藥食同源植物及其內(nèi)生菌關(guān)系的研究進(jìn)展

游 靜　趙梅華　周 勇　肖 杰

[摘要]藥食同源植物即具有可食性又可入藥，一直是產(chǎn)品保健、藥物提取及其藥理實(shí)驗(yàn)研究的熱點(diǎn)。筆者查閱了近些年知網(wǎng)上藥食同源植物的相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)目前對(duì)藥食同源性植物的化學(xué)成分、藥理作用、毒副作用、功效、產(chǎn)地等宏觀因素的研究較普遍，但對(duì)藥食同源植物內(nèi)生菌微觀系統(tǒng)研究較少。本文綜合知網(wǎng)上藥食植物內(nèi)生菌相關(guān)文獻(xiàn)，意在為學(xué)者們今后在藥食同源植物內(nèi)生菌的研究提供參考。

[關(guān)鍵詞]藥食同源植物;內(nèi)生菌;微觀系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：Q949.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201912

藥食兩用植物是指既可食用又能作為中藥材防病保健的植物。藥食兩用植物是經(jīng)過(guò)多年，甚至上百年、上千年食用而被證實(shí)對(duì)人體有益無(wú)害，適合普通人群長(zhǎng)期食用的植物。

1 藥食同源植物內(nèi)生菌研究現(xiàn)狀

依照衛(wèi)生部《按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材物質(zhì)目錄管理辦法》規(guī)定，已有101類(lèi)物質(zhì)列入藥食同源名單，其中與植物相關(guān)的有95種。由于數(shù)千年來(lái)人類(lèi)認(rèn)識(shí)水平及科技發(fā)展的局限，藥用植物的研究主要集中在物質(zhì)化學(xué)成分、藥理作用、毒副作用、功效、性狀、產(chǎn)地等宏觀因素上，而忽略了植物內(nèi)環(huán)境這個(gè)微生態(tài)系統(tǒng)。直至1898年Vigo從黑麥草種子中分離出第一株內(nèi)生真菌后，人們研究的方向才開(kāi)始向植物微生態(tài)環(huán)境發(fā)展。在后期的研究中，人們從植物中分離出大量有價(jià)值的具有生物活性的內(nèi)生菌。植物內(nèi)生菌及其次級(jí)代謝產(chǎn)物作為一種新的天然資源，引起了廣泛關(guān)注，成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。查閱中國(guó)知網(wǎng)近些年來(lái)藥食同源植物類(lèi)物質(zhì)相關(guān)文獻(xiàn)得出，這95種藥食同源類(lèi)植物藥理性等宏觀因素研究類(lèi)文章非常多，內(nèi)生菌研究文獻(xiàn)較少。藥食同源植物內(nèi)生菌的研究，基本停留在細(xì)菌菌屬的鑒別及其篩選上[1]。

2 內(nèi)生菌在寄主植物上的存在狀態(tài)

內(nèi)生菌是指一類(lèi)部分或全部存于健康植物內(nèi)部、而不使宿主植物表現(xiàn)出明顯感染癥狀的微生物，主要是細(xì)菌、真菌、放線(xiàn)菌等。內(nèi)生菌主要存在于植物體的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子中。內(nèi)生菌長(zhǎng)期生活在植物宿主體內(nèi)，并與宿主協(xié)同進(jìn)化，彼此形成了一種穩(wěn)定的相處關(guān)系，是植物微生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。植物內(nèi)生菌資源豐富，從不同植物體內(nèi)分離得到的內(nèi)生菌在種群和數(shù)量上也不盡相同，少的幾種，多的可達(dá)上百種。各植物體中內(nèi)生菌的數(shù)量、菌種類(lèi)別與植物的種類(lèi)、生長(zhǎng)環(huán)境、生長(zhǎng)階段、營(yíng)養(yǎng)供給及內(nèi)生菌與宿主植物二者的基因型都有著密切關(guān)系。內(nèi)生菌的種群大小和種群數(shù)量在不同地區(qū)、不同氣候環(huán)境中的同一類(lèi)植物中也存在較大的差異，甚至在同一植株的不同組織部位中也不盡相同[2]。

3 內(nèi)生菌對(duì)藥食植物的影響

內(nèi)生細(xì)菌與寄主協(xié)同進(jìn)化，在演化過(guò)程中內(nèi)生細(xì)菌與寄主植物間存在著復(fù)雜的互作關(guān)系。一方面，內(nèi)生細(xì)菌可以從宿主中吸取營(yíng)養(yǎng)供自己生長(zhǎng);另一方面，內(nèi)生細(xì)菌在寄主的生長(zhǎng)發(fā)育和系統(tǒng)演化過(guò)程中起重要的作用。內(nèi)生菌與植物長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程中，內(nèi)生菌可能會(huì)與植物發(fā)生基因橫向轉(zhuǎn)移，或受植物內(nèi)生環(huán)境的影響，產(chǎn)生與藥用植物功效相似的天然產(chǎn)物，甚至產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)[3]。

