色杆菌生物活性成份与代谢物制造技术

本发明专利技术提供用于防治有害生物的源自色杆菌属物种培养物的生物活性化合物和代谢物、包含这些化合物的组合物、获得这些化合物的方法以及使用这些化合物和组合物来防治有害生物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开了用于防治有害生物的源自色杆菌属(Chromobacterium)的生物活性成分和代谢物，特别是Chromobacterium substugae培养物，以及它们用于防治有害生物(pest)的方法。
技术介绍
天然产物是由微生物、植物和其它生物产生的物质。微生物天然产物提供了丰富的化学多样性来源，并且将天然产物用于医药目的已有悠久的历史。虽然着重于用于人类治疗的天然产物(其中50%以上来自天然产物)，但仅有11%的农药来自天然来源。然而，天然产物农药可能在传统农场和有机农场中发挥防治有害生物的重要作用。微生物(细菌、放线菌和真菌)产生的次生代谢 物提供新化合物，其可单独使用或与已知化合物联合使用，以有效防治昆虫类有害生物并减少产生耐药性的风险。有许多公知的成功用作农业杀虫剂的微生物天然产物的实例(Thompson等人，2000;Arena等人，1995;Krieg等人1983)。微生物农药的开发始于纯培养物中微生物的分离。然后，使用体外试验、体内试验或在温室或田野中的中试规模试验有效进行波谱筛选。同时，对微生物产生的活性化合物进行分离和鉴定。对于微生物农药的商品化，需通过在工业规模下发酵以经济地生产微生物，并与生物相容且批准的添加剂配制以提高药效并将在田野条件下的施用容易性和储存稳定性增至最大。随着农民期待扩大他们的杀虫剂范围并随着在市场上出现新的微生物产品，在新旧杀虫剂间存在各种相互作用的可能性。目前经常使用2种或更多种杀虫剂的组合，将其同时或按序施加到单一作物上。为解决这些问题，科学家已使用外用和饲喂的方法来检验油类农药、真菌农药和化学农药对有害生物和益虫的相互作用(例如参见 Chalvet-Monfray, Sabatier 等人；Meunier, Carubel 等人 1999 ；Hummelbrunner 和 Isman2001 ；ffirth, Jiannino 等人 2004 ；Farenhorst, Knols 等人 2010 ；Shapiro-1lan, Cottrell等人2011等)。但目前尚未对所有的相互作用进行研究。色杆菌属β -色杆菌菌株(即Chromobacterium substugae)对许多昆虫表现出杀虫活性(Martin, Blackburn 等人 2004 ；Martin2004 ；Martin, Gundersen-Rindal 等人 2007 ；Martin, Hirose 等人 2007;Martin, Shropshire 等人 2007)。作用模式表现为拒食素和毒素活性的结合，在亚致死剂量下观察到饲喂抑制(feeding inhibition)(Martin, Gundersen-Rindal 等人 2007)。具体而言，已发现 Chromobacterium substugae有效防治科罗拉多马铃薯甲虫(Leptinotarse decemlineata)成虫、西部玉米根虫(Diabrotica virgifera)成虫、南方玉米根虫(Diabrotica undecimpunctata)成虫和幼虫、小蜂房甲虫(Aethina tumida)幼虫、小菜蛾(Plutella xyllostella)幼虫、甘薯粉風(Bernisia tabaci)成虫和幼虫以及南绿椿象(Nezara viridula)成虫。自Martin及其同事发现Chromobacterium substugae以来，至少已分离和表征出三个色杆菌的新物种；Young等人(2008)自台湾泉水样本中分离出一个新的色杆菌物种(C.aquaticum),而Kampfer等人(2009)也自马来西亚收集的环境样本中分离出二个物种(C.piscinae 和 C.pseudovioIaceum)。色杆菌属的次生代谢物在所有已知的色杆菌物种中，对于紫色色杆菌(C.violaceum)有最多的研究，关于色杆菌产生的次生代谢物的公布信息仅基于对紫色色杆菌的研究。Durdn和Menck(2001)已就紫色色杆菌(来自土壤和水中的革兰阴性腐生生物)的药理和工业前景发表了综述。此物种通常被认为对人类无致病性，但作为机会致病菌，其偶而在人类和动物中成为败血症和致命感染的病原体。已知紫色色杆菌产生一种紫色色素(紫色杆菌素)，其是通过在氧的存在下使2个L-色氨酸分子稠和而生成(Hoshino等人，1987;Ryan和Drennan; 2009)。紫色杆菌素的生物合成受到群体感应(quorum-sensing)的调节,所述群体感应是一种在革兰氏阴性菌中调节各种其它次级代谢途径的常见机制(McClean等人，1997)。由Durdn和Menck (2001)总结的紫色色杆菌的其它已知代谢物包括氢氰酸、(高)铁氧胺 E (ferrioxamine B)、B-丙氨酸糖肽(B-lactamic glycopeptides)SQ28, 504 和 SQ28, 546、抗生素(如 aerocyanidin、aerocavin、3, 6- 二轻基-1，2-苯异唑(3，6-dihydroxy-l, 2-1ndoxazene)和单酰胺菌素SB-26.180)和抗肿瘤缩酹酸肽FR901228。依据Durdn和Menck(2001)的综述文章，紫色色杆菌也产生不寻常的糖化合物，如胞外多糖和脂多糖。线虫和杀线虫剂 线虫是不分节两侧对称的蠕虫状无脊椎动物，其具有体腔和完整的消化系统，但无呼吸和循环系统。其体壁由多层的角质层、具有四条纵线的皮下组织和内部肌肉组织组成(Chitwood，2003)。