(28)(焦腐病菌 Lasiodiplodia theobromae KT29 的發(fā)酵粗提物，50μg/孔)；Miao等從棕藻內(nèi)部組織來源的雜色曲霉中提取出對鹵蟲具有致死活性(LC50=0.5μg/mL)的化合物(29)[21]。Kobayashi等從海洋紅藻來源的青霉屬真菌Penicillium citrinum中分得一個能夠抑制L1210和KB細胞株的生物堿CitrinadinA(30)；Gao等從紅海藻來源的真菌Penicillium chrysogenum QEN-245中分離得到具有較顯著抑制銅綠假單胞菌和表皮葡萄球菌的活性物質(zhì)conidiogenoneB(31)和conidiogenol(32)；KrohnK等從波羅的海的Polysiphonia紅藻來源的海洋真菌Geniculosporium sp.分離得到11個能夠抑制某些真菌、細菌、微藻的新倍半萜類天然產(chǎn)物；Rowley DC等從波羅的海綠藻(Enteromorpha sp.)來源的海洋真菌Wardomyces anomalus分離得到具有抗氧化性且能抑制酪氨酸激酶的化合物anomalinsA(33)和anomalins B(34)；Eldeen等從石莼(Ulvasp.)來源的青霉菌Penicillium sp.中提純出具有羥基自由基清除能力很強的化合物ChromanoneA(35)[22]。

Kobayashi等從日本沖繩島戶岬的(Actinotrichiafragilis)紅藻來源的青霉屬真菌PeTzicillium citrinum分離得到一個當(dāng)濃度為10μg/mL時，能夠抑制人表皮癌細胞KB的生物堿Citrinadin A(36)；黃永富等從海藻來源的海洋真菌Alternariatenuis中分離得到抗人宮頸癌細胞和人黑色素瘤的化合物Sgl7-1-4(37)；William等從拉奈島的海洋藍藻菌聚積體來源的菌株Exserohilum rostratum中分離得到4個新的過硫環(huán)二肽RostratinsA～D(38～41)，對人結(jié)腸癌細胞HCT-I16有細胞毒活性，其IC50的值分別為8.5，1.9，0.76和16.5μg/mL[23]。

Konig等[9]從綠藻(Ulva sp.)來源的海洋真菌Ascochyta salicorniae中分離得到具有抗腫瘤和抑制酪氨酸酶活性的新的天然產(chǎn)物生物堿ascosalipyrrolidinoneA (42)。

對酪氨酸酶的IC50值為6.6Μm的化合物MyrothenonesA (43)是從海藻來源的真菌Myrotheeium sp.提取的新的酮類化合物；作為CyplA同工酶的抑制劑和QR(醌還原酶)的激活劑的天然產(chǎn)物MonodictysinsA-C(44～46)是從海洋綠藻內(nèi)部組織來源的菌株Monodictys putredinis中分離得到的；從海草來源的真菌Gliocladium sp.中提取出對白血病細胞L1210和人表皮癌KB細胞有中等細胞毒活性的新的聚酮糖苷化合物CladionolA(47)，其IC59的值分別是5和7μg/mL；具有中等強度的DPPH自由基清除活性和微弱白色念珠菌抑制活性的化合物Nigeraspemne C(48)分離自海洋褐藻中內(nèi)生真菌Aspergillusniger EN-13[24]。

2.2 珊瑚來源的真菌

2012年，孫玉林等[25]從南海柳珊瑚(DichoteUagemmacea)來源的海洋真菌Penicillium oxalicum SCSGAF0023中提取了一共16個活性成分，其中化合物isorhodoptilometrin(49)和emodin(50)具有極強的抗草苔蟲幼蟲附著活性，其EC50分別為3.8和6.0μg/mL，此外，化合物secalonieacidD (51)和quinolaetacinBl(52)分別對蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)和重組蛋白cathepsinB顯示中等的酶抑制活性。能夠較弱抑制癌細胞株的化合物aspemolidesA(53)是從軟珊瑚來源的黃柄曲霉Aspergi Uusterreus真菌中分離得到的；具有很強的抗白色和金黃色葡萄球菌活性的沒藥烷型倍半萜類化合物(54)是從一株軟珊瑚來源的真菌Aspergillus versicolor(ZJ-2008015)中分離得到的[22]。

2.3 海綿來源的真菌

科研人員曾經(jīng)從海綿來源的真菌中提取出具有不同生物活性的天然產(chǎn)物。能夠抗鼠白血病P388和人急性粒細胞白血病HL-60細胞株的化合物AurantiomidesC(55)以及具有對P388和人肝癌BEL27402細胞株有抗性的化合物AurantiomidesB(56)是從真菌PeniciUium aurantiogriseum SP0219中分離得到的；趙琨等從真菌Pleosporaceae sp.中分離出4個具有較強殺蟲和抗藤壺附著活性的甾體類化合物[22]；Hiort等從真菌Aspergillus niger中提取出能抑制白血病細胞增殖的化合物Bicoumani-grin(57)(IC50=20μg/mL)和在50μg/mL時有較強的細胞毒活性的化合物AspernigrinsB(58)；方玉春等從真菌Aspergillus sp.BH4中分離得到具有細胞毒活性醌類、甾體和醛類化合物[26]；Adachi等從真菌Clonostachys rogersoniana HJK9中提取出在30μmol/L時對腰鞭毛蟲Prorocentrum micans具有抑制活性的環(huán)肽類天然產(chǎn)物ClonostachysinsA(59)和B(60)；Taro等從真菌Gymnascella dankaliensis分離得到到具有抑制P388細胞株生長活性的天然成分GymnastatinF-H(61～63)和Gymnamide(64)[24]。

