药用植物内生真菌产次生代谢产物的研究进展
药用植物中次生代谢产物的研究
药用植物中次生代谢产物的研究药用植物种类繁多，其中的作用机理和药效受次生代谢产物的影响。
次生代谢产物是生物体内不参与生命维持的化学物质，对植物生长和生存的环境具有重要意义。
然而，这些化合物在研究中具有一定的难度，因为在植物体内和外部环境中形成、转运和储存这些化合物的过程非常复杂。
在本文中，我们将探讨使用现代技术研究药用植物中次生代谢产物的方法和应用领域。
一、次生代谢产物的来源植物通过次生代谢产物产生关键的化学物质，其作用包括保护植物免受生物和非生物压力、吸引传粉媒介、辅助呼吸和控制生长发育。
次生代谢产物的来源主要分为两大类：内源性和外源性。
内源性次生代谢产物由植物自身合成，例如酚类、生物碱和黄酮类等。
这些化合物是通过基因调控和代谢酶的催化作用而形成的。
通过遗传分析技术和基因编辑技术，科学家可以精确地研究植物内源性次生代谢的调控和作用。
外源性次生代谢产物由外部环境刺激引起，例如诱导生物合成，此类化合物的分子结构和生物活性有所不同。
通过使用代谢组学和化学组学技术，科学家可以在植物中检测和鉴定这些化合物，以揭示植物对外部环境的响应机制和调节策略。
二、次生代谢产物的研究方法近年来，人们使用现代技术研究药用植物中的次生代谢产物，主要包括以下几种方法：1. 组学研究代谢组学是一种高通量技术，通过同时检测多种化合物，快速获得大量代谢物信息，了解植物对不同环境的响应。
科学家使用代谢组学来阐明植物次生代谢产物生物合成途径和调节机制，进一步提高药用植物产量和品质。
2. 生化研究生化研究是通过分离和纯化植物中的化合物或代谢酶，研究其结构、特性、作用和调控机制。
这种方法需要将植物分解成不同的组分，并在一定程度上改变其组成和结构，以得到较高的化学纯度和较好的稳定性。
3. 遗传研究遗传研究是通过基因编辑、转化和突变等技术，精确控制植物内源性次生代谢产物的合成过程。
这种方法适用于研究植物次生代谢途径的主要限制因素和关键酶类，从而为调控药用植物中次生代谢产物的合成提供基础。
药用植物内生真菌研究现状和发展趋势
药用植物内生真菌研究现状和发展趋势一、本文概述药用植物内生真菌是一类在植物组织内部定居，而不引起明显病害的真菌。
这些真菌与宿主植物之间形成了复杂而微妙的共生关系，对药用植物的生长发育和次生代谢产物的产生具有重要影响。
近年来，随着生物技术的发展和人们对药用植物资源的深入开发利用，药用植物内生真菌的研究逐渐成为一个热点领域。
本文旨在综述药用植物内生真菌的研究现状，包括内生真菌的多样性、生物活性物质的发现与应用、以及内生真菌与宿主植物的相互作用机制等方面，并探讨其未来的发展趋势。
通过对药用植物内生真菌的深入研究，我们可以更好地理解和利用这一自然资源，为新药创制和农业可持续发展提供新的思路和方法。
二、药用植物内生真菌的多样性药用植物内生真菌的多样性表现在多个层面，包括种类多样性、生态多样性和功能多样性。
在种类多样性方面，药用植物的内生真菌涵盖了多个属和种，这些真菌与宿主植物之间形成了复杂而稳定的共生关系。
例如，某些药用植物中的内生真菌可能属于子囊菌门、担子菌门或半知菌门等多个门类。
这些真菌种类的多样性不仅反映了植物与微生物之间的相互作用，也为开发新型药物和生物活性物质提供了丰富的资源库。
在生态多样性方面，药用植物内生真菌在植物的不同组织、器官和生长阶段中分布广泛，它们可能存在于叶片、茎干、根部甚至花器中。
这些内生真菌对宿主植物的生长和发育具有重要的促进作用，如提高植物对逆境的抵抗力、促进植物生长等。
不同地理分布的药用植物中的内生真菌也具有显著的生态差异，这种生态多样性为研究和利用内生真菌提供了丰富的选择。
功能多样性是药用植物内生真菌多样性的另一个重要方面。
许多研究表明，药用植物内生真菌具有产生多种生物活性物质的能力，如次生代谢产物、酶和抗生素等。
这些物质在植物防御机制、抗病虫害以及药用价值等方面发挥着重要作用。
一些内生真菌还具有合成特殊代谢产物的潜力，这些代谢产物在医药、农业和生物技术等领域具有广阔的应用前景。
植物次生代谢产物的研究进展
植物次生代谢产物的研究进展植物次生代谢产物是指植物体内在生长发育、防御等过程中产生的非必需物质，具有广泛的生物学和药理学作用。