其身体大部份为消化和生殖系统。大部分的线虫可自由生活，但有少数物种是动物或植物的遍在寄生虫。根结线虫(Meloidogyne spp.)寄生于许多的一年生和多年生作物中，同时影响市场收率的产量和品质。该属的线虫被认为是最具经济重要性的植物寄生线虫(Whitehead, 1998)。植物寄生线虫每年造成的作物损失估计超过1000亿美元(Koenning等人1999)，超过一半是根结线虫属造成的。该品系的接种物来自虫卵，其在有利条件下孵化以释出感染性第二阶段幼虫(J2S)，所述幼虫在土壤中迁移到宿主植物的根上。藉由根尖渗透而发生感染，然后幼虫移至维管组织(线虫在该处常驻)，直接自植物细胞中得到养分。植物因而产生形成虫瘿(根节)的巨细胞。在整个生殖阶段(reproductive life)中，雌虫保持埋入植物组织中，只有虫卵自根中伸出。防治根结线虫最有效的方法是使用抑制虫卵孵化、幼虫活动和/或植物感染性的杀线虫剂。因为以下环境和生理上的原因，开发化学防治植物寄生线虫的农药是具有挑战性的工作:1.大部份植物寄生性线虫生活在靠近根部的土壤的狭窄区域中，从而难以递送化学杀线虫剂。2.线虫的外表面是不良生化靶，无法渗透到许多有机分子中(Chitwood, 2003)。此外，口服递送有毒化合物是几乎不可能的，因为大多数植物寄生线虫物种在其侵入和感染植物根系后才摄取宿主养分。因此，杀线虫剂往往是具有高挥发性或具有促进它们在土壤中的流动性的其它化学和物理性质的广谱毒素。在过去十年中，卤代烃(如二溴乙烯、溴甲烷)是世界各地使用最频繁的杀线虫齐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.25 US 61/406,5691.化合物，其具有以下特征:(a)具有农药活性；(b)经液相色谱/质谱法(LC/MS)测定具有约840-900的分子量；(c)使用水:乙腈(CH3CN)梯度溶剂系统(0_20分钟；90_0%CH3CN水溶液，20-24 分钟；100%CH3CN，24-27 分钟；0_90%CH3CN 水溶液，27-30 分钟；90%CH3CN 水溶液)，在0.5毫升/分钟的流速和210nm的紫外线检测下，其在反相C-18HPLC柱上的高压液相色谱(HPLC)保留时间为约7-12分钟；和(d)任选地可获自色杆菌属(Chromobacterium)物种。2.根据权利要求1的化合物，其中经13CNMR测定，所述化合物具有43个碳，包括7个甲基碳、10个亚甲基碳、12个次甲基碳、6个烯属次甲基碳和8个季碳。3.根据权利要求1的化合物，其中所述化合物具有以下特征:(i)经液相色谱/质谱法(LC/MS)测定具有约 840-890 的分子量；(ii) 1H NMR 的 δ 值约为 8.89,8.44,8.24,8.23、7.96,7.63,6.66,5.42,5.36,5.31,5.10,4.13,4.07,4.05,3.96,3.95,3.88,3.77,3.73、3.51,3.44,3.17,2.40,2.27,2.11,2.08,2.03,2.01、1.97、1.95、1.90、1.81、1.68、1.63、1.57,1.53,1.48,1.43,1.35,1.24,1.07,1.02,0.96,0.89,0.88,0.87,0.80 ；和(iii)13CNMR 的 δ 值约为 173.62,172.92,172.25,172.17,171.66,171.28,170.45,132.13,130.04、129.98,129.69,129.69,125.48,98.05,70.11,69.75,68.30,68.25,64.34,60.94,54.54、52.82,49.72,48.57,45.68,40.38,39.90,38.18,36.60,31.98,31.62,31.58,29.53、28.83,27.78,24.41,23.06,22.09,20.56,19.31,18.78,17.66,15.80。4.根据权利要求1的化合物，其中所述化合物选自: (A)具有##STR001##结构的化合物5.组合物，其包含: (A)以下中的至少一种: (i)权利要求1的化合物； ( )具有以下特性的化合物:(a)具有农药性质；(b)经液相色谱/质谱法(LC/MS)测定具有约315-360的分子量；(c)使用水:乙腈(CH3CN)梯度溶剂系统(0_20分钟；90-0%CH3CN 水溶液，20-24 分钟；100%CH3CN，24-27 分钟；0_90%CH3CN 水溶液，27-30 分钟；90%CH3CN水溶液)，在0.5毫升/分钟的流速和2IOnm的紫外线检测下，其在反相C-18HPLC柱上的高压液相色谱(HPLC)保留时间为约8-15分钟；和(d)任选地可获自色杆菌属物种；和 (B)以下中的至少一种: (i)第二物质，其中所述第二物质为化学农药或生物农药；和 ( )载体、稀释剂、表面活性剂或辅剂中的至少一种。6.获得选自以下的化合物的方法: (i)权利要求1的化合物；和 ( )具有以下特性的化合物:(a)具有农药性质；(b)经液相色谱/质谱法(LC/MS)测定具有约315-360的分子量；和(c)使用水:乙腈(CH3CN)梯度溶剂系统(0_20分钟；90-0%CH3CN 水溶液，20-24 分钟；100%CH3CN，24-27 分钟；0_90%CH3CN 水溶液，27-30 分钟；90%CH3CN水溶液)，在0.5毫升/分钟的流速和2IOnm的紫外线检测下，其在反相C-18HPLC柱上的高压液相色谱(HPLC)保留时间为约8-15分钟...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·阿索卡，黄华章，M·科伊武宁，P·马罗内，
申请(专利权)人：马罗内生物创新公司，
类型：
国别省市：