天维菌素类似物的分离鉴定及杀虫活性研究

作     者：万绪 

作者单位：浙江农林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈安良;王继栋

授予年度：2017年

学科分类：090403[农学-农药学(可授农学、理学学位）] 09[农学] 0904[农学-植物保护] 

主      题：天维菌素 分离与鉴定 Saccharopolyspora erythraea ATCC 11635 微生物转化 杀虫杀螨活性 

摘      要：天维菌素(Tenvermectin)是从基因工程菌Streptomyces avermitilis MHJ1011发酵液中分离得到的新一类16元大环内酯类化合物。活性测试表明,天维菌素与阿维菌素、伊维菌素和米尔贝霉素相比,对蚜虫、螨、鳞翅目类害虫和其它危害作物的害虫以及家畜寄生虫都具有更好的防治效果。鉴于该类化合物具有广谱、高效、低毒等特点,被认为是一种非常有前景的新一代农药和兽药。本论文的研究内容包括:天维菌素产生菌次级代谢产物的分离鉴定;天维菌素的微生物转化;所得化合物杀虫杀螨活性测定。1、天维菌素产生菌次级代谢产物的分离鉴定。将基因工程菌Streptomyces avermitilis MHJ1011的发酵液(30 L)用工业乙醇浸泡后,经过滤、萃取、浓缩等前处理得到270 g油性浸膏。油性浸膏经硅胶柱层析(100-200目)和高效液相色谱法(C18柱、C3柱)等进行分离纯化,得到了3个代谢产物,利用核磁共振、高分辨质谱、红外光谱和紫外光谱等波谱分析方法对其进行结构鉴定,结果表明这3个化合物均为新的天维菌素类似物,将其分别命名为天维菌素C、天维菌素D和天维菌素E。2、天维菌素的微生物转化。将天维菌素A和天维菌素B作为底物,利用8株微生物菌株对其进行微生物转化试验。经薄层鉴定和高效液相色谱检测分析,发现了2株对天维菌素具有转化能力的菌株,其中红色糖多孢菌Saccharopolyspora erythraea ATCC 11635的转化现象最为明显,因此选取该菌株对天维菌素A和B进行微生物转化试验。转化后的发酵液经硅胶柱层析(100-200目)、凝胶柱层析(Sephadex LH-20)和高效液相色谱法(C18柱)等分离纯化后得到两个转化产物。利用核磁共振、高分辨质谱、红外光谱和紫外光谱等波谱分析方法对转化产物进行结构鉴定。结果表明这两个转化产物均为新化合物,分别命名为4″-O-glucosyl tenvermectin A和4″-O-glucosyl tenvermectin B。3、化合物杀虫杀螨活性测定。以松材线虫和朱砂叶螨为供试生物,测定了天维菌素C、天维菌素D和天维菌素E的生物活性。天维菌素C和天维菌素D对松材线虫24 h的致死中浓度LC分别为3.8156,4.1542 mg/L,而天维菌素E对松材线虫几乎无生物活性;天维菌素C、天维菌素D和天维菌素E对朱砂叶螨24 h的致死中浓度LC分别为0.0110,0.0105和0.0837 mg/L。以松材线虫、小菜蛾、竹螟和朱砂叶螨为供试生物,测定了转化产物4″-O-glucosyl tenvermectins A和B的生物活性。转化产物4″-O-glucosyl tenvermectins A和B对松材线虫24 h的致死中浓度LC分别为6.7984,5.7980 mg/L;对小菜蛾48 h的致死中浓度LC分别为0.0534×10,0.0349×10mg/L;对竹螟48 h的致死中浓度LC分别为7.2568,6.1104 mg/L;对朱砂叶螨24 h的致死中浓度LC分别为0.0156,0.0113 mg/L。