过去几十年，人们对植物次生代谢产物的研究不断深入，许多新型代谢产物被发现和研究，为人类医药和保健产业的发展做出了贡献。
一、植物次生代谢产物的种类植物次生代谢产物大约有10万种，其中包括黄酮类、生物碱、酚类、多糖类、皂甙等。
这些代谢产物可以分为两类，一类是用于生长和发育的生理代谢产物，另一类是为了应对外界环境的压力而产生出来的保护性代谢产物。
二、研究植物次生代谢产物的方法研究植物次生代谢产物的方法主要有物理化学方法、生化方法和遗传方法。
物理化学方法主要包括红外光谱、质谱和核磁共振等。
生化方法主要包括液相色谱、气相色谱和高效液相色谱等。
遗传方法主要是通过基因编辑技术，对植物进行编辑改造，从而生产出新型代谢产物。
三、植物次生代谢产物的应用植物次生代谢产物的应用非常广泛，其中最为重要的是在医药领域中的应用。
许多植物次生代谢产物具有重要的药理学作用，被作为药物制剂进行研究和开发，例如青翠藤素、阿司匹林等。
此外，植物次生代谢产物在食品、化妆品、农药等领域也有着重要的应用，例如黄酮类可以作为食品添加剂和化妆品原料，而生物碱则可以作为农药。
四、现阶段植物次生代谢产物研究的挑战虽然研究植物次生代谢产物已经取得了很多进展，但目前仍存在一些挑战和难点。
首先，对于许多植物次生代谢产物的合成途径和调控机制仍不清楚，这导致了研究受阻。
其次，人工合成这些复杂的代谢产物仍然是一个极具挑战性的任务，需要继续进行技术创新。
此外，这些代谢产物在体内的药理学和毒理学作用也需要进一步研究，以便更好地开发其在医药领域中的应用。
总的来说，研究植物次生代谢产物对于人类健康和生活有着极其重要的作用，未来也将会持续发展。
我们应该继续关注和支持这个领域的研究，为人类健康和福祉做出更大的贡献。
药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况
药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况一、本文概述随着现代医药学的发展，药用植物作为天然药物的重要来源，其研究价值日益凸显。
药用植物的次生代谢产物，作为其主要活性成分，具有广泛的生物活性和药理作用，对于人类疾病的防治具有重要意义。
本文旨在探讨药用植物次生代谢产物的积累规律，以期为药用植物资源的合理开发和利用提供理论支撑。
本文首先介绍了药用植物次生代谢产物的概念和种类，阐述了次生代谢产物在药用植物中的重要性和作用。
接着，从生物合成途径、环境因素和遗传调控等方面，分析了次生代谢产物积累的影响因素，探讨了次生代谢产物积累的一般规律。
在此基础上，本文综述了近年来国内外在药用植物次生代谢产物积累规律研究方面的主要成果和进展，包括次生代谢产物积累与植物生长发育的关系、次生代谢产物积累与环境因子的关系、次生代谢产物积累的遗传调控机制等方面的研究。
通过对药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况进行梳理和总结，本文旨在为药用植物资源的合理开发和利用提供理论支持和实践指导，推动药用植物次生代谢产物的研究向更深层次、更广领域发展，为人类的健康事业作出更大的贡献。
二、药用植物次生代谢产物的合成途径与调控机制次生代谢产物是药用植物在生长发育过程中，为适应环境压力或完成特定生理功能而合成的一类非必需小分子化合物。
这些化合物通常具有显著的生物活性，如抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤等，是许多中药材的主要药效成分。
因此，研究药用植物次生代谢产物的合成途径与调控机制，对于深入理解其药用价值和提高药材质量具有重要意义。
次生代谢产物的合成途径通常包括初生代谢产物的转化和专门的次生代谢途径。
初生代谢产物，如糖、氨基酸和脂肪酸等，通过一系列酶促反应转化为次生代谢产物。
这些反应可能涉及多个生物合成途径，如苯丙烷途径、黄酮途径、萜类途径等。
这些途径中的关键酶和调控因子在次生代谢产物的合成中发挥着重要作用。
调控机制方面，药用植物次生代谢产物的合成受到多种内外因素的调控。
植物次生代谢产物的生产技术及工艺进展
植物次生代谢产物的生产技术及工艺进展植物次生代谢产物是植物生命活动中的重要组成部分，在生态系统中发挥着重要的作用。
它们除了在自己的生长中起到重要的作用外，还有很多药用价值。
