Los principales productos de este tipo de metabolismo incluyen dicetopiperazinas, isocianuros, péptidos y peptaiboles.
6.2.5.1 Dicetopiperazinas
Estas sustancias derivan de dipéptidos cíclicos, que están deshidratados a partir de dos aminoácidos y tienen la unidad estructural epipolitiapiperazina-2,5-diona. La gliotoxina (127) proviene de G.flavofuscum y es altamente resistente a hongos y bacterias. No tiene aplicación clínica debido a su cierta toxicidad para los mamíferos. La gliotoxina es un inmunosupresor selectivo que se biosintetiza en la vía del dipéptido cíclico de la L-fenilalanina y la L-serina (Kirby et al., 1980), convirtiendo el átomo de S en el sulfato. Cuando se añaden a la gliotoxina, los óxidos aromáticos pueden desempeñar un papel intermediario durante el proceso de síntesis en T. virens se forma el diastereómero R, R, y en Hyalodendron spp ) se forma el diastereómero S, S. La gliotoxina producida por T. longibrachiatum puede inhibir el crecimiento de R. solani y P. ultimum, con una CIM de inhibición de 60 μg/mL. El epitrisulfuro (128) proviene de T. virens, que también se aísla frecuentemente de P. terlikowski.
La gliovirina (129), a pesar de su compleja estructura, es esencialmente una dicetopiperazina, derivada de la reacción de condensación de dos fenilalaninas (Stipanovic et al., 1994). La dicetopiperazina simple (130) de T.koningii (Huang et al., 1995a) contiene una estructura amida con una configuración entre prolina y leucina. También se aíslan de Chaetomium spp.), Verticillium spp. Se obtuvo un análogo de la gliotoxina (131) de T. longibrachiatum y tiene un efecto inhibidor sobre S. aureus, con una CMI de 13 μg/ml (Nakano et al., 1990). La fórmula estructural química de este tipo de metabolito se muestra en la Figura 6.12.
Figura 6.12 Metabolitos derivados de aminoácidos - dicetopiperazinas
6.2.5.2 Derivados de isocianato
Aquellos con grupos funcionales isocianato El metabolito tiene características únicas Su cadena C es. conectado a un átomo de N. Su fórmula general es RNC. Tiene un olor volátil y sucio y ha sido motivo de preocupación para los químicos durante mucho tiempo. La isocianina obtenida de Trichoderma tiene una estructura típica de 5 anillos y se oxida mediante grupos alquenilo, hidroxilo y epoxi (Chang, 2000). Es muy difícil estudiar la estructura de este tipo de metabolito. La razón principal es que es inestable en la descripción de la estructura. Algunas personas han publicado discusiones sobre la mayoría de las estructuras mencionadas. En este capítulo hay modificaciones posteriores. Estas sustancias proceden principalmente de T.hamatum, T.harzianum, T.koningii, T.polysporum y T.viride.
El primer isocianato aislado fue la penicilina (xantocilina) aislada de P. notatum en 1956. El segundo metabolito, la xantocilina (xantocilina), fue descubierto 10 años después, la dermadina (132), contiene un grupo funcional cuya actividad antimicrobiana. se ha descrito en una patente (Coats et al., 1971). Aunque se han aislado algunas otras especies de isocianina durante este período, la mayoría provienen de M. Cecilia acuática. El derivado éster metílico de dermadin (133) se derivó de T. hamatum (Brewer et al., 1979), seguido del descubrimiento del ácido isonitrínico F (134), cuyos cuerpos isómeros diol (135, 136) y espironolactona (137, 138), ambos de la cepa HLX 1379 de T. hamatum (Boyd et al., 1991). También se aisló trichoviridina (139) de T.koningii. Es un inhibidor de la síntesis de melanina. Se utilizó la hemolinfa de las larvas de Bombyx mori para medirla. Se descubrió que puede cambiar de amarillo a amarillo en condiciones de ventilación e iluminación. su IC50 = 13,1 μg/mL, mientras que la IC50 del ácido kójico de control = 397 μg/mL, la estructura ha sido verificada mediante métodos químicos y cristalografía de rayos X (Brewer et al., 1979).
Las isonitrinas A (140), B (141), C y D (142) son de T. hamatum, y el análisis confirma que la isonitrina C es clorofilina (tricoviridina), la isonitrina A tiene amplio espectro y. actividad biológica eficiente y puede inhibir S.aureus, B.subtilis, Escherichia coli (E.coli), Klebsiella pneumoniae, C.albicans y S. cerevisiae (el rango IC50 es 0,2-12,5μg/mL) y puede usarse como animal aditivo alimentario (Fujiwara et al., 1982; Brewer et al., 1982).
