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药用植物内生真菌及其生物活性物质研究概况
3.4木脂素类(Podophy¨otoxins)
鬼臼毒素是一类天然木脂素,被用于治疗皮肤痛及抵御某 些病毒”…。目前,已从桃儿七(Sinopodophyllun hexandrum)、 中华山荷叶(Diphylleia sinensis)、南方山荷叶和川八角莲 (Pysosma veitchii)等植株中分离到产鬼臼毒素及其衍生物的内
onLeabharlann Plants;endoph”ic
fungi;bioactive
substance;drug
discovery
植物内生真菌(Endophytic fungi)为植物组织内的正常菌 群,它们不仅包括了互惠共利的和中性的内共生真菌,也包括 了那些潜伏在宿主体内的病原真菌。几乎所有的植物组织中都 发现有内牛真菌的存在”。J,且从不『司植物体内分离剑的内生 真菌种群数鞋也不丰HI司,少则几十种,多则近白.种pJ。它们大 多都属于子囊菌类,包括核菌纲、盘菌纲和腔菌纲等,此外也 有少数担子菌和接合菌l“。平均每种宿卡植物有4~5种专性内 生菌,按地球目前已知的30万种植物计算,内生真菌的总数 可以超过100万种卜J。 当前国内外对植物内生真菌的研究还处于一个初级阶段, 所研究的植物类群不过数百种,相对于数碴庞大的内生菌种类 来说,仅涉及了其中很小一部分。我1日对内生真菌的研究起步 较晚,且研究的范围主要集中在内生真菌的分类、抗肿瘤活性 或抑菌活性内生真菌的筛选以及内生真菌次生代谢产物的研 究三个方面。作者在此对内生真菌的分离、活性物质的筛选及 其在药物研发方面的应用对药用植物内生真菌及其生物活性 物质的研究现状进行概述。
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年Strobel等从短叶红豆杉的树皮中分离出第一株具有产紫杉 醇能力的内生真菌一安德氏紫杉醇(Taxomyces andreanae)。此 后,从云南红霞杉(Taxus yunnanensis)树皮中分离出一株也具 有产紫杉醇能力的内生真菌;从南方红豆杉(Taxus Chinensis var.mairei)中分离到6株具有产紫杉烷类化合物的内牛真菌 ”…。此外,从其他属植物中也能分离到具有产紫杉醇能力的 内生真菌”“,如从茜单科植物(Maguireothamnus speciosus)中 分离到的内生真菌,以及从欧洲榛(Corylus avellana Cv.Gasa 分离到的内生真菌均能产紫杉醇。
Plectosporiumtabacinum、Gliocladiumcibotii、Chaetosphaeriasp
能将BOA、HBOA降解为2.羟基-N-(2.羟苯基)乙酰胺、N(2. 羟苯基)乙酰胺等无毒物质,体现-『内生真菌对宿主体内有毒 物质的脱毒过程。
3几类重要药用活性物质
3.1生物碱类
长春新碱具有抗肿瘸活性,尤其对自血病、恶性淋巴瘤具 有显著疗效。近年来已从抗痛药用植物长春花(Catharathus roseus)中分离出几株产长春新碱类似物的内生真菌,它们分属 于镰刀菌属、交链孢属和无孢菌群等tt el。 喜树碱属于喹啉类生物碱,是继紫杉醇之后第二个获准E 市的具有高效抗癌活性的天然产物。陈贤兴等【l刮从喜树 (Camptotheca acuminata Decne.)果实中分离到一株产喜树碱衍 生物的内生真菌。
3.3醌____w类ay)中
粗榧酸是一种苯醌二聚物,具有较强的抗肿瘤作用,其活
5内生真菌与新药研发
从天然产物中筛选生物活性成分或先导化合物足研究、创 制新药的有效途径之一。过去20年,约有一半的药物来源于 天然产物或天然先导化合物。研究者发现,特殊生境下的生物 与其新颖代谢产物有紧密的关系12””J,作为不问于}壤环境的 特殊生境中的微生物,植物内生真菌及其代谢产物有着丰富的 多样性【j_”“J。植物内生菌作为巨大的微生物资源,从中筛 选具有药用价值的新型化合物,从而利用内生真菌发酵生产 新型药物是町能的,M时这将在很大程度上丰富人类的药物 宝库。
在体外共培养实验中,通过观察内生真菌与无菌苗或愈伤 组织共培养时的生理反应,发现内生真菌的某螳化学成分(多 糖、糖蛋白等)作为外源信号分子能明显促进宿主合成某些生 物活性物质。 王剑文等Ⅲ1将黄花蒿Artemisia annua L内生胶孢炭疽菌 Colletotrichum gloeosporioides菌丝体得到的寡糖提取物,加入 到黄花篙发根培养体系中叮显著促进发根青蒿素的合成,青蒿 素产量呵达1 3.15 mg/L,比同期对照产量提高51.63%。
为了应对病原微生物的入侵,植物体会产牛各种毒性代谢 产物进行防御。内生真菌生活在植物体内,必需应对这些毒性 防御产物,因此,各种适应性的生物降解能力及一系列的特殊 酶系使得它们能够生存在这种特殊环境F。 禾本科、爵床科、玄参科等植物的细胞被破坏时,细胞内 异羟氧酸(hydroxamic acids)可迅速转化为具有毒性的2一苯并噻 酮(2-benzox-azolinone,BOA)及6_甲氧基一苯并噻唑啉酮 (6-methoxy・benzoxazolinone,MBOA),从而抑制病原菌或真 菌入侵。Zikmundova等…。lJ从爵床科植物Aphelandra tetragona 分离得到4株内生真菌,发现接骨木镰刀菌Fusarium sambucinum能将BOA、HBOA降解为N・(2一羟苯基)丙酰胺酸;