其中有一些物质已经被广泛地用于医药、香料、染料、高级材料等领域。
然而，由于各种因素的制约，植物次生代谢产物的生产一直是相对困难的。
接下来，我会就植物次生代谢产物的生产技术及工艺进展这一话题进行探讨。
一、植物次生代谢产物的生产技术大体分类生产一直是植物次生代谢产物生产的难点。
在过去，传统的化学合成方法被认为是主要的生产途径。
然而，这种方法的成本较高，且仅适用于某些化学物质的生产。
现在，人们发现通过细胞培养建立起的次生代谢产物生产系统是一种新的方法。
这种方法借助植物本身的代谢机制，可以建立高效、连续、大规模的生产系统，从而大大提高了生产效率。
接下来，我们将对这两种方法进行简单的介绍。
1.1 传统的化学合成方法传统的化学合成方法是指通过人工合成的方式，在实验室中根据物质结构和反应机理对物质进行合成。
和传统的制药行业一样，这种方法也存在许多缺陷。
首先，植物次生代谢产物的化学结构较为复杂，需要很多繁琐的反应步骤，耗时耗力，且合成的产物纯度较低。
其次，这种方法长期以来忽视了环境和生态等方面问题，不利于现代可持续发展的趋势。
1.2 细胞培养方法细胞培养技术是指在体外培养细胞，利用细胞本身的基因信息和代谢途径来合成目标产品。
细胞培养技术具有高效、连续、规模化生产、高纯度、低成本等优点。
尤其在植物次生代谢产物生产领域已经得到广泛应用，成为一种主要的生产方式。
现有的细胞培养方式大致分为固定化细胞培养、悬浮细胞培养、和器官培养三类。
二、植物次生代谢产物的生产工艺进展近年来，随着生物技术的不断发展，植物次生代谢产物的生产效率有了很大的提高。
这里，我们将分别从遗传工程、代谢工程、转化工程、预处理工程和精制工程等方面来介绍植物次生代谢产物生产的几项技术进展。
植物次生代谢产物代谢调控的分子机制研究
植物次生代谢产物代谢调控的分子机制研究植物次生代谢产物是指在植物生长发育过程中所产生的非生理活性产物，它们不会直接参与到植物生命活动的主流程中，但却对植物的生存、繁殖、适应环境等方面具有重要的作用。
植物次生代谢产物具有非常广泛的生物学意义和价值，包括药用、香料、化妆品、染料等各个领域，随着生物技术的不断发展，对植物次生代谢产物代谢调控的分子机制的研究也越来越深入。
本文主要介绍目前植物次生代谢产物代谢调控的分子机制研究的进展情况。
一、植物次生代谢产物的类型及其代谢途径植物次生代谢产物主要包括黄酮类、酚酸类、苯丙素类、萜类、生物碱类、鞣质类等多种类型，它们的代谢途径十分复杂。
在过去的几十年中，植物对外界环境的响应机制成为了研究的热点。
例如，植物受到紫外线等辐射的刺激后，会产生一系列的次生代谢产物，这些产物的合成路径也被广泛地研究，其中黄酮类物质的研究得到了较为深入的了解。
二、植物次生代谢产物的调控机制植物次生代谢产物的合成和积累受到多种因素的调控，包括植物发育阶段、生理状态、环境胁迫等多个因素。
目前，植物次生代谢产物的合成和积累机制主要包括转录调控、翻译后修饰及酶催化反应等多个层面。
近年来，不少学者利用遗传学和生物化学方法研究了植物次生代谢产物的调控机制，在此基础上，发现植物次生代谢产物的调控主要通过下列几条途径。
1、转录调控转录调控是指转录因子调控植物次生代谢产物在转录水平上的合成与降解。
当前，有关植物次生代谢产物转录因子的研究比较多，其中最重要的因子有 MYB 系列和 WD40 系列，它们在多个类别的次生代谢产物的途径中发挥着重要的作用。
2、翻译后修饰在植物次生代谢产物的合成过程中，翻译后修饰也是非常重要的因素。
翻译后修饰主要包括蛋白质磷酸化、葡糖苷化、甲基化等多个过程。
通过这些过程，植物能够调节酶活性以及分子水平上的代谢途径。
3、酶促反应植物次生代谢产物的代谢途径包括一系列的酶催化反应。
与次生代谢产物合成相关的酶主要包括酰化酶、酶NADPH氧化还原酶、酯酶、羟基化酶等，不同的酶产生不同的次生代谢产物。
内生毛壳菌的发酵培养及次生代谢产物研究[毕业作品]
![内生毛壳菌的发酵培养及次生代谢产物研究[毕业作品]](https://img.taocdn.com/s3/m/d4e10a9d770bf78a6429542e.png)
真菌广泛存在于自然界中，是生物界中的一个很大的种群。
到目前为止，世界上被人类记录的真菌约有12万种。
