红树林生长于陆地与热带海洋交界带的湿地滩涂，素有“海岸卫士”之称，是良好的海岸防护林带，又是海洋生物繁衍生息的理想场所，具有重要的生态价值。红树来源微生物长期栖息于特殊的生态系统中，具有独特的生理代谢机制，成为骨架新颖且活性显著药源分子的重要泉源。刘永宏研究团队长期致力于海洋典型生态系统来源微生物天然产物的发现与评价研究，近期在北部湾红树内生真菌新颖活性代谢产物研究方面取得了重要进展。该团队从红树内生岐皱青霉中发现结构新颖及具酶抑制活性的高度氧化的十氢化萘类聚酮和吡咯喹诺酮类生物碱（图1），相关研究分别发表于国内卓越行动计划入选期刊《中国化学》（Chinese Journal of Chemistry）和国外著名期刊《植物化学》（Phytochemistry）。

图1 红树内生岐皱青霉来源新颖活性代谢产物研究

喹诺酮类生物碱往往具有显著的生物活性，以诺氟沙星、氧氟沙星等作为代表的喹诺酮类抗生素被广泛应用于临床。四氢吡咯类喹诺酮（Pyrrolyl 4-quinolone alkaloids，PQAs）被报道主要来源于海洋真菌，尤其是青霉菌，具有细胞毒、抗炎、杀虫等活性，至今发现不到10个。研究团队从湛江红树植物海榄雌的根系中分离得到一株岐皱青霉（Penicillium steckii SCSIO 41025），采用多种现代谱学技术手段从其大米发酵产物中分离鉴定13个系列喹诺酮类生物碱，含6个新化合物，包括首次拆分发现的4对具有6/6/5/5四环骨架及四氢吡咯基团的对映异构体 (±)-oxypenicinolines A−D。综合运用X-ray单晶衍射分析和ECD计算确定了其绝对构型，并推导了其生物合成途径，该消旋体主要来源于生源过程中的重要前体（D/L-脯氨酸），活性筛选发现 (±)-oxypenicinoline A和quinolactacide对α-葡萄糖苷酶具有一定抑制作用。

十氢化萘类衍生物（decalin derivatives）是一类来源于Diels-Alder环加成反应且结构多样的真菌聚酮，具有抗菌、抗肿瘤和免疫抑制等生物活性。研究团队还从该菌中发现以十氢化萘为代表的聚酮类和含氮类化合物等15个，含7个新化合物。其中，化合物penicisteck acids A–C在C-1处具丙（烯）酸基团，在十氢化萘类化合物中比较少见。值得一提的是，化合物8经X-ray单晶衍射分析证实为一种天然产物中罕见的含氮氧配位键的吲哚类生物碱。活性筛选发现部分化合物具有α-葡萄糖苷酶抑制和金黄色葡萄球菌抑制活性。上述发现拓展了喹诺酮类生物碱和十氢化萘类聚酮的结构多样性，突显了红树来源真菌在新颖药用天然产物发现方面具有重要的研究价值。

合作单位中科院南海海洋研究所博士生陈春梅为上述论文的第一作者，由刘永宏研究员和罗小卫助理研究员指导完成。该研究由国家自然科学基金、广西“八桂学者”专项基金、广西科技计划项目、广东重点研发计划、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）人才团队引进重大专项等共同资助完成。

相关论文信息：

[1] Chen Chunmei; Chen Weihao; Tao Huaming; Yang Bin; Zhou Xuefeng; Luo Xiaowei*; Liu Yonghong*, Diversified polyketides and nitrogenous compounds from the mangrove endophytic fungus Penicillium steckii SCSIO 41025. Chinese Journal of Chemistry, 2021, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cjoc.202100226.

[2] Chen Chunmei; Chen Weihao; Pang Xiaoyan; Liao Shengrong; Wang Junfeng; Lin Xiuping; Yang Bin; Zhou Xuefeng; Luo Xiaowei*; Liu Yonghong*, Pyrrolyl 4-quinolone alkaloids from the mangrove endophytic fungus Penicillium steckii SCSIO 41025: Chiral resolution, configurational assignment, and enzyme inhibitory activities. Phytochemistry, 2021, 186, 112730. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2021.112730.