《Phytochemistry》：Metabolites from
Trichoderma amazonicum AF2115A by monoculture and coculture with
Fusarium oxysporum A11F(B)
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海藻来源的木霉Trichoderma amazonicum AF2115A通过双文化实验和显微镜观察显示对镰刀菌Fusarium oxysporum A11F(B)的抑制效果，共鉴定出16种代谢物（含5种新化合物：1-5），其中9种化合物具有广谱抗真菌活性，可有效抑制小麦苗期镰刀菌及多种植物病原真菌，共培养显著提升抑菌相关代谢物产量。
徐伟成|宋银萍|邹吉雪|尹秀丽|季乃云
中国科学院烟台海岸带研究所，中国烟台 264003
摘要
通过双重培养实验和显微镜观察发现，源自海洋藻类的Trichoderma amazonicum AF2115A对Fusarium oxysporum A11F(B)具有抑制作用。对T. amazonicum AF2115A单培养及其与F. oxysporum A11F(B>共培养产生的代谢物进行分析后，发现了五种未描述的化合物，包括一种类固醇衍生物（1）、两种萜类化合物（2和3）以及两种多酮类化合物（4和5），此外还有十一种已知的化合物（6-16）。这五种未描述化合物的结构主要通过1D/2D核磁共振（NMR）和质谱法确定。与Trichoderma单培养相比，与Fusarium共培养显著增加了1、5、6、9、10、12、13、15和16的产量。延长培养时间后，3、4、7、11和13的产量也有所增加。化合物1、4-6、9、10和15能够抑制具有感染小麦幼苗能力的F. oxysporum A11F(B)；而1、7、9、12、14和15则能抑制植物病原菌Fusarium graminearum ACCC 39334、Gaeumannomyces graminis ACCC 38864和/或Glomerella cingulata Bio-24525。
引言
Fusarium属真菌至少包含300个已知物种，它们普遍存在于土壤中或与活植物及死植物相关联（Nikitin等人，2023年）。真菌和类真菌病原体导致了超过80%的农作物疾病（Tian等人，2020年），其中Fusarium属物种如F. oxysporum和F. graminearum是著名的致病菌（Dean等人，2012年）。这类病原菌对全球农作物造成了严重损害，其危害性引起了农业界的广泛关注。它们的致病性和毒力不仅源于对多种植物的感染，还因为会产生多种毒素，如镰刀菌酸、玉米赤霉烯酮、三萜烯、伏马菌素和呋喃菌素，这些毒素会污染谷物、水果和饲料，威胁人类和牲畜的健康（Perincherry等人，2019年；Dong等人，2025年）。为了减轻农业经济损失，人们使用了多种杀菌剂来抑制这些致病Fusarium物种（Wang等人，2024年）。然而，长期使用传统化学药剂无疑会加速这些病原体的抗药性发展（Yuan等人，2025年）。近年来，生物控制方法，尤其是利用微生物的方法，在抑制Fusarium疾病及其毒素代谢物方面显示出巨大潜力，因为它们具有环保和生态可持续性。作为天然生物控制剂，Trichoderma真菌及其多种代谢物已被证明在抑制Fusarium病原体方面非常有效，显示出在农业应用中的巨大潜力（Tao等人，2023年；Modrzewska等人，2022年）。由于能够产生具有独特生物活性的新型化合物，源自海洋的Trichoderma物种在开发天然抗真菌剂方面受到了广泛关注。然而，它们的次级代谢产物容易受到共存真菌和培养条件的影响（Song和Ji，2024年）。建立有效的Trichoderma-Fusarium共培养系统不仅有助于分析Trichoderma与Fusarium之间的拮抗作用，还能刺激Trichoderma产生具有抑制Fusarium作用的特化代谢物。T. amazonicum是一种新发现的物种，已被证明可以拮抗多种真菌病原体（Chaverri等人，2011年；Depetris等人，2023年）。因此，本研究旨在探讨源自海洋的T. amazonicum对F. oxysporum的相互作用，并识别在共培养和单培养条件下产生的代谢物，随后评估这些代谢物对F. oxysporum及其他病原体的抗真菌活性。
实验方法
Trichoderma对Fusarium的抑制作用
对抗实验表明，T. amazonicum AF2115A显著抑制了F. oxysporum A11F(B)的菌落扩张（图1a和1b）。第三天结束时，两种菌株的菌丝开始接触。此后，F. oxysporum的菌丝生长逐渐受到抑制。五天后，F. oxysporum的菌落大小几乎被限制在1.6厘米以内。这一结果表明T. amazonicum对F. oxysporum具有强烈的抑制作用。
结论
海洋来源的T. amazonicum AF2115A不仅能够抑制F. oxysporum A11F(B)的生长，而且这种真菌还与海洋藻类相关联，并能感染小麦幼苗。T. amazonicum AF2115A的单培养及其与F. oxysporum A11F(B>的共培养产生了16种代谢物，其中包括五种未描述的化合物（1-5）。大多数分离株对这些代谢物的产生有积极反应，其中一些代谢物对测试的植物病原菌具有很强的抑制作用。
一般实验程序
使用Autopol VI偏振仪（Rudolph Research Analytical，美国新泽西州哈克特斯敦）和SGW-3偏振仪（上海INESA物理光学仪器有限公司，中国上海）测定特定旋光度。Chirascan CD光谱仪（Applied Photophysics Ltd.，英国萨里）用于获取紫外和电子圆二色性（ECD）光谱。Nicolet iS50 FT-IR光谱仪（Thermo Fisher Scientific，美国马萨诸塞州沃尔瑟姆）用于测量红外光谱。
作者贡献声明
季乃云：撰写、审稿与编辑、监督、资金获取、概念构思。
宋银萍：撰写初稿、资源准备、实验实施、数据分析。
徐伟成：撰写初稿、资源准备、实验实施、数据分析。
尹秀丽：实验实施。
邹吉雪：实验实施。
数据获取
数据可应要求提供。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（编号：32470425、32300332、42076096）、中国科学院青年创新促进协会（编号：2023222）以及山东省自然科学基金（编号：ZR2023QC285）的财政支持。
