CN114231418A - 海洋曲霉菌、发酵产生生物碱的方法及该生物碱的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137,所述的海洋曲霉具有发酵产生生物碱的能力,该生物碱具有抗海洋污损物的能力。本发明的海洋曲霉产生物碱的抗污损检测方法首次把污损微生物群体作为检测对象,能全面检测化合物的抗污损潜力;部分结果肉眼即可鉴别,具有显著的抗海洋污损效果,对嗜冷杆菌、交替单胞菌、假单胞菌、弧菌、鲁杰氏菌、赤杆菌、希瓦氏菌等产生物膜的污损细菌生长具有良好抑制效果,可作为抗海洋污损的的微生态制剂,拥有良好的应用潜力和推广前景,可以为研发环境友好型海洋生物制剂提供科研参考依据。

Description

海洋曲霉菌、发酵产生生物碱的方法及该生物碱的应用
技术领域
本发明涉及海洋生物污损除避领域,尤其涉及一种海洋曲霉菌(Aspergillussp.SCAU137),利用该菌株发酵,发酵产物经分离纯化得到生物碱的方法,该生物碱在制备抑制海洋污损物制剂方面的应用以及利用该制剂快速检测海洋污损物的方法。
背景技术
生物污损,是指海洋生物如藻类、甲壳类等聚集在船体的任何位置,包括船壳、舵、螺旋桨和其它船体附件,或船内海水系统如海水吸入箱、发动机冷却管线,船载及附属设备,或水产养殖设施等移动或固定设施上形成的生物聚集和结垢。近年来,随着航运、海防、水产养殖以及海滨电厂等的发展,海洋生物的污损所带来的危害越来越严重。在经济上,生物污损不仅会在船舶航行时增大阻力和油耗、减少运货量,同时这些污损生物也会腐蚀金属表面,堵塞工业管道,造成巨大的隐形损失;在环境上,现今某些广泛使用的防污剂(如氧化亚铜、吡啶硫酮铜、Irgarol 1051、Econea等)的防污涂料进行防除,但这些有毒物质持续向海洋环境释放,它们释放的毒素从植物、微生物富集到大型动物甚至人类体内,引发了科研工作者们对天然来源新型抗海洋污损化合物的深入研究。
现今,陆生微生物经过多年的研发,发现新种和新活性化合物的几率正在逐渐降低。海洋微生物数量众多,能产生多种代谢产物。并且,海洋环境与陆地环境相比具有寡营养、高压、高盐、低温、低氧的特点。海洋微生物为了适应这种外界环境,会产生一些与陆生微生物不同的代谢产物。海洋来源微生物的发酵和生物基因改造也给其产生大量化合物的可能,除此之外,微生物所拥有的资源再生的能力也是其他生物无法比拟的。
生物碱类化合物是自然界中的一类含氮的碱性有机化合物,其有似碱的性质,大多数有复杂的环状结构,同时也具有显著的生物活性。如今,许多海洋微生物产生的抗污损代谢物已经被证明是大型生物(如纹藤壶、华美盘管线虫)的有效抑制剂。其中,一些生物碱类化合物因为LC50/EC50值较高而被认为是低毒性甚至无毒的防污剂,这类化合物对海洋生物膜,尤其是海洋污损细菌群落形成的影响在以往的研究中一直被忽视。生物污损的第一步就是细菌生物膜的产生,污损细菌主要定植在海里所有的生物和非生物的表面,细菌生物膜提供适合的定植环境给无脊椎动物幼虫和藻类。并且,海洋污损细菌群落对抗污涂料的敏感性高于大型污损生物,因此用海洋污损细菌群落在海洋物体表面的生长覆盖情况作为评估海洋生物碱类化合物的抗污涂料效果具有重要的参考意义。
综上所述,研发一株产生物碱类化合物的海洋曲霉菌及其在抗海洋污损上的应用实为必要。本发明的发明人经分离纯化得到了一株可产生生物碱类化合物的海洋曲霉(Aspergillus sp.SCAU137)菌株,该菌株已于2020年7月27日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,其保藏编号为GDMCC No:61104。该菌株经生物发酵,并对发酵产物进行分离纯化,得到如式(Ⅰ)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)所示的化合物,经鉴定该化合物是一类已知的生物碱,其中式(Ⅰ)所示的化合物为5-chlorosclerotiamide,公开于文献Whyte AC,Gloer JB,WicklowDT,Dowdw PF."Sclerotiamide:a new member of the paraherquamide class withpotent antiinsectan activity from the sclerotia of Aspergillus sclerotiorum."J Nat Prod.1996 Nov;59(11):1093-5.doi:10.1021/np960607m.PMID:8946752中。式(Ⅱ)所示的化合物为生物碱(+)-circumdatin F,公开于文献L
