在国家重点研发计划等项目资助下，中国科学院南海海洋研究所研究员闫岩、副研究员宋永相团队在真菌来源抗虫活性生物碱的结构多样性与生物合成机制研究取得新进展。相关研究成果近日发表于《农业与食品化学杂志》。该研究继海洋放线菌抗虫先导化合物lynamycin B发现后，在海洋微生物先导药物发掘中再获突破。

几丁质酶抑制活性导向的抗虫吡咯啉生物碱MOEP类化合物构效关系及其生物合成。研究团队供图

随着全球农作物害虫抗药性增强，开发新型生物农药成为迫切需求。昆虫几丁质酶在昆虫的生长、蜕皮及变态发育过程中扮演关键角色，抑制其活性会导致昆虫生长停滞、化蛹失败甚至死亡，因此被视为开发新型杀虫剂的理想靶点。MOEP类生物碱作为海洋青霉真菌衍生物，虽具抗虫抗菌潜力，但前期研究仅发现其抑制昆虫保幼激素合成，缺乏系统结构多样性和构效关系研究，且生物合成机制未知，限制了深入研究。

研究团队以几丁质酶抑制活性为导向，从沙虫来源海洋真菌Penicillium citrinum SCSIO DF147中发现了5类15个吡咯啉衍生生物碱，含5个新化合物。构效关系研究表明，吡咯啉结构单元和脂肪链的Δ8′,9′不饱和双键是关键功能基团。抗虫抗菌实验显示，化合物MOPE对小菜蛾致死率达100%，效果优于阳性对照药物除虫脲。进一步，研究团队通过全基因组测序等方法确定了MOEP的生物合成基因簇，揭示了其合成途径。

该研究不仅拓展了MOEP类化合物的结构类型，深化了其构效关系研究、还在原有保幼激素靶标的基础上发现了其作用于几丁质酶的新靶标，为该类化合物抗虫机制的研究和应用奠定了基础，也为以几丁质酶导向的新型抗虫抗菌先导化合物的发掘提供了借鉴。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c15871