藥用植物內(nèi)生真菌研究進(jìn)展

張寧 彌春霞

摘要藥用植物內(nèi)生真菌是藥用成分的重要自然資源，具有豐富的物種多樣性，寄生在健康的植物組織內(nèi)部，同時(shí)不引起寄主植物的臨床癥狀。在此從內(nèi)生真菌多樣性、內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物多樣性及代謝產(chǎn)物的抗腫瘤、抑菌、抗氧化的效果幾個(gè)方面來闡述內(nèi)生真菌的研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞內(nèi)生真菌；多樣性；代謝產(chǎn)物；藥用價(jià)值

中圖分類號(hào)S432.4+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2015）21-081-02

基金項(xiàng)目牡丹江師范學(xué)院省級(jí)重點(diǎn)創(chuàng)新預(yù)研項(xiàng)目（SY201326）；牡丹江科技局項(xiàng)目（Z2012g0003）；牡丹江師范學(xué)院研究生創(chuàng)新項(xiàng)目（yjsxscx201427mdjnu）。

作者簡介張寧（1989- ），女，黑龍江牡丹江人，碩士研究生，研究方向：應(yīng)用微生物。*通訊作者，副教授，碩士，碩士生導(dǎo)師，從事微生物研究。

收稿日期20150527

植物內(nèi)生真菌（endophytic fungi）是指那些在其整個(gè)或部分生活史中寄居在健康植物各種組織和器官內(nèi)部，且對(duì)植物組織沒有引起明顯病害癥狀的真菌，同時(shí)還包括那些在其生活史中的某一階段營表面生的腐生菌，對(duì)宿主暫時(shí)沒有傷害的潛伏性病原菌和菌根菌[1]。植物內(nèi)生真菌的種類多，分布廣泛。最初發(fā)現(xiàn)是在1993年，Stierle首次從紅豆杉內(nèi)生真菌的代謝產(chǎn)物中分離出抗癌物質(zhì)紫杉醇（paclitaxel）[2]，此后，各國的科學(xué)工作者陸續(xù)從植物內(nèi)生真菌的代謝產(chǎn)物中分離出具有抗腫瘤、抗菌、抗氧化、殺蟲等生理作用的活性物質(zhì)[3]。

在研究過程中，還發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌可以促進(jìn)植物的生長發(fā)育，感染真菌的植物比未被感染的植物有更好的生長趨勢(shì)[4]；內(nèi)生真菌能提高植物抗病蟲害的能力，F(xiàn)unk等研究表明內(nèi)生真菌感染的植株對(duì)侵食植物根系的線蟲具有一定程度的抗性[5]。因此植物內(nèi)生真菌受到越來越廣泛的關(guān)注，尤其是藥用植物內(nèi)生真菌的關(guān)注度更高。相關(guān)的報(bào)道還表明，內(nèi)生真菌具有豐富的多樣性，對(duì)植物的生長和發(fā)育進(jìn)行了積極的調(diào)控，具有促進(jìn)生長等生物學(xué)功能，因此也為天然產(chǎn)物來源藥物的開發(fā)利用和藥用植物資源的保護(hù)提供了新的思路和方法[6]。筆者在此從藥用植物內(nèi)生真菌多樣性、內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物多樣性及內(nèi)生真菌的藥用價(jià)值幾個(gè)方面來闡述內(nèi)生真菌的研究進(jìn)展。

1藥用植物內(nèi)生真菌的多樣性

植物內(nèi)生真菌具有明顯的普遍性和豐富的生物多樣性，在研究過的內(nèi)生真菌的植物中均含有真菌。最早提取出的植物內(nèi)生真菌是1898年Vogal從黑麥草中分離得到[7]，但當(dāng)時(shí)內(nèi)生真菌并沒有因此而得到重視，一直到從紅豆杉內(nèi)生真菌的代謝產(chǎn)物中分離得到紫杉醇開始，植物內(nèi)生真菌才受到相關(guān)科學(xué)家的重視。