Los compuestos 143 y 144 son sustancias estructurales de isocianato de hidroxiciclopentilo, y 141 es un isómero de MR304 A (145) de T. harzianum (Lee et al., 1995b). MR304A inhibe la síntesis de melanina de Streptomyces bikiniensis (S.bikiniensis) y las células de melanoma B16, e inhibe la actividad tirosinasa de los hongos, pero no tiene efecto antibacteriano. Las CI50 inhibidoras de tirosinasa de MR566B (146) y MR566A (147) de otro T. harzianum contra hongos fueron 47 µM y 1,72 µM, respectivamente, y las CIM inhibidoras contra células de melanoma B16 fueron 2,21 µM y 0,1 µM, respectivamente (Lee et al. . al., 1997a, 1997b).
La homotalina I, II del ciclopenteno y sus derivados (148~152) se descubrieron a partir de T.koningii (Mukhopadhyay et al., 1996; Faull et al., 1994). Las bacterias del rumen tienen efectos inhibidores y también. Se ha descubierto que participa en la fertilización de las oosporas de Phytophthora spp y también puede inhibir la actividad de la tirosinasa y la síntesis de melanina en los mamíferos.
T.harzianum aislado de la esponja blanda negra (Halichondria okadai) puede producir trichodenonas A～C (153～155), y su citotoxicidad para P388 es de 0,21 μg/mL, 1,21 μg/mL y 1,21 μg/mL respectivamente. 1,45 μg/ml (Amagata et al., 1998).
Un grupo de compuestos estructuralmente relacionados de Trichoderma carecen de grupos isocianato, por ejemplo, las pentenocinas A y B (156, 157) producidas por T. Las concentraciones inhibidoras de la enzima convertidora 1-beta (ICE, caspasa- 1) son 575 μM y 250 μM. Esta enzima es una cisteína proteasa que convierte la sustancia precursora inactiva, la interleucina-1, en una morfología activa, esta sustancia activa está relacionada con la aparición de inflamación (Matsumoto et al., 1999). La fórmula estructural química de este tipo de metabolito se muestra en la Figura 6.13.
Figura 6.13 Metabolitos derivados de aminoácidos - derivados de isocianato
6.2.5.3 Polipéptidos y peptaibols
Existen dos dipéptidos mejorados, denominados tricodermamidas A y B (158 , 159), se derivan de T. virens marino. La trichodermamida B tiene una citotoxicidad in vitro significativa e inhibe las células de cáncer de colon humano HCT-116 con IC50 = 0,32 μg/mL, la trichodermamida A tiene una citotoxicidad débil contra P388, A-549 y HL-. 60 (Garo et al., 2003; Liu et al., 2005a).
Los peptaibols son péptidos que contienen una alta proporción del inusual ácido a,a-dihidroximetilbutírico (Aib), un aminoalcohol C-terminal y un extremo N acilado. Los criterios de clasificación de subgrupos de polipéptidos son los siguientes: polipéptidos de cadena larga (residuos 18 a 20), polipéptidos de cadena corta (residuos 11 a 16), liptopeptaibols (que contienen 7 u 11 residuos, el lípido N-terminal está acilado por un acetilo grupo), polipéptidos de cadena larga (residuos 11 a 16), el péptido de residuo 19/20 tiene mayor actividad.
La primera sustancia de esta familia es la alameticina (160), que fue aislada de T. viride (Brewer et al., 1987). Aunque se obtuvo su cristal, también se determinó su estructura, pero se realizaron investigaciones posteriores. descubrió que la alameticina es en realidad una mezcla que incluye al menos 12 sustancias, cada una de las cuales es un péptido que contiene 20 aminoácidos. La alameticina tiene dos configuraciones principales, una es glutamato en la posición 18 y la otra es ácido glutámico. Son principalmente resistentes a las bacterias G y luego se derivaron de Trichoderma spp., Gliocladium spp. ). Estas sustancias tienen estructuras similares y sólo muestran diferencias estructurales en una o varias posiciones de los aminoácidos, reflejando las características de la maquinaria metabólica no ribosómica.
La alameticina tiene actividad antibacteriana contra Staphylococcus spp., con una concentración inhibidora de 31 μg/mL contra E. aecalis, 100 μg/mL contra Blastomyces dermatitidus y 100 μg/mL contra ratones LD50 oral = 80 mg/kg también tiene un buen efecto inhibidor. en R.solani, F.oxysporum f.sp.cucumerinum, F.oxysporum f.sp.niveum y Magnaporthe oryzae. Al mismo tiempo, se encontró que Trichoderma Trichodermin y alameticina tienen un efecto inhibidor sinérgico sobre el crecimiento de hifas cuando se combinan (Panshun et. otros, 2008).
