藥用植物內生真菌及其次級代謝產物研究進展

摘要：藥用植物內生真菌資源豐富，來源廣泛，長期與宿主植物共生，形成了一種比較特殊的“寄生”關系，可產生與宿主植物相同或相似的生理活性成分，有抗菌、抗病毒、抗癌、抗氧化、殺蟲、抗糖尿病和免疫抑制等作用，在醫藥、農業等行業有巨大的應用前景。本文綜述了近年來藥用植物內生真菌的研究進展，并對其次級代謝產物的生物活性作了分析，藥用植物內生真菌因其生物活性的多樣性，將成為未來新型化合物發現的來源之一。文章最后對其未來發展方向進行展望，為今后篩選有價值的藥用植物內生真菌具有很大的研究價值。

關鍵詞：藥用植物；活性成分；抗病毒；內生真菌

近年來，從天然產物中篩選生物活性有效成分成為探尋新型化合物的有效途徑之一。植物是最豐富的自然資源，藥用植物中的活性成分在植物中含量非常低，但由于人為因素導致其數量急劇下降，有的甚至已經瀕臨滅絕[1]，為解決此難題，人們研究集中在內生真菌上。植物內生真菌能產生豐富的次級代謝產物，是天然產物的重要來源，近年來植物內生真菌及其活性研究已成為研究熱點，具有重大的研究價值[2]。本文以藥用植物內生真菌為研究對象，將從其多樣性、活性、分離等方面來闡述藥用植物內生真菌的研究進展[3]。

1 內生真菌概述

植物內生真菌是指那些在一定階段或全部階段生活于健康植物的各種組織和器官內部，不使宿主植物感染，包括一些腐生菌以及一些潛伏性病原菌等真菌[4]。研究發現，內生真菌幾乎存在所有的植物中，在植物的生長、繁殖等方面都產生影響，其自身也能產生一些生理活性物質，人們逐漸意識到其對于新型藥物成分的重要性，從內生真菌分離新型活性物質也成為研究的熱點。

2 內生真菌的分離與鑒定

藥用植物內生真菌分離主要包括樣品預處理和內生真菌分離、純化等流程。

2.1 表面消毒

內生真菌廣泛存在在植物的各個健康組織和器官中，種類非常豐富，藥用植物樣品預處理是先要排除表面的微生物，防止干擾內生真菌的分離，目前常用的分離方法有：表面消毒法、真空提取法以及壓力提取法等，其中表面消毒法是最常用的方法之一。

組織表面消毒法的具體操作：首先用自來水沖洗植物，使其表面干凈；然后在超凈工作臺中，對表面進行消毒，通常使用75%乙醇、次氯酸鈉等；接著用無菌水進行沖洗，最后再把沖洗好的組織接種到培養基中。

2.2 內生真菌的分離與純化

對于一些能夠用常規方法分離得到的內生真菌，常用的分離方法為組織切塊法和研磨法，前者操作較為簡單，是目前分離常用的方法。在超凈工作臺里，對植物組織進行表面滅菌，然后在在培養基上培養，隨后進行分離和純化[5]。分離藥用植物內生真菌的常用培養基有PDA、玉米粉瓊脂、麥芽浸出液瓊脂、水瓊脂、沙氏葡萄糖瓊脂以及查氏瓊脂培養基等，其中最常用的為PDA培養基。此外在培養基中加入一些抗生素可有效抑制細菌的生長。

內生真菌的鑒定方法主要有形態學鑒定和分子生物學鑒定，通常情況，需要兩者結合來進行鑒定。形態學鑒定主要是通過肉眼觀察菌落形狀、顏色、表面形態，用顯微鏡觀察菌絲、子實體、孢子等，通過真菌鑒定手冊進行分類鑒定。但是，在人工培養基上，有的內生真菌不產孢子，因此要結合分子生物學來的方法鑒定。

3 藥用植物內生真菌及次級代謝產物活性多樣性研究

近年來，已從藥用植物中分離得到了具有多種生物活性的次級代謝產物，包括生物堿、黃酮、萜類、甾體、蒽醌、脂肪酸、香豆素和內酯等多種化合物，同時發現某些成分具有抗病毒、抗腫瘤、殺蟲、抗癌、降血糖等多種生理活性。

3.1 抗腫瘤活性

研究發現，藥用植物內生真菌可以產生一些類似其宿主生物活性的物質，起到抗腫瘤的作用。易天鳳等[6]從廣藿香根、莖、葉和花等組織中分離獲得61株內生真菌，并對花中的內生真菌發酵產物進行分離純化，研究發現，化合物alternariol-9-O-methylether、（2S，3S，4aS）-altenuene、altertoxin Ⅸ對腫瘤K562細胞株有較弱抑制作用，化合物3-O-demethylaltenuisol、（2R，3R，4a R）-altenuene、tricycloalternarene 3b有中等抑制效果。魏婕等[7]從蕪菁的葉片、塊根及須根中共分離得到40株內生菌，其中一株鏈格孢屬內生真菌Pr10的代謝產物乙酸乙酯粗提物在200μg/mL 濃度時，對非小細胞肺癌細胞（A549）的抑制率達到55%，與空白對照相比具有明顯的抑制作用。

