药用植物内生菌的活性代谢产物及其生物学作用

药用植物内生菌的活性代谢产物及其生物学作用

卜宣尹

海南医学院 海口市 570000

摘要：植物内生菌因其是一种不可多得的微生物资源，具有广泛的应用价值，近年来越来越多的人投身于药用植物内生菌的研究。本文章将从药用植物内生菌与宿主间的关系以及产生的活性代谢产物的生物学作用进行简要综述。

关键词：内生菌；药用植物；关系；活性代谢产物；生物学作用

1. 前言

药用植物内生菌主要是指那些生活于生长良好植物中的各种组织和器官内部的微生物,被侵袭感染的宿主植物几乎不表现出外在的病状，相反会与宿主植物产生互惠互利的关系。内生菌可分为内生真菌、内生细菌、内生放线菌。因内生着菌在植物体内几乎都存在，所以近年来主要集中于研究内生真菌，人们对于内生细菌及放线菌研究较少。最早研究此领域的是1993年, 美国的 Stierle 等人从短叶红豆杉(Taxus brevifolia Nutt)的韧皮部分离到一株产紫杉醇( Taxol)的内生真菌( Taxomyces andreanae)，此研究开创了先河，人们以此为基础开始从各种药用植物内生菌中搜寻和探索有利用价值的活性成分。

2. 内生菌与宿主药植物间的关系

首先，从药用植物对内生菌的影响角度探讨，一是药用植物品种的不同对内生菌的影响，由于品种的不同，导致其植物的遗传背景不同，因而影响着内生菌的分布和种群结构。二是药用植物产地的不同对内生菌的影响，道地药材与非道地药材的植物由于气候、土壤、水分不同等因素，通过影响药用植物的生长代谢而使得产生的内生菌代谢产物的不同，代谢产物的不同将会影响药材的正常生长以及有效成分的供给等。其次，从内生菌对药用植物的影响角度探讨，当药用植物给内生菌提供必要的营养时，内生菌做为回报，通过发酵等方式产生利于宿主生长及繁殖的生物活性物质，如产生抗菌、抗肿瘤及杀虫等作用，内生菌不仅为稀缺或濒临灭绝的药用植物提供新的繁殖思路，也为更好地开发及保护药用资源做出贡献。总之，内生菌与宿主药物间相互影响，两者之间常常具备类似或相同的次生代谢合成途径。

3. 药用植物内生菌的活性代谢产物及其生物学作用

   1. 抗菌活性

目前，在内生菌及其活性代谢产物研究中，抗菌活性是被挖掘得较多的方面，研究者们通过大量的体外抗菌实验结果表明，将近30%的内生菌次生代谢产物具有抗菌活性。许多种类繁杂的抗生素，例如有机酸、萘等都能被植物内生菌产出，以此来抵御其它致病的细菌、病毒、真菌等对宿主植物的侵害。贺鹏飞等^[1]从毛茛科多生年草本植物的乌头中发现SNCWT-003内生真菌对水稻纹枯病、油菜菌核病菌、玉米大斑病可达到95.88%抑制效果，而SNWT-013寄生曲霉菌株对香蕉灰纹病菌的抑菌率为94.12%。

1. 2. 抗肿瘤活性

近几年来，研究者们从各种药用植物中发现带有抗肿瘤活性物质的内生菌，例如银杏、红豆杉（短叶紫杉、南方红豆杉等）、喜树、雷公藤等药用植物中均有抗肿瘤活性物质。ZHANG Y等从西藏林芝采集到的麦角菌科真菌冬虫夏草，经过分离、鉴定得到内生菌Isaria farinosa（粉棒束孢菌），MA C等^[2]再通过发酵培养得到了一种名为N-羟基吡啶酮91的新次生代谢产物，这种新产物对肝癌( A549)细胞的IC50值为1.59μmol/L。代金霞等^[3]从中药茄科宁夏枸杞中分离出5株内生真菌，其中2株菌株对宫颈癌Hela和A549（非小细胞肺癌细胞系）均有较强的抑制作用。

1. 3. 抗氧化活性

酚酸类、生物碱类、黄酮类中的药用植物中某些物质都被证实有抗氧化性。徐慧超等^[4]从中药豆科北芪66株内生菌中进行抗氧化活性测定，结果显示有4株PS13、NS14、NS8、NR14有较强抗氧化性。

1. 4. 抗虫类活性

张宏利等从卫矛科药用植物雷公藤的根茎叶分离得到内生菌183株,经过杀虫活性实验发现其中3株对蚜虫具有较高毒杀活性。李晓璐等从苦参中发现2株内生菌株（LeB8、RoF2）对稻飞虱有明显抑制作用。赵慧敏等从中药直立百部内生菌BS-1发酵粗提物中测试到6个新化合物对蚜虫、螨虫均有较高的抗虫活性。

1. 5. 其他

Akshatha VJ^[5]等从绣球防风（Leucas ciliata）的叶子和茎中分离和选择产生α-淀粉酶抑制剂的内生放线菌，此放线菌为可产生抗糖尿病活性内生链霉菌。田浩等通过微生物液体培养发现黄花蒿中青蒿酸的结构能被内生真菌P. oxalicum B4所修饰，且产生的5种新转化产物具有抗炎活性。

4. 总结和展望

内生菌普遍存在在各种药用植物中，不仅种类丰富多样，且在寄主植物组织中的分布也是多样的。近年来人们对于内生菌代谢产物的研究不仅涉及在抗氧化、抗菌活性、抗肿瘤等方面，在提高免疫、杀虫及促进植物生长等方面也有了新的研究成果。但在分离内生菌过程中，由于分离方法的不确定性或分离不完全等问题，导致有一些菌株会被遗漏或产生的化合物不够稳定等问题。未来在分离、鉴定等前期实验中还需多加研究及探索更加稳定高效的方法。如今，内生菌应用广泛，在微生物学、医药学、植物病理学等方面都得到充分应用，今后内生菌资源还将不断被挖掘和发展。

参考文献

[1] 贺鹏飞.乌头内生菌的分离鉴定及其次生代谢产物研究[D]. 2020.

[2] MA C，LI Y，NIU S,et al. N-Hydroxypyridones，phenylhydrazones，and a quinazolinone from Saria farinosa[J]. J Nat Prod,2010,74(1) : 34 - 37.

[3] 代金霞,杜晓宁.宁夏枸杞内生菌的抗菌和抗肿瘤活性研究[J].中国中药杂志,2017,42(11):2072-2077.

[4] 徐慧超.北芪内生菌及其活性代谢物研究[D]. 2019.

[5] Akshatha V J , Nalini M S , D'Souza C , et al. Streptomycete endophytes from anti‐diabetic medicinal plants of the Western Ghats inhibit alpha‐amylase and promote glucose uptake[J]. Letters in Applied Microbiology, 2014, 58(5).

作者一姓名：卜宣尹；性别：女；出生年月1995.06：；籍贯：安徽省；民族：汉族；最高学历：本科；目前职称：无；研究方向：植物内生菌