植物內(nèi)生真菌在自然界的分布受到很多條件的限制，如季節(jié)、氣候、植株高度、空氣濕度等各種各樣的環(huán)境因素，且每種植物和不同的植物組織均有分離幾率較高的真菌，這叫做優(yōu)勢(shì)種，甚至采用不同的表面消毒程序和分離培養(yǎng)基獲得的內(nèi)生真菌群落組成也有較大的差異[8]。目前對(duì)植物內(nèi)生真菌的研究還不是很透徹，分離出的內(nèi)生真菌多數(shù)屬于雙核菌門子囊菌亞門中的核菌綱、盤菌綱、腔菌綱等，多數(shù)分布在植物的根、莖、葉、果實(shí)的細(xì)胞間隙[9]。Lin等在研究Camptotheca acuminata時(shí)就在植物中分離出174種內(nèi)生真菌，得到18類非芽孢的內(nèi)生真菌 （48.9%），鏈格孢屬（12.6%）、擬莖點(diǎn)霉屬（6.9%），其中擬青霉屬（4.6%）和鐮刀菌（4.6%）占主導(dǎo)地位[10]。肉蓯蓉具有“沙漠人身”之稱，于晶于不同季節(jié)采取肉蓯蓉并從中分離出618株內(nèi)生真菌，其中453株為產(chǎn)孢菌株，鑒定為22個(gè)屬，占分離菌株總數(shù)的73.3%，鏈孢屬和枝頂孢霉屬為優(yōu)勢(shì)種群，肉蓯蓉的內(nèi)生真菌在部位、地區(qū)以及季節(jié)上存在一定的差異性[11]。貓兒屎具有治療肺癆咳嗽、風(fēng)濕關(guān)節(jié)痛以及清熱解毒的功效，王鵬飛從貓兒屎的莖、葉、果實(shí)中分離出91株內(nèi)生真菌，分別屬于6目7科15屬[12]，由此可見真菌的多樣性是很豐富的。有資料顯示，植物內(nèi)生真菌的種類就高達(dá)1.5×106種。近年來藥用植物內(nèi)生真菌也不斷地被發(fā)現(xiàn)，并開發(fā)利用，藥用植物內(nèi)生真菌的多樣性也是很豐富的，經(jīng)過不斷地開發(fā)探索，還會(huì)發(fā)現(xiàn)了很多之前未知的新物種。

2藥用植物內(nèi)生真菌的代謝產(chǎn)物多樣性

植物內(nèi)生真菌長期生活在寄主植物體內(nèi)，在漫長的共同進(jìn)化過程中，內(nèi)生真菌與寄主植物及周圍的生活環(huán)境形成了比較復(fù)雜的生態(tài)關(guān)系，而聯(lián)系這種關(guān)系的紐帶就是內(nèi)生真菌及其代謝產(chǎn)物，真菌可以產(chǎn)生與寄主相似的代謝產(chǎn)物，并賦予植物抵抗生物和非生物的脅迫[13]。真菌可以產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，包括生物堿（Alkaloid）、甾體（Steroids）、萜類（Terpene）、黃酮（Flavone）等。

2.1生物堿

生物堿是最早發(fā)現(xiàn)的生物活性成分之一，廣泛存在于植物體內(nèi)，有抗腫瘤活性。喜樹堿（camptothecin）是喜樹含有的藥用成分，曹晉靜利用PDA培養(yǎng)基對(duì)151株喜樹內(nèi)生真菌進(jìn)行發(fā)酵，用喜樹種子的煎汁作為誘導(dǎo)物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有4株內(nèi)生真菌能產(chǎn)生喜樹堿及其類似物，其中產(chǎn)喜樹堿的3株，產(chǎn)10羥基喜樹堿的1株[14]；10羥基喜樹堿鈉鹽對(duì)多種動(dòng)物腫瘤有更明顯的抑制作用，毒性較喜樹堿小[15]。

2.2甾體

甾體是存在于自然界中的一類天然化學(xué)成分，通常以高級(jí)脂肪酸酯或游離甾醇的形式存在[16]。李冬梅等在研究銀杏葉內(nèi)生真菌Alternaria tenuissima SYP07的次級(jí)代謝產(chǎn)物的試驗(yàn)中，提取出（22 E，24 S）麥角甾7，22二烯3β，5α，6β三醇、5α，8α過氧（22E，24R）麥角甾6，22二烯3β醇[17]。

2.3黃酮

黃酮類化合物有抗氧化、降血脂、抗病毒、抑菌、消炎等作用，銀杏黃酮被廣泛應(yīng)用于治療阿茲海默癥[18]，錢龍等從銀杏組織中分離出7株內(nèi)生真菌，經(jīng)高效液相色譜分析，有3株內(nèi)生真菌產(chǎn)生槲皮素和山奈素黃酮類物質(zhì)，分別屬于安培菌屬的白粉菌寄生菌、莖點(diǎn)霉屬的頭狀莖點(diǎn)霉和鐮孢屬的茄鐮孢[19]。