真菌与人类生活密切相关，有些真菌有食用价值，有些真菌则具有药用价值，可以生产抗生素或治疗癌症等。
植物的内生真菌种类繁多,分布广泛,可以产生各种活性天然产物，是一种丰富资源。
目前为止，从植物的内生真菌中得到的次生代谢产物普遍具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤和抗细胞毒等一系列活性。
一些结构多样性次生代谢产物来源于毛壳属真菌。
已经发现的某些次生代谢产物结构新颖并具有新的生物活性，例如抗炎、酶抑制活性、抗肿瘤、细胞毒性和抗菌活性等。
本文以天然产物化学的理论为依据，以微生物的发酵技术、有机溶剂的萃取技术以及柱层析色谱的分离技术为手段，将植物内生毛壳菌TY菌株进行扩大发酵培养，并对发酵液进行了分离提取及纯化。
提取物的分离提纯主要通过三种色谱技术即Seghadex LH-20、反相色谱、薄层层析色谱相结合来达到目的。
目前已经完成分离纯化工作，并且得到了一些纯度比较高的化合物样品，运用高分辨电子轰击质谱（EI-MS）技术结合氢谱（1H-NMR）技术对分离纯化所得到的物质进行结构鉴定，即可以推断出分离所得的化合物为何，甚至有可能进一步发现新的物质。
关键词：内生毛壳菌TY菌株；发酵；次生代谢产物；结构鉴定There is a wide range of fungi in nature it belongs in the biosphere large populations.As of recent years there have been about 120,000 fungi discovered and recorded by humans around the world.Fungus plays an important role in human life and human beings have a very close relationship.Among them some fungi have edible value such as Pleurotus ostreatus and some fungi have medicinal value such as Ganoderma lucidum which can extract effective substances to treat cancer or produce antibiotics.Plant endophytic fungi a wide range of widely distributed can produce a variety of natural products is a rich resource.So far the secondary metabolites obtained from plant endophytic fungi generally have a series of activities such as anti-inflammatory anti-oxidation anti-tumor and anti-cytotoxicity.Some structural diversity of secondary metabolites derived from the genus Fungi.Some of the secondary metabolites that have been found are novel and have new biological activities such as anti-inflammatory enzymatic inhibitory activity antitumor cytotoxicity and antibacterial activity.The main basis of this article is the basic theory of natural product chemistry the use of organic solvent extraction technology microbial fermentation technology and chromatographic chromatography separation