Figure BDA0003356752780000021
Breinholt J."Circumdatins D,E,and F:further fungal benzodiazepine analogues fromAspergillus ochraceus."Journal of Natural Products,1999,62(6):904。式(Ⅲ)所示的化合物为吲哚类生物碱notoamide C,公开于文献A,Jennifer M.Finefield,et al."Notoamide E:biosynthetic incorporation into notoamides C and D in cultures ofAspergillus versicolor.NRRL 35600."Tetrahedron Letters 52.16(2011):1987-1989。但目前尚未报导通过海洋黄曲霉发酵的方法来制备该3个类型的化合物,且尚未发现该3种化合物在抑制海洋生物污损方面的应用。
发明内容
为解决背景技术中传统的抗海洋生物污损防污剂易对海洋生态环境造成破坏,本发明的最主要目的旨在提供一种海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137、利用所述的海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137发酵制备生物碱的方法,以及该生物碱的分离、纯化、鉴定方法。
本发明的另一个目的在于提供一种利用上述生物碱制备抑制海洋污损细菌生长剂,并用该生长剂快速检测海洋污损细菌生长。
一种海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137,所述的海洋曲霉菌Aspergillussp.SCAU137的保藏编号为GDMCC NO:61104。
所述的海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137发酵制备生物碱的方法,包括以下步骤,得到生物碱的发酵产物。
1)将所述的海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137接种到PDA琼脂培养基培养,得到有菌种的平板,挑取菌种在PDB培养基中培养,得到种子液;
2)得到的种子液加入大米固体培养基中,进行发酵培养,得到包括生物碱的发酵产物。
将上述生物碱的发酵产物进行分离纯化,包括如下步骤:
a)将得到的发酵产物超声破碎,丙酮-水提取,提取液减压浓缩,浓缩水相乙酸乙酯萃取,得乙酸乙酯萃取物;
b)所述乙酸乙酯萃取物经硅胶柱层析,以氯仿-甲醇体系梯度洗脱分离,得到馏分Fr.1和Fr.2;
c)所述馏分Fr.1经正向硅胶柱层析,以氯仿-丙酮体系梯度洗脱分离,再经ODS反向柱层析,甲醇-水体系梯度洗脱分离,再经阳离子高效液相纯化,得化合物I;
d)所述馏分Fr.2经Sephadex LH-20柱层析,以氯仿-甲醇体系梯度洗脱分离,得Fr.2-1,当Fr.2-1经ODS柱层析,以甲醇-水体系梯度洗脱分离,再经Sephadex LH-20柱纯化,得化合物Π;当Fr.2-1经ODS柱层析,以甲醇-水体系梯度洗脱分离,再经阳离子高效液相纯化,得化合物Ш。
进一步的,所述步骤a)中丙酮-水提取时,丙酮-水提的比例为4:1;所述步骤b)中以氯仿-甲醇体系梯度洗脱分离,当氯仿-甲醇体系比例为95:5时得到馏分Fr.1,当氯仿-甲醇体系比例为98:2时得到馏分Fr.2;所述步骤c)中经ODS反向柱层析,甲醇-水体系梯度洗脱分离,甲醇-水体系比例为7:3;阳离子高效液相纯化,纯化溶剂为甲醇-水,比例为65:35;所述步骤d)中经Sephadex LH-20柱层析,以氯仿-甲醇体系梯度洗脱分离,氯仿-甲醇体系比例为1:1;当Fr.2-1经ODS柱层析,以甲醇-水体系梯度洗脱分离,再经阳离子高效液相纯化,纯化溶剂为甲醇-水,比例为3:2。
