杜仲內(nèi)生菌的研究現(xiàn)狀

張峰

摘 要：搜索中國(guó)知網(wǎng)2004—2015年間有關(guān)杜仲（Eucommia ulmoides Oliv. ）內(nèi)生菌文獻(xiàn)，將杜仲內(nèi)生菌研究的菌種類型、重點(diǎn)內(nèi)容及研究中所涉及的研究方法加以歸納整理，本文還將對(duì)杜仲內(nèi)生真菌的分布特點(diǎn)、生物活性、次生代謝物類型及研究中的不足之處進(jìn)行簡(jiǎn)單整理，希望對(duì)杜仲內(nèi)生真菌的廣大研究者提供參考。

關(guān)鍵詞：杜仲 內(nèi)生真菌 研究?jī)?nèi)容 研究方法

中圖分類號(hào)：R-1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）08（b）-0251-02

植物內(nèi)生菌是指生長(zhǎng)于健康植物組織和器官內(nèi)的真菌與細(xì)菌的統(tǒng)稱[1]。植物內(nèi)生菌與宿主植物互利共生，無害或微害寄生，在植物生長(zhǎng)過程中并不會(huì)引起病征外化。經(jīng)研究表明，內(nèi)生菌與宿主植物密切的共生關(guān)系致使內(nèi)生菌基因重組，產(chǎn)生與宿主植物相同或類似的代謝物及相關(guān)生理活性。如，20世紀(jì)90年代，美國(guó)Stierle博士等從太平洋紅豆杉的韌皮部分離到1株產(chǎn)紫杉醇的內(nèi)生真菌——安德烈紫杉醇菌（Taxomyces andreanae）。陳賢興[2]等從喜樹的果實(shí)中得到1株能產(chǎn)生喜樹堿類似物的孢霉菌菌株。開發(fā)藥用植物內(nèi)生菌對(duì)于藥源擴(kuò)展以及新藥開發(fā)的重大意義。

1 杜仲內(nèi)生菌的研究重點(diǎn)

植物內(nèi)生菌的種類多樣，基本覆蓋了整個(gè)微生物的分類范疇，包括：真菌、細(xì)菌、放線菌。由于真菌易分離、生長(zhǎng)速度快、培育條件要求低、次生代謝產(chǎn)物多、后期處理相對(duì)便捷的特性，所以，目前對(duì)于內(nèi)生菌的研究多集中于內(nèi)生真菌，杜仲內(nèi)生菌的研究也不例外。據(jù)中國(guó)知網(wǎng)文獻(xiàn)查閱，并未檢索出關(guān)于杜仲內(nèi)生細(xì)菌或放線菌的資料記載。

1.1 杜仲內(nèi)生真菌研究種類的選擇

目前，藥用植物內(nèi)生真菌的分離純化，有很大的隨機(jī)及不確定性。研究種類由篩選時(shí)的參考條件所決定。有根據(jù)其抑菌活性的強(qiáng)弱來廣泛篩選有研究?jī)r(jià)值的內(nèi)生真菌，例如：孫力軍[3]從16種藥用植物分離得到的23株具有較好抑菌活性的菌株中最終篩選出一株ES-2強(qiáng)效抑菌菌株的研究案例；有根據(jù)其次生代謝產(chǎn)物的生物活性來普選實(shí)驗(yàn)研究的內(nèi)生真菌，例如：莊紅玲[4]對(duì)含有特定代謝酶基因（PKS或NRPS）的植物內(nèi)生菌代謝產(chǎn)物進(jìn)行抗腫瘤，抗病原菌，抗氧化活性篩選，來確定目標(biāo)菌株；還有根據(jù)指標(biāo)化合物的有無及含量高低進(jìn)行菌株篩選的，例如：張玲琪[5]以長(zhǎng)春堿（Vincristine）為指標(biāo)化合物從長(zhǎng)春花中分離出一株能產(chǎn)生長(zhǎng)春花堿的尖鐮孢（Fusarium oxysporum）內(nèi)生真菌。