method and means to expand the fermentation of plant endophytic fungus TY strain,and then the fermentation broth was separated and purified and the effective ingredients were extracted.Separation and purification of fermentation broth is mainly through the use of three chromatographic techniques to achieve the desired purpose,the three chromatographic techniques are:thin layer chromatography,reverse chromatography and Seghadex LH-20.So far has been completed separation and purification work and has been extracted from a number of relatively high purity compounds and structural identification of the sample.At the same time some compounds with high purity have been extracted and identified.The structure is identified by high-resolution electron impact mass spectrometry (EI-MS) combined with 1H-NMR so that it can be clarified what are the compounds that are isolated and extracted and that some of the new substances may be found.Keywords：Endogenous caterpillar fungus TY;Fermentation;Secondary metabolites; Structural identification目录摘要 (I)Abstract (II)第一章前言 (1)第1节内生毛壳菌TY菌株化学成分研究现状 (1)1.1 内生毛壳菌TY菌株研究现状 (1)1.2内生毛壳菌TY菌株研究的重要意义 (3)第2节分离纯化技术 (4)2.1硅胶柱层析 (4)2.2 Sephadex柱层析色谱 (4)2.3 反相层析柱 (4)2.4薄层色谱（TLC） (4)第3节结构鉴定主要技术 (5)3.1紫外-可见吸收光谱 (5)3.2核磁共振波谱（NMR） (5)3.3 质谱 (5)3.4红外光谱 (5)第4节研究背景、目的和意义、方法和路线 (6)4.1选题背景 (6)4.2研究目的和意义 (6)4.3研究路线和方法 (6)第二章内生毛壳菌TY菌株扩大培养与发酵 (7)第1节内生毛壳菌TY菌株的扩大培养 (7)1.1菌种的保存 (7)1.2.实验仪器和试剂 (7)1.3 实验方法 (7)第2节内生毛壳菌TY菌株的发酵 (8)2.1实验材料、药品及仪器 (8)2.2 实验方法 (9)第三章次生代谢产物的提取、萃取及分离纯化 (10)第1节内生毛壳菌TY菌株TY菌株次生代谢产物的提取 (10)1.1 实验材料、试剂及仪器 (10)1.2 实验方法 (10)第2节内生毛壳菌TY菌株次生代谢产物提取物的萃取 (11)2.1 实验材料、药品及仪器 (11)2.2 实验方法 (11)2.3 色谱分析 (11)2.4 详细流程图 (13)第3节提取物的分离纯化 (13)3.1 实验材料、药品及仪器 (13)3.2 C1部分 (14)3.3 C2部分 (14)3.4 C3部分 (15)3.5 详细流程图 (16)第四章结构鉴定 (17)1.1实验材料 (17)1.2样品 (17)1.3实验仪器 (17)1.4结构分析 (17)讨论 (18)结论 (19)致谢......................................................................... 错误!未定义书签。