进一步的,所述化合物I,结构式如式I所示:
Figure BDA0003356752780000041
所述化合物Π,结构式如式Π所示:
Figure BDA0003356752780000051
所述化合物Ш,结构式如式Ш所示:
Figure BDA0003356752780000052
化合物I、化合物Π和化合物Ш在制备抑制海洋污损细菌生长剂中的应用。
进一步的,所述的海洋污损细菌包括嗜冷杆菌、交替单胞菌、假单胞菌、弧菌、鲁杰氏菌、赤杆菌、希瓦氏菌。
一种快速检测海洋污损细菌生长的检测方法,其特征在于,所述的步骤为:
P1:将权利要求5所述的化合物I、化合物Π和化合物Ш,分别与45%可降解的二甲苯聚氨酯混合,涂抹在聚氯乙烯板上,风干;
P2:将风干聚氯乙烯板置于需要检测海水内侵泡;
P3:一定时间后,取出聚氯乙烯板,计算海洋污损细菌附着率;
P4:无菌水冲洗聚氯乙烯板,刮取附着海洋污损细菌,进行DNA提取及PCR扩增,高通量测序,衡量化合物I、化合物Π和化合物Ш对海洋污损细菌生长的影响。
进一步的,所述步骤p1中化合物I、化合物Π和化合物Ш,分别与45%可降解的二甲苯聚氨酯混合的重量体积比mg/mL为20:1;所述的步骤p2中海水浸泡,聚氯乙烯板距离海平面深度1米。
生物保藏信息:
本发明所述曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137保藏于广东省微生物菌种保藏中心;保藏编号为GDMCC NO:61104,保藏日期为2020年7月27日;保藏地址:广东省广州市越秀区先烈中路100号大院实验大楼5楼。
本发明的有益效果在于,与现有技术相比:
(1)本发明首次发现的海洋曲霉(Aspergullus sp.SCAU137)具有发酵产生生物碱的能力,该生物碱具有抗海洋污损物的能力。
(2)本发明的海洋曲霉(Aspergullus sp.SCAU137)产生物碱的抗污损检测方法首次把污损微生物群体作为检测对象,能全面检测化合物的抗污损潜力;部分结果肉眼即可鉴别,具有显著的抗海洋污损效果,对嗜冷杆菌、交替单胞菌、假单胞菌、弧菌、鲁杰氏菌、赤杆菌、希瓦氏菌等产生物膜的污损细菌生长具有良好抑制效果,可作为抗海洋污损的的微生态制剂,拥有良好的应用潜力和推广前景,可以为研发环境友好型海洋生物制剂提供科研参考依据。
附图说明
图1为本发明的海洋曲霉的ITS DNA序列构建的系统进化树;
图2为本发明中制得的抗海洋污损化合物的分离纯化流程图;
图3为本发明中制得的化合物Ⅰ的NMR光谱(1H、13C、);
图4为本发明中制得的化合物Ⅰ的结构;
图5为本发明中制得的化合物Ⅱ的NMR数据NMR光谱(1H、13C、);
图6为本发明中制得的化合物Ⅱ的结构;
图7为本发明中制得的化合物Ⅲ的NMR光谱图(1H、13C、);
图8为本发明中制得的化合物Ⅲ的结构;
图9为现场试验中对照组和生物碱类抗污损化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对海洋来源污损细菌附着的影响及微生物覆盖PVC板面积占比;
图10为对照组和化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处理组的微生物稀疏曲线;
图11为对照组和化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处理组微生物污损群落在属水平的分类组成;
图12为对照组和化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处理组R统计ANOSIM在属水平的比较。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所用的材料、试剂等均为市售商品。本发明的具体实施方式中,所用主要仪器和试剂/材料如表3和表4所示。