2.4 其他來源的真菌

2011年，尚卓[27]從廣西南海的水黃皮莖中分離純化并篩選出了一株海洋真菌Nigrospora sp.(MA75)，從靜置RICE培養(yǎng)基中發(fā)現(xiàn)了2個新的griseofulvin類化合物NG1(65)和NG2(66)，未發(fā)現(xiàn)抑菌等生物活性，但從加入3.5%NaI的MH2培養(yǎng)基搖床發(fā)酵液中發(fā)現(xiàn)了1個具有一定的抑菌和細胞毒活性的cochlioquinone類化合物NG5(67)。

2017年，羅寒[28]等從紅樹林欖李葉片中分離獲得一株真菌Aspergillus versicolor (MA-229)，發(fā)酵產(chǎn)物中分離得到2個具有生物活性的化合物22-epi-aflaquinolone B(68)和喹諾唑啉酮類化合物(69)，其中新化合物68有明顯的鹵蟲致死活性(LD50值為1.73μmol/L)，且對小麥全蝕病菌(Gaeumannomyces graminis)也具有一定的抑制活性(MIC值為32μg/mL),化合物69對小麥赤霉病菌(Fusarium graminearum)有較好的抑制活性(MIC值為16μg/mL)。

2019年，王丹[29]從海洋植物中分離獲得木賊鐮刀菌D39，在其發(fā)酵產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)3個生物活性較好的化合物equisetin(70)，epi-equisetin(71)和anthraquinone B(72)具有較好的引起細菌細胞壁和細胞膜破壞的抑菌活性，且化合物70和71對反枝莧和生菜種子的萌發(fā)也有顯著的抑制活性。

Zhang等[22]曾從海南白沙門海灘的漂浮木來源的菌株Aspergi Uussydowi PFW1-13提取出具有抗Escherichia coli、Bacillus subtilis和溶壁微球菌活性的兩個新成分降原萜烷型三萜(73)和氧雜螺內(nèi)酰胺(74)，MIC值分別為10.65、5.33和10.65μmol/L以及3.74、14.97、7.49μmol/L；林永成等[22]從香港紅樹林植物(Phiagmiteaustrah)來源的真菌2492#提取出2種均能很好的調(diào)整心律失常、降壓、抗腫瘤的二萜類化合物。

3 源自海水

2011年，馬紅艷等[30]從南極普里茲灣和埃默里冰架邊緣來源的真菌Penicillium chrysogenum PR4-1-3中分離得到5個對人慢性髓原白血病K562細胞有不同程度的細胞毒活性的芳香酚醌類化合物：secalon-icacidD(75)、secalonicacidF(76)、chrys0phano1(77)、emodin(78)和citreorosein(79)，且當(dāng)化合物75在50μg/mL時，對H1N1病毒的抑制率為50%。

2013年，王鴻等[31]從東海海域40m深處海水來源的海洋真菌Alternaria sp.MNP801中提取出3個具有弱DPPH自由基清除率活性的天然產(chǎn)物5 ,8 -表二氧麥角甾-6,22-二烯-3G醇(80)、氧雜蒽酮(81)和硬脂酸(82)，且化合物77具有強抑制腫瘤細胞的活性，對H460，3T3，PC12和U937細胞株的IC50的值分別為51.26,41.26,8.7和14.6 μg/mL。

2014年，王鴻等[32]從中國東海海水來源的海洋真菌Mucor circinelloides MNP12010102中分離得到7個化合物，其中化合物過氧化麥角甾醇(83)對腫瘤細胞PC-3和PANC-1的IC50的值分別為25.12和58.87μg/mL，具有較好的抑制活性。

到目前為止，對于海水來源的海洋真菌活性代謝產(chǎn)物報導(dǎo)較為罕見，具有繼續(xù)挖掘的潛力。

4 結(jié)論

從海洋真菌的來源可以發(fā)現(xiàn)，底泥和生物中分離出的真菌種類繁多，海水中較少，可能與其附著體的性質(zhì)有關(guān)。海洋是巨大的天然資源寶庫，不同來源的微生物其代謝行為不同，產(chǎn)生了大量種類和生物活性均差異性較大的次級代謝產(chǎn)物。而對于各種腫瘤細胞的活性篩選，有利于探尋靶向抗癌藥物的專性研發(fā)；人體的衰老現(xiàn)象是自然規(guī)律，它與自由基的過量形成有關(guān)，所以對于抗氧化活性的篩選具有重要的理論指導(dǎo)意義；各種抗細菌模型的篩選，對于水質(zhì)安全、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、腐蝕防護等意義重大。