藥食植物與內(nèi)生菌長(zhǎng)期共生過(guò)程中，彼此間可能產(chǎn)生了一種共利關(guān)系，促進(jìn)彼此的生長(zhǎng)繁殖。藥食同源植物人參中分離出的內(nèi)生菌可產(chǎn)吲哚乙酸，促進(jìn)植物生長(zhǎng)[4]。從多花黃精分離出的內(nèi)生菌具有部分的生長(zhǎng)促進(jìn)作用，其內(nèi)生菌株對(duì)多花黃精具有顯著的促生效果[5]。從金銀花植株莖提取的內(nèi)生菌對(duì)Ca2+、Cu2+和Co2+的轉(zhuǎn)化反應(yīng)活性有促進(jìn)作用[6]，各類(lèi)植物中分離出的內(nèi)生菌促進(jìn)植物生產(chǎn)的功能主要包括固氮、溶磷、解鉀、促進(jìn)植物合成生長(zhǎng)激素和輔助吸收鐵離子等，同時(shí)也有抗病蟲(chóng)害、作為外源基因的載體以及降解環(huán)境污染物等作用[7]。

4 藥食同源植物內(nèi)生菌應(yīng)用

藥食同源植物因其可食性及其藥用性，其內(nèi)生菌未來(lái)研究及其應(yīng)用價(jià)值廣闊。

4.1 內(nèi)生菌及其次級(jí)代謝產(chǎn)物抑菌性研究

目前研究過(guò)的藥食同源植物內(nèi)生菌基本都有不同的抑菌效果，不同植物中提取的內(nèi)生菌對(duì)不同的菌屬有抑制作用。有研究表明山藥中提取的內(nèi)生菌對(duì)白菜軟腐菌、枯草芽孢桿菌有明顯的抑制效果;甘草中內(nèi)生菌對(duì)大腸桿菌、鏈球菌、西瓜枯萎病菌、小麥根腐病菌、黃花枯萎病菌、煙草赤星病菌、棉花枯萎病菌、蘋(píng)果干腐病菌和煙草赤星病菌等病原菌綜合抑制效果較好;羅漢果植株根中分離的內(nèi)生菌具有產(chǎn)α-淀粉酶抑制劑的潛力。內(nèi)生菌對(duì)各類(lèi)菌種的抑制作用可提高寄主植物的抗病性，促進(jìn)寄主植物的可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)提取藥食同源植物中的不同種屬內(nèi)生菌，為研制新藥物新材料提供參考[8]。

4.2 內(nèi)生菌藥理性研究

有研究表明甘草中提取內(nèi)生菌與其宿主甘草具有相同的止咳和化痰藥理活性，其藥理性可替代野生甘草;羅漢果中得到的菌株所產(chǎn)酶可抑制苦味苷的形成;人參內(nèi)生真菌能夠特異性制備人參稀有皂苷Rg3，為工業(yè)制備人參稀有皂苷提供了新的微生物資源;桑樹(shù)內(nèi)生細(xì)菌能夠產(chǎn)生DNJ人參內(nèi)生細(xì)菌誘導(dǎo)物，可增加人參不定根培養(yǎng)中的生物量和人參苷積累;黃芪內(nèi)生菌胞外多糖與其宿主植物多糖在結(jié)構(gòu)和單糖組成上具有差異性，但具有許多相似的生物活性。藥食植物內(nèi)生菌及次級(jí)代謝產(chǎn)物具有豐富的生物多樣性，為未來(lái)利用藥食同源植物內(nèi)生真菌篩選多樣活性物質(zhì)奠定了基礎(chǔ)，是新型保健食品開(kāi)發(fā)的重要途徑。

5 結(jié) 論

藥食植物與其內(nèi)生菌在維護(hù)內(nèi)部生態(tài)平衡的前提下，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高寄主植物抗逆性，實(shí)現(xiàn)植物的可持續(xù)發(fā)展。不同藥食植物提取出的內(nèi)生菌可產(chǎn)出不同活性產(chǎn)物，通過(guò)改善培養(yǎng)條件增加活性物質(zhì)產(chǎn)量，形成規(guī)模化生產(chǎn)，值得研究工作者繼續(xù)研究。藥食同源植物內(nèi)生菌的研究前景非常廣闊，而目前相關(guān)研究并不多，期待研究工作者繼續(xù)開(kāi)拓。

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收稿日期：2019-09-18

基金項(xiàng)目：湖南省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目“馬齒莧內(nèi)生菌的抑菌性探索”（18C1618）。

作者簡(jiǎn)介：游靜，女，本科，工程師，研究方向?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量（理化及微生物檢驗(yàn)）。