Isolation, identification and determination of biological activity of chosen secondary metabolite synthesized by cyanobacterium Woronichinia naegeliana (Unger) Elenkin

Cyanobacteria are organisms commonly found in soils and water bodies. During their life they produce a variety of secondary metabolites, some of which exhibit toxic effects, leading to poisoning and even death of animals and humans. Among the secondary metabolites, oligopeptides are a significant group whose biochemical characteristics are poorly understood. Woronchinia naegeliana is one of the common cyanobacterial species found in aquatic environments but poorly characterized. There is emerging information about its ability to produce oligopeptides. The present work aims to expand the biochemical knowledge of metabolites synthesized by the poorly understood cyanobacterial species W. naegeliana. For this purpose, a selected oligopeptide isolated from W. naegeliana cells was identified and then examined for biological activity. Extraction of secondary metabolites from lyophilized cyanobacterial cells was performed. Then, using HPLC, a specific metabolite was isolated and purified from the extract, which was identified by mass spectrometry as anabenopeptin 899. Using Marfey reagent, the absolute configuration of 4 L-amino acids. The effect of anabenopeptin 899 on the activities of trypsin, chymotrypsin, elastase and thrombin was also investigated. The anabenopeptin tested showed no inhibition of any enzymes (0,1-20μg/ml).

Sinice są organizmami powszechnie występującymi w glebach i zbiornikach wodnych. W ciągu życia wytwarzają wiele różnych metabolitów wtórnych, z których część wykazuje działanie toksyczne, prowadząc do zatruć a nawet zgonów zwierząt i ludzi. Wśród tych metabolitów znaczącą grupę stanowią oligopeptydy, których charakterystyka biochemiczna jest nadal słabo poznana. Woronchinia naegeliana jest jednym z powszechnie występujących w środowisku wodnym, ale słabo scharakteryzowanych gatunków sinic, który zdolny jest do produkcji oligopeptydów. W celu poszerzenia wiedzy biochemicznej o metabolitach syntetyzowanych przez ten gatunek sinicy, zidentyfikowano, a następnie zbadano aktywność biologiczną wybranego oligopeptydu wyizolowanego z jej komórek. Przeprowadzono ekstrakcję metabolitów wtórnych ze zliofilizowanych komórek sinicowych. Następnie przy użyciu wysokosprawnej chromatografii cieczowej, z uzyskanego ekstraktu wyizolowano i oczyszczono konkretny metabolit, który zidentyfikowano przy użyciu spektrometrii mas jako anabenopeptynę 899. Przy pomocy odczynnika Marfey’a ustalono konfigurację bezwzględną 4 L - aminokwasów budujących ten związek . Zbadano również wpływ anabenopeptyny 899 na inhibicję aktywność trypsyny, chymotrypsyny, elastazy oraz trombiny. Anabenopeptyna ta nie wpływała na zahamowanie aktywności tych enzymów w badanym zakresie stężeń (0,1 - 20μg/ml).