且采用该方法已从多种珍稀药用植物的内生真菌中分离得到 与宿卡植物相同或相似的活性物质。当然,这种思路具有一定 的偶然性,因为不能证实所有植物中都存活着具有合成和宿主 植物相同或相似活性物质的内生真蔚。 另外一种方法是,按照传统的化合物分离纯化鉴定的思 路,寻找未知或己知但具有特定活性的化合物。首先是按照目 的选择不同的筛选模型进行活性菌株的筛选,其次是对筛选出 的活性荫株发酵培养、分离纯化活性物质,再对活性物质进行 理化性质研究及结构鉴定。
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2011年第5期 第38卷总第217期
药用植物内生真菌及其生物活性物质研究概况
梁卉,李联萍,欧阳敏,刘昌福
(萍乡市卫生学校,江西萍乡337000)
【摘要】综述药用植物内生真菌及其生物活性物质的研究现状。分析'广内生真菌产生物活性物质的种类、方式与作用,介绍了内生真菌分离 与活性物质的筛选及其在新药研发中的应用。 f关键词】药用植物;内生真菌;生物话忭物质 【中图分类号1S184 (文献标识码JA [文章编号】1007—1865(201 I)05.0050-02
Abstract:Summary ofthe
recent
researches
on
Endophytic Fungi and bioactive substance from medicinal plants.Analysis ofthe species,methods and function Fungi.Describes the isolation of
2.4内生真菌对宿主体内有毒物质进行降解和转化
1内生真菌的作用
植物内生真菌长期生活在植物体内特殊环境中,与宿主协 同进化,二者形成了相互共生的关系。一方面植物为内生真菌 提供光合作用产物,并对其起到保护作用;另一方面内生真菌 的代谢产物能刺激宿丰植物的生长发育,增强宿主植物对生物 胁迫及非生物胁迫的抗性等作用p4j。
参考文献
…郭良栋.内生真菌研究进展….菌物系统,2001,20(1):148—152。
[2]Gao
the X X,Zhou H,Xu D Y,et a1.High diversity of endophytic fungi from plant,Heterosmilax pharmaceutical
3.2萜类
紫杉醇(Taxoi),被认为是当今世界上广谱、话性最强的抗 癌药物,尤其对子宫癌、卵巢癌、乳腺癌具有特殊疗效。1993
【收稿日期】2011-03-09 [作者简介]梁卉(1985-),女,扛西萍乡人,硕士,助讲,主要从事微生物的教学与研究工作。
万方数据
2011年第5期 第38卷总第217期
of bioactlve substance was produced by drug discovery. Keywords:medicinal
Endoph”ic
Endoph”ic
Fungi and selection of bioactive substance which was applied
体内的不同属内生真菌也能够产生相同或相近的化合物。 形成新的化合物
2.2内生真菌以宿主代谢产物为前体。通过自身代谢
自桦脂酸(betulinic acid)与桦木酮酸(betulonic acid)足存 在于许多植物体中的萜类化合物,具有抗癌、抗HIV等药理 活性。Bastos等¨1从法国梧桐Platanus orientalis L.的树皮和叶
性比噩自激酶c激动剂强5-10倍,并H町通过诱导肿瘤细胞
凋亡。在一株分离自佛罗里达榧树(To盯eytaxifolia)的内生真菌 代谢产物中已发现该化合物”…。 Brady等【l”利用生化诱导评价法追踪分离,从Conocarpus erecta L的内生真菌Cytoapora sp.中分离得到两个新的双蒽醌 类化合物Cytoskyrins A、B。初步实验表明Cytoskyrin A在体 外叮以抑制DNA合成和转录。
cultivation—independent 255—266.
japonica Kunth revealed by approach[J】.FEMS Microbiol Lett,2005,249(2):
生真菌㈣。 3.5环肽类
Cryptocandin是一种从雷公藤(Tripterygium wilfordii)的内 生真菌栎树拟隐孢壳(Cryptosporiopsis quercina)中分离到的环 肽,对白色念珠菌(Candida albicans)、发癣菌(Histoplasma capsulatum)等具有很强的抑制作用¨”J。 从苦皮藤(Celastrus angulatus)内生真菌Fusarium proliferatum中分离到环肽类抗生素Eniatinns类化合物,对番 茄早疫病菌(Altemaria solani)、烟草赤星病菌(Altemafia alternata)、小麦根腐病荫(Bipolaris sorokiniana)、玉米大斑病菌 (Exserohilum turcicum)等植物病原真菌菌丝生长和孢子萌发 抑制率均大干80%““。