3藥用植物內(nèi)生真菌的藥用價(jià)值

3.1抗腫瘤活性

藥用植物內(nèi)生真菌被廣泛關(guān)注首先是因?yàn)閺募t豆杉中分離到安德氏紫杉霉，可代謝產(chǎn)生抗腫瘤物質(zhì)紫杉醇，紫杉醇具有獨(dú)特的抑制微管解聚和穩(wěn)定微管的作用，對(duì)乳腺癌等惡性腫瘤有良好的治療效果。之后還分別從不同的植物內(nèi)生真菌中分離出了抗腫瘤藥物，張玲琪通過高效液相色譜證明長春花的一株內(nèi)生真菌可以產(chǎn)生長春堿，長春堿是生物堿，是長春花的有效成分，具有抗腫瘤活性[20]；陳賢興從喜樹的果實(shí)中得到Mystrosporium sp.，可以形成喜樹堿類似物，喜樹堿是喜樹的天然植物成分，具有獨(dú)特的抗癌效果[21]。徐霖等從生姜的根塊中分離得到7株內(nèi)生真菌，對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行總多酚的萃取，發(fā)現(xiàn)3株內(nèi)生真菌的總多酚含量較高，對(duì)癌細(xì)胞具有明顯的抑制作用，可作為抑癌活性菌株的待選菌株[22]。

3.2抑菌活性

藥用植物內(nèi)生真菌除了在臨床上有抗腫瘤等作用之外，其抑菌活性也是研究的重點(diǎn)，藥用植物內(nèi)生真菌是一類重要的微生物資源，對(duì)尋找新的抗菌藥物有重要的意義，多數(shù)內(nèi)生真菌的代謝產(chǎn)物對(duì)常見病原細(xì)菌、病原真菌均具有較好的抑制效果。如王鵬飛在研究貓兒屎（Decaisnea fargesii Franch）內(nèi)生真菌的抑菌效果的試驗(yàn)中，分離出的真菌分別對(duì)6種細(xì)菌及6種真菌進(jìn)行抑菌試驗(yàn)，其中有36株內(nèi)生真菌對(duì)至少5株細(xì)菌有明顯的抑制效果，有47株內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物對(duì)至少1株真菌病原菌有抑制效果[12]。Gond等從印度著名藥用植物Nyctanthes arbortristis的葉片中提取出18種內(nèi)生真菌，從莖中提取出10 種，分別對(duì)8種病原細(xì)菌及8種病原真菌做抑菌試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對(duì)細(xì)菌的抑制效果達(dá)75%，對(duì)病原真菌的抑制效果達(dá)56.25%[23]。畢江濤在對(duì)藥用植物檉柳內(nèi)生真菌的研究試驗(yàn)中，分離出18株真菌，8株對(duì)金黃色葡萄球菌有明顯的抑制作用，菌株TCEFS015、TCEFS001對(duì)枸杞黑果病菌有明顯抑制作用，菌株TCEFS014、TCEFS001對(duì)小麥全蝕病菌有明顯的抑制作用[24]。

3.3抗氧化活性

抗氧化活性是藥用植物內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物研究的另一個(gè)熱點(diǎn)，如黃酮類化合物、酚酸類化合物、異本病呋喃化合物、生物堿化合物、聚酮化合物、多糖等。ZHAO等從植物Pigeon pea分離得到的一株內(nèi)生真菌，其代謝產(chǎn)物Cajaninstilbene acid具有較高的抗氧化活性[25]；Tao等從植物Taxus Chinensis var.mairei的一株內(nèi)生真菌的代謝產(chǎn)物中得到一個(gè)內(nèi)酯類化合物，此化合物具有較強(qiáng)的抗氧化活性[26]。韓曉麗從采自不同地區(qū)的銀杏根、莖、葉中分離內(nèi)生真菌，HPLC檢測(cè)結(jié)果顯示有7株內(nèi)生真菌可以產(chǎn)生黃酮苷元槲皮素，總黃酮產(chǎn)量可高達(dá)8.22 μg/ml[27]。

4展望

我國的藥用植物資源多樣性雖然十分豐富，但由于人為和環(huán)境原因，野生藥用植物會(huì)受到越來越大的威脅，隨著內(nèi)生真菌的研究越來越深入，其代謝產(chǎn)物可以代替相應(yīng)的藥用植物，就可以減少對(duì)藥用植物本身的威脅，同時(shí)內(nèi)生真菌的代謝產(chǎn)物量會(huì)比植物本身的代謝產(chǎn)物量多很多，因而解決了原材料缺乏的問題，為新藥的開發(fā)提供了廣闊的空間，也為植物的保護(hù)提供了新的路徑。

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