新粗毛革耳(Panus lecomtei)为担子菌门、多孔菌科、革耳属真菌,具清热解毒、消肿敛疮等功效,为待开发的一种食药用真菌,其代谢产物具有潜在营养和药理价值,因此,对该菌代谢产物进行挖掘、分析评估,并对其生物合成途径进行研究具有重要意义。
Prenyl quinone是几种高价值化合物的重要前体,在氧化代谢和电子传递中发挥重要作用。前期从新粗毛革耳中分离的次级代谢产物主要为prenyl quinone类杂萜,因此,开展新粗毛革耳中prenyl quinone类杂萜化合物的系统发掘及生物合成路径的研究很有必要。
我院生物学科微生物生理代谢与绿色发酵团队,全面分析了新粗毛革耳中prenyl quinone类化合物及其合成途径。首先通过非靶向代谢组学结合全球分子网络平台(GNPS),对三组新粗毛革耳发酵提取物中的代谢产物进行了综合分析,揭示了新粗毛革耳中主要的次级代谢产物类型及可能的转换关系,并获得了2000多个差异代谢产物;具体通过现代分离纯化技术,分离鉴定获得7个prenyl quinone类化合物,其中化合物3(2,2-dimethyl-2H-1-benzopyran-6-ol)展现出良好的抗氧化活性;化合物5( 4-(1′,1′,2′,2′-tetramethylpropyl)-1,2-benzenediol)为首次在真菌中发现。
进一步基于已有化合物信息及代谢网络数据构建了新粗毛革耳中prenyl quinone类代谢产物基本生物合成路径。研究成果以“Isolation, structural elucidation and biosynthetic pathway of bioactive prenyl quinone compounds from Panus lecomtei based on untargeted metabolomics combined with molecular networking”为题,于2024年9月12日发表在农林领域国际主流期刊《Food Chemistry》(中科院 1区Top,IF 8.5)。论文第一作者为2021级博士生王思贤,通讯作者为刘高强教授和王晓玲副教授,第一单位为中南林业科技大学。