Los metabolitos secundarios que son estructuralmente diferentes de la alameticina y contienen 20 residuos de aminoácidos incluyen: suzukacilina de T. viride (161), polisporinas de T. de polysporum (New et al., 1996), paracelsinas y saturnisporinas. de T. reesei y T. saturnisporum ( Ritieni et al., 1995), trichosporinas de T.polysporum y T.koningii, tricokoninas de T.koningii, tricobraquinas de T.longibrachiatum, gliodeliquescinas de T.koningii, trichospofinas de T.polysporum y T.koningii, etc. (Bruckner et al., 1990; Huang et al., 1995b).
Las concentraciones inhibidoras de suzukacilina en B.subtilis y A.niger son 10 μg/mL y 100 μg/mL respectivamente. También tiene un efecto preventivo y de control sobre la coccidiosis en animales, 0,005 ~ 0,01 suzukacilina. puede controlar las infecciones por Eimeria tenell y E. necatrix (Katz et al., 1985); de la cepa 63C de T. viride. También se aisló suzukacilina del cultivo I después de la cristalización. -MS demostró que la composición y secuencia de aminoácidos principales de esta sustancia coincidían con los datos publicados anteriormente, excepto que está acetilada en la posición 15, de los cuales 21 es SZ-A4 y la secuencia es Ac-Aib-Ala-. Aib-Ala-Aib-Ala6-Gln-Aib-Lx9-Aib-Gly-Aib12-Aib-Pro-Vx15-Aib-Vx17-Gln-Gln-Fol. Las posiciones de los aminoácidos cambiadas son: 6 (Ala/Aib), 9 (Vx/Lx), 12 (Aib/Lx), 17 (Aib/Vx) y 15 (Val/Iva) (Krause et al., 2006). Las paracelsinas tienen una alta actividad antibacteriana contra siete patógenos forestales importantes y son citotóxicas contra Artemia salina (Maddau et al., 2009).
Utilizando los métodos ESI-MSn-IT y GC/EI-MS para estudiar los metabolitos de T. longibrachiatum marino, se obtuvieron dos grupos principales de peptaibols, a saber, los de cadena larga (20 aminoácidos) y los de cadena corta ( 11 aminoácidos) tipo. Mediante este método también se identificaron nuevos péptidos antimicrobianos de cadena corta y se descubrieron 9 compuestos peptídicos, 8 de los cuales eran nuevas sustancias estructurales, a saber: tricobraquinas AI-IV (secuencia Aib9-Pro10) y Tricobraquinas BI-IV (secuencia Val9-Pro10). ), así como Pro6-Val7 y Val9-Pro10 descubiertos previamente (Mohamed-Benkada et al., 2006).
Los metabolitos de la cepa SMF2 de T.koningii pueden inhibir el crecimiento de bacterias G y hongos patógenos. La estructura se confirmó mediante cromatografía líquida y espectrometría de masas. Se descubrió que estas sustancias son principalmente polipéptidos conocidos, incluida la koningmicina. (koningininas) VI, VII y VIII tienen actividad antibacteriana en un amplio rango de pH y temperatura. La actividad aún puede mantenerse después del tratamiento en autoclave y no son sensibles a las enzimas proteolíticas. También se encontró que la koninginina VI tiene una estructura helicoidal típica (Song et. otros, 2006).
Contienen 19 residuos de aminoácidos las siguientes sustancias: tricorzia-ninas de T. harzianum (Bodo et al., 1985), tricorcianinas = tricorcianinas TA y TB (162, 163) tienen un efecto inhibidor sobre β -Síntesis de glucano en la membrana selectivamente permeable de B. cinerea, pero el efecto se revierte después de agregar fosfatidilcolina porque β-1,3-glucano Después de la inhibición, también se inhibió la síntesis de la pared celular. Las trikoninginas de T.koningii tienen actividad antibacteriana contra S.aureus pero no contra E.coli (Auvin-Guette et al., 1993). Las tricholonginas de T. longibrachiatum (Rebuffat et al., 1991), aisladas de T. strigosum, T. erinaceus, T. pubescens y las tricostrigocinas (tricostrigocinas) de Trichoderma (T.stromaticum) y Trichoderma espiral (T.spirale), tienen la capacidad para controlar la muerte regresiva de Eutypa spp. y la enfermedad de Eska del tronco de la vid (Esca spp.) (Degenkolb et al., 2006).