1.2 杜仲內(nèi)生真菌研究?jī)?nèi)容的側(cè)重

藥用植物內(nèi)生真菌因其與宿主植物長(zhǎng)期共生衍化，其次生代謝物與宿主植物的種類相似性，活性相似性，結(jié)構(gòu)新穎性受到研究者們的廣泛關(guān)注。有做橫向研究的，對(duì)內(nèi)生菌在植物組織中的分布、地域分布差別及生長(zhǎng)情況做了深入調(diào)查；對(duì)藥用植物內(nèi)生菌的次生代謝產(chǎn)物的種類、生理活性進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比研究。有做縱向研究的，對(duì)一種特定的藥用植物內(nèi)的共生真菌進(jìn)行分離篩選、次生代謝物鑒定、藥理活性研究、生長(zhǎng)條件的優(yōu)化摸索。還有從其他一些角度來做植物內(nèi)生菌方面的研究，如內(nèi)生菌與宿主的關(guān)系、內(nèi)生菌的分離方法等。要想真正科學(xué)解釋內(nèi)生菌的存在意義，上述的每一項(xiàng)都要論證明白。杜仲內(nèi)生真菌的研究即是對(duì)一種藥用植物內(nèi)生真菌的全方面深入探索。陳峻青[6]課題組從杜仲根、莖、葉不同部位分離出內(nèi)生真菌52株，并對(duì)其進(jìn)行異甜菊醇生物轉(zhuǎn)化功能篩查；劉超[7]等在分離出能產(chǎn)生松脂醇二葡萄糖苷（PDG）的杜仲內(nèi)生真菌后，又對(duì)該菌株代謝PDG的影響因素、生長(zhǎng)所需培養(yǎng)基的條件進(jìn)行細(xì)致研究，以期提高PDG的產(chǎn)量。

2 杜仲內(nèi)生真菌在宿主組織內(nèi)分布的廣泛性

100多年前，人們便已發(fā)現(xiàn)了植物內(nèi)生菌，但由于帶菌植株正常生長(zhǎng)期內(nèi)并無外顯癥狀，所以內(nèi)生菌對(duì)宿主植物的作用并不受重視。一直到20世紀(jì)30年代歐洲畜牧業(yè)因內(nèi)生菌感染牧草而遭受巨大損失的事件發(fā)生以后，植物內(nèi)生菌的作用才得以受到研究者的廣泛關(guān)注。1993年，能產(chǎn)紫杉醇的內(nèi)生真菌——安德列亞菌的發(fā)現(xiàn)再次掀起了植物內(nèi)生菌的研究高潮。研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的植物中都有內(nèi)生菌的存在，并且存在的數(shù)目、種類、營(yíng)養(yǎng)狀況、生長(zhǎng)情況、次級(jí)代謝物都會(huì)因?yàn)椴煌乃拗?、宿主的不同部位、宿主的地理位置、生長(zhǎng)的不同季節(jié)、分離的不同方法等因素發(fā)生較大變化，每種植物都有較容易分離出來的菌種，稱為優(yōu)勢(shì)菌種。有的內(nèi)生真菌對(duì)植物有較強(qiáng)的選擇性，甚至對(duì)宿主的選擇具有專一性，如杜仲里的Microsphaeropsis conielloides菌株[8]。

代謝物結(jié)構(gòu)的清晰，也間接說明了杜仲內(nèi)生真菌抑菌、抗氧化、抗衰老等活性的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3 展望與討論

杜仲作為傳統(tǒng)的名貴藥材，其在健康產(chǎn)業(yè)中起著很大的作用，雖然杜仲的藥用部位已從單一的皮，擴(kuò)大到根、莖、葉多部位結(jié)合，但仍彌補(bǔ)不了其生長(zhǎng)周期慢、活性成分提取率低、物種稀缺所帶來的供不應(yīng)求。在杜仲內(nèi)生真菌的研究，已成功發(fā)現(xiàn)了與杜仲活性成分一致的綠原酸、松脂醇二葡萄糖苷等內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物，且其抗氧化、抗衰老的生理作用也已得到證實(shí)，并且有望在腫瘤治療中發(fā)揮作用。在杜仲內(nèi)生菌次生代謝物的結(jié)構(gòu)研究中發(fā)現(xiàn)了比較新穎的黃酮類結(jié)構(gòu)，這為該類藥物的開發(fā)準(zhǔn)備了很好的先導(dǎo)化合物基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李愛華，樊明濤，師俊玲.杜仲內(nèi)生菌的分離及產(chǎn)PDG菌株的篩選[J].西北植物學(xué)報(bào)，2007（3）：616-619.

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[3] 孫力軍.植物內(nèi)生菌Bacillus amyloliquefaciens ES-2的分離篩選及其抗菌物質(zhì)的研究[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[4] 莊紅玲.基于植物內(nèi)生菌代謝產(chǎn)物篩選生物活性物質(zhì)[D].昆明醫(yī)科大學(xué)，2013.

[5] 張玲琪.長(zhǎng)春花內(nèi)生真菌的分離及其發(fā)酵產(chǎn)生藥用成分的初步研究[J].中草藥，2000，31（11）：805-807.

[6] 陳峻青，王伊文，馮成亮，等.杜仲內(nèi)生真菌的分離鑒定及其對(duì)異甜菊醇的生物轉(zhuǎn)化研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2011（6）：861-865.

[7] 劉超，師俊玲，王維，等.杜仲莖點(diǎn)霉SP-16F產(chǎn)松脂醇二葡萄糖苷營(yíng)養(yǎng)條件的優(yōu)化[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009（7）：157-164.

[8] 孫劍秋，郭良棟，臧威，等.藥用植物內(nèi)生真菌多樣性及生態(tài)分布[J].中國(guó)科學(xué)C輯：生命科學(xué)，2008，38（5）：475-484.