3.2 抗癌活性

楊駱杰等[8]從兔兒風分離的三株內生真菌尖孢鐮刀菌、溫特曲霉和哈茨木霉進行大批量發酵，后又進行分離純化，分離得到的化合物Pyoluteorin 和Wentilactone A 對人食管癌細胞株OE19具有強的細胞毒性，其IC50 值分別為5.8μM、1.2μM。而Wentilactone A對人食管癌細胞株SK-GT-4增殖也顯示了較強的抑制作用。

3.3 抗菌活性

易天鳳等[6]從廣藿香花中的內生真菌發酵產物進行分離純化，得到化合物altertoxin Ⅷ對金黃色葡萄球菌有較強的抑制作用；異細交鏈孢素對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌都表現出較弱的抑制作用，MIC 分別為85.33μg/mL、128.00μg/mL；化合物alternariol對大腸桿菌有較強的抑制作用。王盈桐等[9]從自苦菜中分離的內生真菌的KC-G-2-3-2和從茵陳中分離得到的內生真菌YC-J-4-2對串珠鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、層生鐮刀菌均具有拮抗作用，抑菌率在50%以上，其中KC-G-2-3-2對白絹病病菌也有較強的抑制作用。陳琳等[10]對山橙進行分離與純化，從根、枝和葉中分別分離得到20株內生真菌，其中的菌株M4對白腐盾殼霉菌、向日葵霜霉病菌、禾谷鐮刀菌、茄子黃萎病菌、水稻稻瘟病菌和火龍果潰瘍病菌等6株病原真菌的抑制率均在30%以上，表現出較好的抗菌活性。張林等[11]從兔眼藍莓幼果中分離得到的裂褶菌屬菌株G6對5種病原菌抑制率在40%以上，G18對4種病原菌抑制率在45%以上，抑制效果較好。

3.4 抗氧化活性

王盈桐等[9]從苦菜中分離的內生真菌的KC－G－2－3－2和從茵陳中分離得到的內生真菌YC－J－4－2的菌液和菌體提取物都表現出較好的DPPH·清除功效，其中后者的PDB培養基發酵液的提取物對DPPH 的清除率超過90%。魏婕等[12]從蕪菁的葉片、塊根及須根中共分離得到40株內生菌，其中內生真菌Pr10菌株代謝產物的DPPH清除率在濃度為1mg/mL時，達到82%。

4 展望

近年來，為尋找高效、環保、安全的藥物，科學家們把研究方向投向了內生真菌，對藥用植物內生真菌的研究也愈加深入。

藥用植物內生真菌具有潛在的多樣性、巨大的次生代謝潛力等特點，有望成為新的“潛在藥源分子寶庫”[13]。然而對其研究仍處于初期，隨著分子生物技術的發展，對藥用植物內生真菌的研究將作為藥物研究的新方向，具有較大的研究價值。

參考文獻

[1] 曾松榮，王海坤，徐成東，等.抗癌藥用植物內生真菌的潛在應用價值[J].韶關學院學報，2001，22（9）：4.

[2] 謝海偉，馮嘉琪，付曉晴，江坤生，陳佳茹.藥用植物內生真菌的研究進展[J]. 江蘇農業科學，2020，48（14）：1-6.DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.2020.14.001.

[3] 陳宜濤，王偉劍. 植物內生菌的研究進展[J]. 現代生物醫學進展，2009（16）：4.

[4] 黎萬奎，胡之璧. 內生菌與天然藥物[J].Chinese Journal of Natural Medicines，2005，3（4）：193-199.

[5] Hyde K D，Soytong K. The fungal endophyte dilemma[J]. Fungal Diversity，2008，33（33）：163-173.

[6] 易天鳳.廣藿香內生真菌及其次生代謝產物的分離鑒定與生物活性研究[D].海南大學，2020.DOI：10.27073/d.cnki.ghadu.2020.001241.

[7] 魏婕.蕪菁內生真菌代謝產物生物活性研究及代謝組學分析[D].新疆醫科大學，2020.DOI：10.27433/d.cnki.gxyku.2020.001009.

[8] 楊駱杰.兩種兔兒風屬藥用植物內生真菌的分離及其次生代謝產物研究[D].上海中醫藥大學，2020.DOI：10.27320/d.cnki.gszyu.2020.000348.

[9] 王盈桐，李學威，陸云彪，郭曉平，劉興飛，田園.苦菜、茵陳內生真菌的分離鑒定與生物活性[J]. 江蘇農業科學，2020，48（20）：265-270.DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.2020.20.049.

[10] 陳琳，黃燕，何博，林長幸，曾東強，唐文偉.山橙內生真菌的抑菌活性初步研究[J].南方農業學報，2020，51（09）：2152-2159.

[11] 張林，侯瑞，羅妮星，潘秋梅.兔眼藍莓幼果內生真菌多樣性及其抑菌活性鑒定[J].西南林業大學學報（自然科學），2021，41（01）：62-69.

[12] 魏婕.蕪菁內生真菌代謝產物生物活性研究及代謝組學分析[D].新疆醫科大學，2020.DOI：10.27433/d.cnki.gxyku.2020.001009.

[13] Tan RX，Zou WX，2001. Endophytes： a rich source of functional metabolites.Natural Product Reports，18 ：448‐459.