表3主要仪器
实验仪器 型号 生产厂家
高效液相色谱泵 LC-10A Shimadzu
大型旋转蒸发仪 N-3010 日本东京理化
立式压力蒸汽灭菌锅 YXQ—30SII 上海博讯实业有限公司
核磁共振波谱仪 Avance NEO 600W1z 瑞士Bruker Biospin AG公司
超声波仪 KQ3200E 昆山市超声仪器有限公司
表4主要试剂/材料
Figure BDA0003356752780000071
Figure BDA0003356752780000081
实施例1:海洋曲霉(Aspergillus sp.SCAU137)菌株
本发明所提供的海洋曲霉(Aspergillus sp.SCAU137)菌株是本实验室自己分离纯化得到的,并已于2020年7月27日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,其保藏编号为GDMCC No:61104。本发明的海洋曲霉的ITS DNA序列构建的系统进化树如下。
其ITS序列在GENBANK上的注册号为:MF135500。序列表
Figure BDA0003356752780000082
实施例2:海洋曲霉(Aspergillus sp.SCAU137)菌株发酵,得到发酵产物
海洋曲霉的发酵:用无菌接种环将真菌Aspergillus sp.SCAU137菌种接种于PDA琼脂培养基上,培养温度为26℃,平板培养时间为3天,得到培养有菌种的平板,用无菌接种环从平板中挑取一定菌种接种入装有PDB液体培养基的三角烧瓶中,于摇床培养,培养时间为2天,得到种子液,再将种子液加入装有大米固体培养基的大三角锥型瓶中,静置培养一定时间后,得到发酵产物。所述的大米固体培养基的组成为400g大米、2g酵母浸膏、2g葡萄糖、18g海盐、600mL水。
实施例3:海洋曲霉(Aspergillus sp.SCAU137)发酵产物的分离、纯化
将大米固体培养基的发酵产物超声波破碎后用丙酮—水按4:1的比例超声提取,然后将提取液减压浓缩至无丙酮残留,将浓缩后的水相用等体积乙酸乙酯萃取,减压浓缩得到乙酸乙酯提取物30g。上述乙酸乙酯提取物经硅胶柱层析,以氯仿-甲醇95:5进行梯度洗脱,得到馏分Fr.1;以氯仿-甲醇98:2进行梯度洗脱得到馏分Fr.2。
Fr.1经正相硅胶柱层析,以氯仿-丙酮体系进行梯度洗脱得到馏分Fr.1-1,再经ODS反向柱层析甲醇-水7:3,得到Fr.1-1-1经阳离子高效液相色谱纯化甲醇-水65:35,得到化合物Ⅰ(2.0mg,tR=25.0min)。
Fr.2经Sephadex LH-20柱层析,以氯仿-甲醇为流动相,得到Fr.2-1。Fr.2-1经ODS柱层析甲醇-水1:1及羟丙基葡聚糖凝胶Sephadex LH-20柱纯化,得到Fr.2-1-1化合物Ⅱ(2.0mg);Fr.2-1经ODS柱层析甲醇-水1:1及阳离子HPLC纯化甲醇-水3:2,得到Fr.2-1-2化合物Ⅲ(11.2mg,tR=25.0min)。其分离纯化流程图见图2。
实施例4:化合物结构鉴定
为鉴定本发明的海洋曲霉(Aspergillus sp.SCAU137)所制备的生物碱的成分和结构,特对本发明制备的生物碱类化合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)进行质谱、核磁共振NMR检测,从而分析海洋生物碱的相对分子量、组成、分子结构和特征基团,各自对应的结果如下:
化合物Ⅰ为白色无定形固体,其高分辨质谱,表明分子中含有1个氯原子,结合NMR光谱数据,得知化合物Ⅰ的分子式为C26H28ClN3O51H NMR谱显示化合物Ⅰ分子中存在4个甲基[δH 0.70(3H,s)、0.78(3H,s)、1.42(6H,s)],1个连氧次甲基[δH 5.19(1H,d,J=7.5Hz)],3个烯氢[δH 5.84(1H,d,J=10.0Hz)、6.54(1H,d,J=10.0Hz)、6.91(1H,s)],1个羟基氢[δH5.65(1H,d,J=8.0Hz)]以及2个氨基氢[δH 8.01(1H,s)、10.81(1H,s)]。