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真菌抗蟲活性生物堿研究取得新進展
作者：朱漢斌，謝文燕  來源：中國科學報
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在國家重點研發(fā)計劃等項目資助下，中國科學院南海海洋研究所研究員閆巖、副研究員宋永相團隊在真菌來源抗蟲活性生物堿的結構多樣性與生物合成機制研究取得新進展。相關研究成果近日發(fā)表于《農(nóng)業(yè)與食品化學雜志》。該研究繼海洋放線菌抗蟲先導化合物lynamycin B發(fā)現(xiàn)后，在海洋微生物先導藥物發(fā)掘中再獲突破。
隨著全球農(nóng)作物害蟲抗藥性增強，開發(fā)新型生物農(nóng)藥成為迫切需求。昆蟲幾丁質酶在昆蟲的生長、蛻皮及變態(tài)發(fā)育過程中扮演關鍵角色，抑制其活性會導致昆蟲生長停滯、化蛹失敗甚至死亡，因此被視為開發(fā)新型殺蟲劑的理想靶點。MOEP類生物堿作為海洋青霉真菌衍生物，雖具抗蟲抗菌潛力，但前期研究僅發(fā)現(xiàn)其抑制昆蟲保幼激素合成，缺乏系統(tǒng)結構多樣性和構效關系研究，且生物合成機制未知，限制了深入研究。
研究團隊以幾丁質酶抑制活性為導向，從沙蟲來源海洋真菌Penicillium citrinum SCSIO DF147中發(fā)現(xiàn)了5類15個吡咯啉衍生生物堿，含5個新化合物。構效關系研究表明，吡咯啉結構單元和脂肪鏈的Δ8′,9′不飽和雙鍵是關鍵功能基團�？瓜x抗菌實驗顯示，化合物MOPE對小菜蛾致死率達100%，效果優(yōu)于陽性對照藥物除蟲脲。進一步，研究團隊通過全基因組測序等方法確定了MOEP的生物合成基因簇，揭示了其合成途徑。
該研究不僅拓展了MOEP類化合物的結構類型，深化了其構效關系研究、還在原有保幼激素靶標的基礎上發(fā)現(xiàn)了其作用于幾丁質酶的新靶標，為該類化合物抗蟲機制的研究和應用奠定了基礎，也為以幾丁質酶導向的新型抗蟲抗菌先導化合物的發(fā)掘提供了借鑒。
相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c15871
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