宋波 胡敘偉
摘要綬草是我國重要的藥用植物資源,已被列入國家二級保護植物范疇,目前傳統的方法對其利用很有限。本文總結歸納了綬草內生真菌和提取物的生物多樣性和生物活性以及綬草內生真菌次生代謝產物的研究情況,以更好地了解綬草內生真菌的潛在應用價值;并針對現有的研究狀況,對進一步的研究提出了一些建議,以期為開發利用綬草內生真菌提供參考。
關鍵詞 綬草;內生真菌;生物多樣性;生物活性;次生代謝產物
中圖分類號 S567.239
文獻標識碼 A
文章編號 1007-5739(2019)05-0063-03
綬草(Spiranthes?sinensis)又名盤龍參、清明草等,為蘭科綬草屬多年生宿根草本植物,生于海拔200~3400m的濕草地溝邊草叢或山坡林下,屬于國家二級瀕危保護植物,被收錄在原國家林業部頒布的《野生植物保護名錄》中。綬草植株低矮,花序造型奇特,花色艷麗,花朵密集,可馴化為觀花園藝植物,用于花壇及湖畔池邊、河岸等濕地的綠化,觀賞期長,具有很高的觀賞價值,被稱為“世界上最小的蘭花”,適合布置成花壇花境觀賞地被、小品盆栽等形式。綬草也是珍貴的藥用植物,最早見于《滇南本草》,其根或者全株人藥,具有滋陰益氣涼血解毒、澀精、潤肺止咳等功效。主治病后體虛、神經衰弱、肺結核咳血咽喉腫痛、小兒夏季熱、糖尿病、白帶等癥;外用治毒蛇咬傷1-2。.
綬草的根、莖、葉中都含有藥用功能的提取物,但主要的藥用功能提取物還是在根中。而且多數情況下植物體本身富集的這些成分很少,當有內生菌共同作用時就能夠有效富集。綬草具有非常好的藥用價值,而目前對于綬草及其內生菌的研究并不多。
本文對綬草內生真菌多樣性、提取物、次生代謝產物與生物活性進行簡要的綜述,以期為綬草和綬草內生真菌的利用與開發以及后續研究提供參考,為綬草類藥物的新來源或獲得其生物活性物質帶來新的途徑。
1綬草內生真菌及生物活性
1.1內生真菌的種類
綬草內生菌存在于綬草的根、莖、葉等組織的不同部位。在自然條件下,綬草的種子于春季開始發芽,隨后長出新葉,生長至4-5月肝花,花朵自下而上逐次開放,待6-7月成熟的種子從蒴果中彈出,借助風力傳播,并于翌年春季開始出土冒芽。綬草在盛花期后,地上部分凋謝,而地下部分于8-9月再次萌發,秋苗出土,10-11月消苗,最后進入休眠期。
內生真菌的分布隨季節變化性較大。綬草在我國南北各省幾乎都有分布4,目前的研究取材僅有黑龍江、河北、江蘇和江西等地,如劉紫英5-對采自江西宜春學院校園的綬草菌根真菌進行分離及鑒定,從根中分離出7屬18菌株,其中優勢菌株為鐮刀霉屬(Fusarium)、曲霉屬(Asperillus);從莖中分離得到的內生真菌多樣性最豐富,有12個屬,幾乎覆蓋了所有從綬草中分離出的菌屬種類,但是優勢菌群不明顯;而從葉中分離得到的內生真菌并不豐富,主要是鏈格孢屬(Alternaria?Nees?ex Wallr.),而且其種群優勢極其明顯程玉鵬等17-8針對黑龍江地區采集的綬草鑒定出了柱格孢屬(Ramularia Sacc.)、鐮刀孢屬(Fusarium?Linkex?Fr.)、曲霉屬(Asprillus?Mich.)Link)、青霉屬(Penicillium Linkex?Fr.)、瘤菌根菌屬(Epulorhiza)、小尾孢屬(Cercosporella?Sace.)、鏈格孢屬(Alternaria?Nees?ex Wallr.)、長蠕孢屬(Helminthosporium Linkex?Fr.)、枝孢屬(Cladosporium Link)以及其他若干未知菌屬。且其分析發現,莖中分離得到的綬草內生真菌在各極性提取物中均未表現出趨同的情況,即各菌種散布于整個聚類分析結果的各個分支。分析其原因,可能是由于不同于根與葉中形成的長期穩定的“宿主-真菌”共生體系所導致的,綬草的莖每年僅在開花時生長,隨后枯萎,生長時間短,因而其各菌之間相互作用時間短、影響小、沒有一個穩定的共生體。曲霉屬、鐮刀孢屬和絲核菌屬這3屬的真菌在綬草的根、莖、葉中均有分布,表明這3屬的真菌在綬草植株內屬于優勢種群。這些都表明綬草內生菌具豐富性,但是地區差異性還有待研究。
1.2抗菌活性
相對于其他植物如銀杏的內生真菌來說,綬草內生真菌的抗菌活性較廣泛,包括抗植物病原菌和人體病原菌。從黑龍江的綬草9中分離得到32株內生真菌,通過測量浸有內生真菌濾紙片對多種供試菌種的抑菌圈直徑來判定其對病原菌的抑制作用,初步判斷,65.3%的內生真菌至少對1種病原菌菌種具有抑制作用。其中,一部分內生真菌對常見細菌,如葡萄球菌、大腸埃希菌枯草芽孢桿菌有抑制效果;一部分內生真菌對致病性較強的病原菌,如肺炎桿菌、銅綠假單胞菌、傷寒桿菌、乙型副傷寒桿菌、福氏痢疾桿菌、變形桿菌有抑制效果。這些具有抗菌作用的內生真菌在綬草的根、莖、葉中均有分布,其中莖和葉中的內生真菌的抑菌作用較強,而根中的抑菌作用就相對較弱,并且其中有一種真菌的抗菌效果接近青霉素鈉,故有望從綬草的內生真菌中分離得到具有較高抑菌效果的新化合物10,并且有可能研究出新抗菌藥物。
1.3抗氧化活性
嚴鑫等"用采于安徽毫州的帶根全草作試材,以DPPH自由基和ABTS自由基清除率為指標,以水溶性VE為陽性對照,測定綬草不同有機溶劑萃取物的體外抗氧化活性,結果顯示,綬草的石油醚.乙酸乙酯及正丁醇萃取物對DPPH和ABTS自由基均有清除能力,具體分析為Z酸乙酯萃取物的抗氧化活性最大(但是略小于陽性對照VE的抗氧化活性),石油醚萃取物的抗氧化活性最小。值得指出的是,該研究還測定了不同萃取物的總酚含量,結果表明,綬草不同萃取物體外抗氧化活性與總酚含量成正相關性。但是該研究沒有明確這些萃取物的具體化學成分,以及其來自于綬草植物體還是與其共生的內生真菌,又或者它們二者是相輔相成的。