植物内生真菌及其次生代谢物的农用研究进展
湖南农 业科学
２ １ （５ ：～ ０ ０ ０，１ ）７ １
植 物 内生 真 菌 及 其次 生代 谢 物 的农 用 研 究 进 展
江 爱兵 ， 开梅 ， 王 张 凤 ， 自文 杨
（ 北省 农业科 学 院 ， 湖 湖北省 生物农 药工程 研 究 中心 ， 北 武 汉 ４ ０ ６ ） 湖 ３０４
摘 要 ： 综述 了植物 内生真菌在植物生长 、 杀虫 、 抗真菌病害方面的研 究进展 。对植物 内生真菌产生的次生代谢产物的研 究进展
Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｇ ０ ｃ ｉ ａ ｉ ｎ Ｐｌ ｎｔＥｎｄ ｐ ｔｃ Ｆｕｎ ｉ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆＡ ｒ 一ａ ｔＶ ｔｏ ａ ｏ ｈｙ ｉ ｇ
ａ ｎｄ Ｔｈｅ ｒ Ｓｅ ｏｎ ｒ ｅ ａ ｏ ｉｅ ｉ ｃ ｄａ ｙ Ｍ ｔ ｂ ｌｔ ｓ
两 个方 面 。我 国具 有非 常 丰富 的生 物资 源 ， 笔者对 植 物 内 生真 菌 在农 药上 面 应 用 情 况 及其 产 生 的次 生代 谢 物 的研 究进 展进 行 了 阐述 。
然产 物是 寻 找先导 化合 物 的重要 源泉 。 中真 菌属 其
于“ 创造 系 数 ” 别 高 的生物 ， 有 大盘 结 构多 样 的 特 含 次 生代谢 产 物 。自 １９ ９ ３年 ， 国科 学家 Ｓｉ ｌ Ａ从 美 ｔｒ ｅｅ 短 叶 红豆 衫 的 韧 皮 部分 离 到一 株 产 紫 杉 醇 的 内生 真 菌 安 德 氏 紫 杉 霉 （ ａ — ｍ ｃｓａ ｄｅ ｎ￣ ， 此 Ｔｘ ｏ ｙ ｅ ｎ ｌａ ｏ ） 从 ＇ 掀 起 了人 们 对 植 物 内生 真 菌及 其 活 性 物 质 开 发 的 热 潮 。 植物 内生真菌 中筛 选获 得 的各种 生 理活性 从
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药用植物内生真菌产次生代谢产物的研究进展徐范范△(综述),金 波,丁志山※(审校)(浙江中医药大学,杭州310053)中图分类号:R732354 文献标识码:A 文章编号:100622084(2010)1722667203基金项目:浙江省自然科学基金(Y2080580) 摘要:植物内生真菌是一大类未被充分研究过的新的微生物资源,具有潜在的应用前景。
随着对药用植物内生真菌研究的深入,从药用植物内生真菌中寻找新的生物活性成分已成为研究热点。
总结近年药用植物内生真菌产生的抗肿瘤、抗菌等活性次生代谢产物最新的研究进展,内生真菌活性成分已成为发现新颖结构化合物及新药物的重要资源。
关键词:药用植物;内生真菌;次生代谢产物Recen t Stud i es on the Secondary M et abolites Produced by M ed i c i n a l Pl an t Endophyti c Fung i XU Fan 2fan,J IN B o,D IN G Zhi 2shan .(Zhejiang Chinese M edical U niversity,Hangzhou 310053,China )Abstract:Plant endophytic fungi are a large class of ne w m icr obial res ources not fully studied,with po 2tential app licati ons .W ith the devel opment of researches in the field of endophytic fungi of medicinal p lants,the research on novel original bi oactive compounds fr om endophytic fungi has become a ne w hots pot .This ar 2ticle revie wed