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疯草内生真菌合成苦马豆素的途径的研究

杨国栋  王妍  李金成  康丹菊  李艳红  王建华  
【摘要】:疯草是豆科棘豆属和黄芪属有毒植物的统称。疯草与内生真菌共生并产生有毒生物碱——苦马豆素(Swainsonine,SW);疯草中SW的含量与Undifilum属内生真菌的感染程度之间有很高的相关性。从疯草中分离出的Undifilum属内生真菌,经固体或液体培养后,其菌丝或者培养基中均含有SW。本研究旨在研究疯草内生真菌合成SW的途径,为探讨内生真菌合成SW的分子机理奠定基础。对甲醇、乙腈、水、乙酸铵等流动相和多种色谱柱进行系统的筛选,建立高效液相色谱蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)对SW的检测方法。通过前体物饲喂试验,寻找Undifilum属内生真菌合成SW的前体物质。用同位素示踪剂(C_6~(13)H_(14)N_2~(15)O_2,C_6~(12)H_(14)N_α~(15)N_ε~(14)O_2)进行示踪试验,并将建立的液相色谱条件应用于液质联用仪对同位素示踪试验的样品进行分析,进而探讨SW的合成途径。前体物饲喂试验表明,L-赖氨酸和哌可酸可显着的提高Undifilum属内生真菌合成SW的产量;同位素示踪试验表明被同位素标记的L-赖氨酸的6个C原子和ε位的N原子都可以掺入到SW的分子中。此外,被同位素标记的L-赖氨酸可以转化为哌可酸。Undifilum属内生真菌可由L-赖氨酸经L-哌可酸合成SW;L-赖氨酸的6个碳原子可经哌可酸最终转化为SW的1、5、6、7、8、8a位上的碳原子;L-赖氨酸ε位的氮原子可转化为SW的氮原子。

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