13C NMR谱(见图3)表明分子中存在26个碳,包括4个甲基,4个亚甲基,1个高场次甲基(δC 54.9),1个连氧次甲基(δC 72.9),5个季碳,8个烯碳以及3个羰基(δC 168.6、172.5、177.4)。上述数据表明化合物Ⅰ与已知化合物sclerotiamide具有类似结构,与sclerotiamide相比,化合物Ⅰ的1H NMR谱中仅缺少了一个芳香质子信号,其13C NMR和DEPT谱中缺少了一个芳香次甲基信号但却增加了1个芳香季碳信号,进一步对比其分子式的差异,可以推断出化合物Ⅰ与sclerotiamide的平面结构中唯一的区别是sclerotiamide的1个芳香质子被氯原子取代。由于在氢谱中H-4(δH 6.91)为单峰(singlet),并且在HMBC谱中H-4与C-3/C-5/C-6/C-8相关,由此推测氯原子的取代位置为C-5。化合物Ⅰ中所有的碳、氢信号都通过HSQC和HMBC光谱进行了归属。
化合物Ⅰ的相对构型是通过参考相似生物来源及相似合成途径的已知化合物,推测出化合物Ⅰ的绝对构型推测为(3R,10S,11R,17S,19S),如图4所示,命名为5-chlorosclerotiamide。
化合物Ⅱ为白色无定形固体,其NMR数据(见图5)与circumdatin F基本一致,但是其比旋光度([α]20 D+135)与已知的S-(-)-circumdatin F的比旋光度([α]20 D-55)完全相反,表明化合物Ⅱ为R-(+)-isomer of circumdatin F。为了进一步验证其构型,化合物Ⅱ测定了CD光谱,确定了化合物Ⅱ的绝对构型为R,因此化合物Ⅱ的结构如图6所示,并且命名为(+)-circumdatin F。
化合物Ⅲ为白色固体,比旋光度[α]20 D+57(c 1.1,MeOH),ESI-MS测得其[M+Na]+和[M-H]峰m/z分别为472和448。1H NMR谱(见图7)显示存在4个甲基δH 1.36(3H,s)、1.34(3H,s)、0.99(3H,s)和0.95(3H,s),7个烯氢以及2个活泼氢δH 10.69(1H,s)和6.55(1H,s);13CNMR和DEPT谱提示存在26个碳,包括3个羰基(δC 180.1、168.1、164.3)、10个烯碳、3个季碳、2个次甲基、4个亚甲基(δC 44.5、30.7、27.4和21.4)和4个甲基(δC 27.5、27.3、22.2和21.0)。综上,确定化合物Ⅲ为notoamide C,结构如图8所示。
实施例5:生物碱类化合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)在抑制海洋污损细菌附着率的影响
取上述分离鉴定的生物碱类化合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),每种化合物各200mg分别与10ml45%可降解的二甲苯聚氨酯混合,涂在聚氯乙烯(PVC)板上(10厘米10厘米)。10ml 45%可降解的二甲苯聚氨酯作为对照。所有处理重复3次,完全风干,然后,在大亚湾(114°32′59E,22°40′37N)位置的养鱼场,距离海平面1m深度持续浸泡。30d后回收PVC板,拍照、测量海洋污损生物覆盖的面积,见图9。其中,A为对照组、B、C、D分别对应化合物Ⅰ(5-chlorosclerotiamide)、化合物Ⅱ((+)-circumdatin F)、化合物Ⅲ(notoamide C),图9a为PVC板在海水中浸泡30d后的现场试验拍照结果,由图9a可以看出对照组A被细菌生物膜完全覆盖,生物碱类化合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)对污垢细菌均表现出明显的抗污损活性(B、C、D)。
微生物附着率由每个PVC板上污损微生物覆盖面积的百分比计算,通过数格子的方法,将PVC板分成若干个小方格,数附着细菌生物膜的格子数。附着率=附着细菌生物膜的方格数/PVC板上的总方格数×100%。每个样品的平均值和标准差分别以柱状图表示,见图9b。图9b是对照组和化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平均附着率分别是A,100%;B,71.47%;C,28.95%;D,57.13%。说明化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有抗污损活性,其中,化合物Ⅱ(C组)的抗污损作用最强,其次是化合物Ⅲ(D组)和化合物Ⅰ(B组)。