the recent p r ogress on studying anti 2tumor and anti 2bacterial activity of secondary metabolitesp r oduced medicinal p lant endophyte .The active ingredient of endophytic fungi has become an i m portant s ource which found the ne w structure of compounds and new drugs .Key words:Medicinal p lants;Endophytic fungi;Secondary metabolites 近年来,从天然产物中筛选生物活性成分成为研究创制新药的有效途径之一。
植物历来是筛选天然药物最主要的原料,但药用植物的过度使用,致使许多药用植物濒临灭绝。
为解决资源问题,近年来药用植物新资源研究的一个热点集中在药用植物内生菌上。
植物内生真菌是指生活史中的某一段生活在健康植物组织内部,并不引起宿主植物出现明显病害症状的一类真菌,它是生活在植物组织内的一类微生物,是植物微生态系统中的天然组成成分。
内生真菌长期生活在植物体内的特殊环境中,并与寄主协同进化,根据内共生理论,内生真菌可能产生与宿主相同或相似的具有生物活性的次生代谢产物。
研究发现,内生真菌能产生许多活性次级代谢产物,从而能够增强植物的抗逆性,表现在非生物胁迫(如抗高温、抗干旱等)和生物胁迫(如阻抑昆虫和食草动物的采食、抵抗病虫害等)方面,这些活性次级代谢产物具有抗菌、抗肿瘤等生物活性。
1993年,美国蒙大拿州立大学的Str obel 小组在短叶红豆杉内生真菌Taxomyces andreanae 中发现紫杉醇[1],国内外掀起对药用植物和濒危植物内生真菌的研究热潮。
研究热点主要集中在新的抗肿瘤、抗菌等活性化合物的发现,植物内生真菌已成为发现新天然活性物质的重要资源。
现对近年来药用植物内生真菌产次生代谢产物的研究进展予以综述。
1 具抗肿瘤活性的化合物1.1 产紫杉醇及其衍生物的化合物 紫杉醇是存在于各种紫杉属植物树皮和树叶中的萜类化合物,被当今世界上认为是广谱、活性最强的抗癌药物。
1971年美国学者W ani 从短叶红豆杉的树皮中提取出了具有独特的抑制微管解聚和稳定微管作用的紫杉醇,开辟了一个抗肿瘤药物研制的新时代。
2006年,田仁鹏等[2]从生长在湖北的南方红豆杉树皮中韧皮部分离出一株能产紫杉醇的菌株TPF6,其发酵液中紫杉醇含量为84.5μg/L 。
2008年,孙端方等[3]从罗汉松中分离到了1株产紫杉醇内生真菌EPTP 21,对Ver o 细胞表现出明显的致细胞凋亡作用。
赵凯等[4]从东北红豆杉中分离筛选到1株能够产生紫杉醇菌株HD181223,发现其紫杉醇产量为206.34μg/L,而且该菌株的发酵提取纯化产物对He La 细胞具有较强的抑制作用。
产生紫杉醇的内生菌具有丰富的物种多样性。
这些内生真菌既有新种,如安德紫杉菌;也有新记录种,如树状多节孢菌;更多的则是常见的真菌,如链格孢菌、头孢菌等。
当前,对产紫杉醇内生菌的开发利用研究正在进行之中,已在菌株生产、发酵条件、分子生物学等基础研究方面取得了较大的进步。
1.2 产喜树碱及其衍生物的化合物 喜树碱(ca mp t othecine )是拓朴异构酶Ⅰ的专属性抑制剂,在临床上广泛应用于肝癌、胃癌、膀胱癌及白血病等的治疗。
闵长莉等[5]采用组织块法从喜树果实中分离筛选得到13株纯化的内生菌株,经过摇瓶发酵培养后,采用薄层色谱法与高效液相色谱法对其菌丝体提取物进行分析,发现有1株菌株能够产生102羟基喜树碱,其102羟基喜树碱产量为677μg/L,并将该菌株命名为XK001。
随后用同样的方法从树皮中分离纯化得到另一菌株XK002,其102羟基喜树碱产量为410μg/L [6]。
1.3 产鬼臼毒素及其衍生物的化合物 鬼臼毒素(podophyll ot oxin)是存在于足叶草、桃儿七、山荷叶、八角莲等植物中的一类天然木脂素,具有显著的抗肿瘤活性,以鬼臼毒素为母体改造所得的一些衍生物,如依托泊苷和替尼泊苷等已用于临床治疗。
刘仕平等[7]从中华山山荷叶的根状茎和川八角莲中分离到可产生鬼臼毒素或其类似物的内生真菌。