El primer metabolito secundario con 18 residuos de aminoácidos obtenido fueron las tricotoxinas de T. viride (Bruckner et al., 1985), que posteriormente se aisló de T. También se confirmaron las estructuras de tricokindinas y tricorzinas de harzianum. (Hlimi et al., 1995).
Las tricorcinas PAⅡ y PAVⅢ (164, 165) tienen un efecto rompedor de membrana en los liposomas de diferentes especies de filodendro (Béven et al., 1998). Seis tipos de tricorcinas PA (18 - residuo) tienen la capacidad de afectar la membrana celular. La regulación de la permeabilidad de la CIM inhibidora para 8 especies de Acholeplasma, Mycoplasma y Spiroplasma es de 3,12 a 50 μM, y la actividad del aminoácido aún se mantiene después de cambios de secuencia, como reemplazar Aib con Iva en las posiciones 4 y 7, y reemplazar Trpol. con Pheol en el extremo C, y la actividad sigue siendo la misma. Posteriormente, se descubrió un nuevo polipéptido de 18 residuos de aminoácidos, denominado tricotromaticinas, y una sustancia que porta una valina C-terminal libre, denominada tricocompactina XII (Degenkolb et al., 2006).
Otros péptidos de cadena corta incluyen trichovirinas de T. viride (Bruckner et al., 1992), harzianinas HA de T. harzianum (residuo 14) (Rebuffat et al., 1995), trikoninginas KB ( 11-residuo) de T.koningii (Auvin-Guette et al., 1993), Trichoderma de T.harzianum trichorozins (Wada et al., 1995) y trichorovins de T. viride conidia (Wada et al., 1996). Las trichoginas A de T. longibrachiatum (Auvin-Guette et al., 1992) y las trichodeceninas de T. viride (166) son ejemplos típicos de lipopeptidoles (Fujita et al., 1994). Lo que es único es que los tricopolinos I y II de T. polysporum (167, 168) están esterificados con éster R-2-metilsulfonílico del aminoácido N-terminal y el 2-amino- en la posición C2. Residuo de ácido 4-metil-8-oxodecanoico y una isoforma *** C-terminal inusual (Mihara et al., 1994). Las concentraciones inhibidoras de tricopolino en B. subtilis, E. coli y C. albicans son 6,25 μg/mL, 100 μg/mL y 6,25 μg/mL respectivamente (Ooka et al., 1966), inyectadas por vía subcutánea en ratones. Inhibición LD50=5 mg/ kg, sus análogos tienen actividad inmunosupresora en linfocitos mixtos de ratón y la actividad es mayor que la de la ciclosporina A (Iida et al., 1999).
La antiamoebina (169) es un antihelmíntico y las hipelcinas (170) son eficaces contra B. subtilis, E. coli y T. rubrum), las concentraciones inhibidoras son 25 μg/mL, 100 μg/mL. y 100 μg/mL respectivamente (Fujita et al., 1984).
Los micoplasmas de la clase Philomycetes no tienen pared celular, y su ADN no forma una estructura nuclear. Son Gram positivos y son microorganismos patógenos que parasitan animales y plantas. Estas características hacen de la clase Philomycetes un antimicrobiano. péptido, objetivo importante para la investigación. Los procariotas y los eucariotas tienen diferente sensibilidad a los polipéptidos, lo que puede deberse a la presencia de esteroles en las membranas de los eucariotas.
Sin embargo, las membranas celulares de los filodendros, especialmente Mycoplasma y Spiroplasma, contienen una gran cantidad de colesterol, por lo que la actividad del polipéptido no puede funcionar. Se puede especular que la membrana celular de los filodendros parece ser el objetivo de ataques no específicos. Los ionóforos de los polipéptidos y los péptidos Las sustancias a menudo se originan a partir de vías sintéticas no ribosómicas. Los estudios sobre la síntesis de ciclosporina (171) han demostrado que, hasta cierto punto, los aminoácidos exógenos pueden absorberse y utilizarse para alterar la estructura de los metabolitos. La síntesis dirigida se ha verificado en Trichoderma. Por ejemplo, agregar Aib, Glu o Arg al medio de cultivo de T. harzianum y T. longibrachiatum puede conducir a una reducción en los tipos de metabolitos y, en ocasiones, a la producción de nuevos análogos (Leclerc et al). , 2001), estos estudios muestran que los péptidos que las personas necesitan pueden obtenerse mediante intervención artificial en el proceso de cultivo. Debido a las estructuras similares de los metabolitos de esta familia, aquí solo se enumeran las estructuras de algunas sustancias. Consulte la Figura 6.14 para obtener más detalles.