实施例6:生物碱类化合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)对各种海洋污损菌种属的影响
在实验室无菌条件下,用无菌海水冲洗PVC板,冲洗掉PVC板上的灰尘和附着不牢固的菌,用已灭菌手术刀从PVC板上刮取生物污损膜,分别装入离心管中。与此同时,共收集12个对照和3个处理的样品,在-80℃下保存。通过微生物高通量测序,说明化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对海洋污损细菌种属的影响,高通量测序结果见表1,表1说明,化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对海洋污损细菌的附着有影响,化合物Ⅰ能完全抑制假单孢属和赤杆菌属海洋污损细菌的生长,化合物Ⅱ能完全抑制鲁杰氏菌和希瓦氏菌的生长,化合物Ⅲ能完全抑制嗜冷杆菌、交替单胞菌、假单胞菌、弧菌的生长。
表1高通量测序化合物对海洋污损细菌的附着影响
Figure BDA0003356752780000121
微生物DNA提取及PCR扩增。使用试剂盒提取微生物的DNA,通过PCR扩增微生物16SrRNA基因的V3-V4区(95℃初始变性2分钟,然后98℃变性10秒,62℃变性30秒,68℃变性27个循环)30秒,最后在68℃延长10分钟),使用正向引物515F(5-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3)和反向引物907R(5-CCGTCAATTCMTTTRAGTTT-3)来扩增片段。使用DNA凝胶回收试剂盒提取和纯化每个样品的微生物16S rRNA扩增子。
细菌操作分类单位和分类注释。根据条形码获得所有样品的有效序列,并在特定的过滤条件下进行处理。原始读取被合并为原始标签与FLAST,根据超过10个bps的重叠。对参考基因组在线数据库中的标签进行搜索,去除嵌合序列,并使用USEARCH以97%的相似性水平聚类成操作分类单元。
Alpha多样性统计分析。根据可执行的分类操作单位分析结果,采用随机抽样的方法生成稀疏曲线,当对照组和化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处理组的PVC板上收集到的微生物样品的稀疏曲线趋向平坦时,说明测定的序列数量能够代表样品中微生物的种群数量(图10)。利用Chao 1和Shannon指数作为菌群丰度和多样性的指标进行Coverage和Alpha多样性分析(表2),化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对PVC板上细菌丰富度和多样性的影响是不同的。Chao1估计一个样本或环境中所有的物种数也就是菌群丰度;Shannon是菌群多样性指数,指数越大,多样性越高。
表2扩增子Alpha多样性分析
Figure BDA0003356752780000131
R统计ANOSIM比较分析,用于检验样品组间的差异显著性,见图12。图11是在属水平评价PVC板上的污损细菌群落分类组成,ANOSIM的成对检验表明,在属水平上对照与各处理之间存在显著差异,结果见图12。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137,其特征在于,所述的海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137的保藏编号为GDMCC NO:61104。
