沼液中活性成分的分析及萜類轉(zhuǎn)化機(jī)制探究.pdf

1、沼液是人畜糞便和各種農(nóng)作物秸稈等有機(jī)物經(jīng)沼氣池厭氧發(fā)酵后的液體殘留物。隨著我國(guó)沼氣工程的不斷推廣，作為沼氣厭氧發(fā)酵的主要副產(chǎn)物之一的沼液的量也越來越多，其中含有多種農(nóng)作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素。研究表明，沼液是一種速效水肥，主要被用作飼料添加劑、葉面肥、浸泡種子等。目前針對(duì)于沼液的研究?jī)H限于它的理化性質(zhì)、礦物質(zhì)含量、重金屬含量以及氨基酸和B族維生素含量的測(cè)定。沼氣產(chǎn)生的過程同時(shí)是一個(gè)微生物發(fā)酵的生化過程，能夠?qū)曫B(yǎng)場(chǎng)廢棄物轉(zhuǎn)化分解生成一些次級(jí)代

2、謝產(chǎn)物，例如脫落酸，赤霉素，雌二醇。而且微生物在這種極端的環(huán)境條件下經(jīng)常會(huì)轉(zhuǎn)化出一些結(jié)構(gòu)新穎的化合物，存儲(chǔ)在沼液中，使得沼液呈現(xiàn)出一些特殊性質(zhì)。例如，雞糞沼液能夠抑制微生物生長(zhǎng)，減少農(nóng)作物病蟲害，增加作物產(chǎn)量。
　　已經(jīng)有研究表明，在農(nóng)作物上噴施沼液具有一定的抑菌作用，沼液對(duì)近30種農(nóng)作物病害具有防治作用，對(duì)19種蟲害有明顯的防治效果，現(xiàn)已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，但其促進(jìn)作物生長(zhǎng)和防止病蟲害作用機(jī)理尚不明確。然而至今并沒有文獻(xiàn)報(bào)道雞

3、糞沼液的化學(xué)組成。為了分析沼液化學(xué)組分、抑菌機(jī)理和微生物轉(zhuǎn)化機(jī)制。本次研究選取上海市浦東新區(qū)六灶鎮(zhèn)同濟(jì)大學(xué)定點(diǎn)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)——文彬養(yǎng)雞場(chǎng)沼氣池沼液，通過萃取、硅膠柱分離、諸多色譜方法從雞糞沼液中分離鑒定得到三個(gè)化合物，并評(píng)價(jià)了三種化合物的細(xì)胞毒性，并對(duì)大豆甾醇B的微生物轉(zhuǎn)化進(jìn)行了探究，從而探究沼液中五環(huán)三萜的來源。
　　本次研究分離到三個(gè)化合物，通過質(zhì)譜和核磁共振等方法以及文獻(xiàn)對(duì)比鑒定其結(jié)構(gòu)分別是：葉黃素、6-羥基-3,4-二氫喹啉-2

4、-酮、大豆甾醇B。通過MTT法評(píng)價(jià)分離到的三個(gè)化合物的細(xì)胞毒性。所選用細(xì)胞為Hep G2腫瘤細(xì)胞、DU145腫瘤細(xì)胞、HCT116腫瘤細(xì)胞、NCI-H460腫瘤細(xì)胞、K562白血病細(xì)胞?；衔?對(duì)NCI-H460，DU145有較好的抑制作用。其IC50值分別是152.95μg/mL和133.65μg/mL。其余化合物均沒有顯示出抑制腫瘤細(xì)胞的活性。分離得到的三個(gè)化合物其中一個(gè)為大豆甾醇B，是一類五環(huán)三萜類化合物，本課題組已經(jīng)分離到的四個(gè)

5、新的五環(huán)三萜結(jié)構(gòu)與大豆甾醇B結(jié)構(gòu)及其相似，而且雞飼料中含有大豆甾醇B，所以推測(cè)這些化合物由大豆甾醇B轉(zhuǎn)化而來，有可能在雞腸道內(nèi)被轉(zhuǎn)化或者在沼液中被轉(zhuǎn)化。為探究其轉(zhuǎn)化機(jī)理，選取16株菌，其中包括五株細(xì)菌和十一株霉菌，對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵轉(zhuǎn)化，最終篩選出一株可轉(zhuǎn)化大豆甾醇B的菌-產(chǎn)黃青霉CMCC3.3890。通過LC-MS/MS檢測(cè)發(fā)酵液的乙酸乙酯萃取物，得到質(zhì)荷比為407,425,427的三個(gè)主要的分子離子峰。通過數(shù)據(jù)庫(kù)匹配，對(duì)應(yīng)化合物可能是3?

6、-羥基-24-降齊墩果烷-12-二烯-22-酮，雌二醇-4，24二烯-3，6-二酮，(9xi,10xi,13xi,17xi,22E,24xi)-雌二醇-4,6,8(14),22-四烯-3-酮，(22E,24xi)-雌二醇-4,6,8,22-四烯-3-酮，(4α,5α)-4-甲基麥角醇-8,24-二烯-3,11-二酮，(17xi,22E,24xi)-3-羥基雌二醇-5,8,22-三烯-7-酮。證明了微生物轉(zhuǎn)化大豆甾醇B生成新的五環(huán)三萜的可