2006年Eyberger等[8]从盾叶鬼臼的根茎得到1株内生真菌Phial ocephala f ortinii,从它的发酵液中得到了具有抗肿瘤活性的鬼臼毒素。
王兴红[9]通过对桃儿七、云南八角莲等7种鬼臼类植物中的348株内生真菌发酵液进行抗癌活性测定,获得了抗癌活性菌株112株。
1.4 产其他抗肿瘤活性物质的化合物 除了上述化合物,次生代谢产物中的抗肿瘤活性物质还有很多。
朱佳等[10]通过对槲寄生内生真菌的分离培养,并对S MMC27721肿瘤细胞增殖的影响研究发现,槲寄生内生菌发酵液具有抗肿瘤作用,对人肝癌和胃癌细胞增殖具有抑制作用。
泰国学者从藤黄属植物中分离出51种内生真菌,并对这些内生真菌产生的65种次生代谢产物活性进行了测定,其中有11.1%的代谢产物具有抗人肺癌NC I2H187细胞活性,有12.7%的代谢产物抗人口腔表皮样癌K B细胞[11]。
2006年,Teles等[12]从茎皮香木瓣树的树叶中分离出一株内生真菌Periconia atr opur purea,从其代谢产物中也得到了该二萜化合物,Teles发现该化合物能够明显降低肿瘤细胞He La和中国仓鼠卵巢的生存能力,与著名的抗癌药物顺铂有类似的疗效。
2007年,Tan等[13]从植物青蒿的一株内生真菌Hy2 poxyl on truncatun I F B218的代谢产物中得到2个新的化合物轮层炭壳酮C和轮层炭壳酮D。
这2个化合物对肠癌细胞S W1116(半数抑制浓度分别为49.5和41.0μmol/L)具有细胞毒活性,与抗癌药物氟尿嘧啶(半数抑制浓度为37.0μmol/L)活性相近。
阮丽军等[14]从植物内生真菌HCCB00189的次生代谢产物中分离出2个黄酮类化合物,分别是化合物4′, 72二羟基异黄酮和4,5,72三羟基异黄酮。
这2个化合物对肿瘤细胞A549和LoVo具有明显的抑制作用。
2 具抗菌作用的化合物药用植物内生真菌可产多种抗生素,能抑制病原体、细菌、真菌、病毒等。
陈炎伟等[15]从槲寄生中分离到JF、A1、G6等11株内生真,其中JF、A1的发酵产物具有较广谱的抗菌活性,对革兰阳性细菌(如表皮葡萄球菌),革兰阴性细菌(如产气肠杆菌、大肠杆菌、伤寒杆菌等)均具有较强的抑制作用。
武金占等[16]从苦皮藤根皮中分离的1株编号为2K3内生真菌代谢产物,生物测定其杀菌活性结果表明,2K3菌株菌丝体的甲醇和乙酸乙酯提取物对多种植物病原真菌具有较强的抑菌活性。
戴文君等[17]对72株海南粗榧内生真菌进行了抗肿瘤和抗菌活性筛选。
结果显示,有9株内生真菌至少对一种指示瘤株具有细胞毒活性,5株内生真菌对金黄色葡萄球菌有较强的抑菌活性,1株内生真菌对辣椒疫霉有抑制作用。
李雅等[18]发现,杜仲内生真菌对植物病原真菌有抑制作用。
倪志伟等[19]从云南美登木叶中分离筛选到具有抗菌活性的内生真菌Chaet om ium gl obosu m Ly50′菌株,利用活性追踪法在其发酵产物中分离到抗橙色青霉和抗结核分枝杆菌的化合物,经电喷雾串联质谱法、磁共振等波谱数据确认该活性成分为球毛壳甲素chaet ogl obosin A和球毛壳乙素chaet ogl o2 bosin B,首次发现chaet ogl obosin B具有抗结核分枝杆菌活性。
从内生真菌中发现抗病毒活性化合物的研究报道不多,但通过建立适当的抗病毒活性筛选体系,还是有希望从中找到一些新型结构的抗病毒活性物质。
3 其他作用的次生代谢产物3.1 植物生长调节类物质 内生真菌长期和宿主植物生活在一起,对植物的生长发育具有很重要的作用。
研究表明植物内生真菌可以产生或促进宿主植物产生某些植物激素。
袁志林等[20]研究发现,大戟科植物内生真菌B3分泌吲哚乙酸和脱落酸等植物生长调节剂。
勇应辉等[21]把大戟内生真菌接种到大戟组培苗,将建立共生后的组培苗移栽室外,生长1年后检测生物量和萜类的量,结果发现内生真菌E4(Fusariu m s p.Ⅰ)和E5(Fusariu m s p.Ⅱ)均促进了宿主植物生长,并能同时促进其萜类的合成。
罗在柒等[22]从野生金钗石斛和环草石斛植株中分离、纯化得到菌株共53株,与金钗石斛和环草石斛无菌苗建立植物2微生物共生体系,并观测植株生长状况,结果观测得到有22株能促进金钗石斛生长。