2.利用权利要求1所述的海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137发酵制备生物碱的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将所述的海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137接种到PDA琼脂培养基培养,得到有菌种的平板,挑取菌种在PDB培养基中培养,得到种子液;
2)得到的种子液加入大米固体培养基中,进行发酵培养,得到包括生物碱的发酵产物。
3.根据权利要求2所述的海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137发酵制备生物碱的方法,其特征在于,所述的方法还包括如下步骤:
a)将得到的发酵产物超声破碎,丙酮-水提取,提取液减压浓缩,浓缩水相乙酸乙酯萃取,得乙酸乙酯萃取物;
b)所述乙酸乙酯萃取物经硅胶柱层析,以氯仿-甲醇体系梯度洗脱分离,得到馏分Fr.1和Fr.2;
c)所述馏分Fr.1经正向硅胶柱层析,以氯仿-丙酮体系梯度洗脱分离,再经ODS反向柱层析,甲醇-水体系梯度洗脱分离,再经阳离子高效液相纯化,得化合物I;
d)所述馏分Fr.2经Sephadex LH-20柱层析,以氯仿-甲醇体系梯度洗脱分离,得Fr.2-1,当Fr.2-1经ODS柱层析,以甲醇-水体系梯度洗脱分离,再经Sephadex LH-20柱纯化,得化合物Π;当Fr.2-1经ODS柱层析,以甲醇-水体系梯度洗脱分离,再经阳离子高效液相纯化,得化合物Ш。
4.根据权利要求3所述的海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137发酵制备生物碱的方法,其特征在于,所述步骤啊a)中丙酮-水提取时,丙酮-水提的比例为4:1;所述步骤b)中以氯仿-甲醇体系梯度洗脱分离,当氯仿-甲醇体系比例为95:5时得到馏分Fr.1,当氯仿-甲醇体系比例为98:2时得到馏分Fr.2;所述步骤c)中经ODS反向柱层析,甲醇-水体系梯度洗脱分离,甲醇-水体系比例为7:3;阳离子高效液相纯化,纯化溶剂为甲醇-水,比例为65:35;所述步骤d)中经Sephadex LH-20柱层析,以氯仿-甲醇体系梯度洗脱分离,氯仿-甲醇体系比例为1:1;当Fr.2-1经ODS柱层析,以甲醇-水体系梯度洗脱分离,再经阳离子高效液相纯化,纯化溶剂为甲醇-水,比例为3:2。
5.根据权利要求3或4所述的海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137发酵制备生物碱的方法,其特征在于,所述化合物I,结构式如式I所示:
Figure FDA0003356752770000021
所述化合物Π,结构式如式Π所示:
Figure FDA0003356752770000022
所述化合物Ш,结构式如式Ш所示:
Figure FDA0003356752770000031
6.根据权利要求5所述的海洋曲霉菌Aspergillus sp.SCAU137发酵制备生物碱的方法所制备的化合物I、化合物Π和化合物Ш在制备抑制海洋污损细菌生长剂中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述的海洋污损细菌包括嗜冷杆菌、交替单胞菌、假单胞菌、弧菌、鲁杰氏菌、赤杆菌、希瓦氏菌。
8.一种快速检测海洋污损细菌生长的检测方法,其特征在于,所述的步骤为:
P1:将权利要求5所述的化合物I、化合物Π和化合物Ш,分别与45%可降解的二甲苯聚氨酯混合,涂抹在聚氯乙烯板上,风干;
P2:将风干聚氯乙烯板置于需要检测海水内侵泡;
P3:一定时间后,取出聚氯乙烯板,计算海洋污损细菌附着率;
P4:无菌水冲洗聚氯乙烯板,刮取附着海洋污损细菌,进行DNA提取及PCR扩增,高通量测序,衡量化合物I、化合物Π和化合物Ш对海洋污损细菌生长的影响。
9.根据权利要求8所述的一种快速检测海洋污损细菌生长的检测方法,其特征在于,所述步骤p1中化合物I、化合物Π和化合物Ш,分别与45%可降解的二甲苯聚氨酯混合的重量体积比mg/mL为20:1;所述的步骤p2中海水浸泡,聚氯乙烯板距离海平面深度1米。
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