藥用植物內生真菌研究進展

張寧 彌春霞

摘要藥用植物內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部，同時不引起寄主植物的臨床癥狀。在此從內生真菌多樣性、內生真菌代謝產物多樣性及代謝產物的抗腫瘤、抑菌、抗氧化的效果幾個方面來闡述內生真菌的研究進展。

關鍵詞內生真菌；多樣性；代謝產物；藥用價值

中圖分類號S432.4+4文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2015）21-081-02

基金項目牡丹江師范學院省級重點創新預研項目（SY201326）；牡丹江科技局項目（Z2012g0003）；牡丹江師范學院研究生創新項目（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：應用微生物。*通訊作者，副教授，碩士，碩士生導師，從事微生物研究。

收稿日期20150527

植物內生真菌（endophytic fungi）是指那些在其整個或部分生活史中寄居在健康植物各種組織和器官內部，且對植物組織沒有引起明顯病害癥狀的真菌，同時還包括那些在其生活史中的某一階段營表面生的腐生菌，對宿主暫時沒有傷害的潛伏性病原菌和菌根菌[1]。植物內生真菌的種類多，分布廣泛。最初發現是在1993年，Stierle首次從紅豆杉內生真菌的代謝產物中分離出抗癌物質紫杉醇（paclitaxel）[2]，此后，各國的科學工作者陸續從植物內生真菌的代謝產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[3]。

在研究過程中，還發現內生真菌可以促進植物的生長發育，感染真菌的植物比未被感染的植物有更好的生長趨勢[4]；內生真菌能提高植物抗病蟲害的能力，Funk等研究表明內生真菌感染的植株對侵食植物根系的線蟲具有一定程度的抗性[5]。因此植物內生真菌受到越來越廣泛的關注，尤其是藥用植物內生真菌的關注度更高。相關的報道還表明，內生真菌具有豐富的多樣性，對植物的生長和發育進行了積極的調控，具有促進生長等生物學功能，因此也為天然產物來源藥物的開發利用和藥用植物資源的保護提供了新的思路和方法[6]。筆者在此從藥用植物內生真菌多樣性、內生真菌代謝產物多樣性及內生真菌的藥用價值幾個方面來闡述內生真菌的研究進展。

1藥用植物內生真菌的多樣性

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

植物內生真菌在自然界的分布受到很多條件的限制，如季節、氣候、植株高度、空氣濕度等各種各樣的環境因素，且每種植物和不同的植物組織均有分離幾率較高的真菌，這叫做優勢種，甚至采用不同的表面消毒程序和分離培養基獲得的內生真菌群落組成也有較大的差異[8]。目前對植物內生真菌的研究還不是很透徹，分離出的內生真菌多數屬于雙核菌門子囊菌亞門中的核菌綱、盤菌綱、腔菌綱等，多數分布在植物的根、莖、葉、果實的細胞間隙[9]。Lin等在研究Camptotheca acuminata時就在植物中分離出174種內生真菌，得到18類非芽孢的內生真菌 （48.9%），鏈格孢屬（12.6%）、擬莖點霉屬（6.9%），其中擬青霉屬（4.6%）和鐮刀菌（4.6%）占主導地位[10]。肉蓯蓉具有“沙漠人身”之稱，于晶于不同季節采取肉蓯蓉并從中分離出618株內生真菌，其中453株為產孢菌株，鑒定為22個屬，占分離菌株總數的73.3%，鏈孢屬和枝頂孢霉屬為優勢種群，肉蓯蓉的內生真菌在部位、地區以及季節上存在一定的差異性[11]。貓兒屎具有治療肺癆咳嗽、風濕關節痛以及清熱解毒的功效，王鵬飛從貓兒屎的莖、葉、果實中分離出91株內生真菌，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，植物內生真菌的種類就高達1.5×106種。近年來藥用植物內生真菌也不斷地被發現，并開發利用，藥用植物內生真菌的多樣性也是很豐富的，經過不斷地開發探索，還會發現了很多之前未知的新物種。

2藥用植物內生真菌的代謝產物多樣性

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

2.1生物堿

生物堿是最早發現的生物活性成分之一，廣泛存在于植物體內，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培養基對151株喜樹內生真菌進行發酵，用喜樹種子的煎汁作為誘導物，結果發現有4株內生真菌能產生喜樹堿及其類似物，其中產喜樹堿的3株，產10羥基喜樹堿的1株[14]；10羥基喜樹堿鈉鹽對多種動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成分，通常以高級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生真菌Alternaria tenuissima SYP07的次級代謝產物的試驗中，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株內生真菌，經高效液相色譜分析，有3株內生真菌產生槲皮素和山奈素黃酮類物質，分別屬于安培菌屬的白粉菌寄生菌、莖點霉屬的頭狀莖點霉和鐮孢屬的茄鐮孢[19]。

3藥用植物內生真菌的藥用價值

3.1抗腫瘤活性

藥用植物內生真菌被廣泛關注首先是因為從紅豆杉中分離到安德氏紫杉霉，可代謝產生抗腫瘤物質紫杉醇，紫杉醇具有獨特的抑制微管解聚和穩定微管的作用，對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生真菌可以產生長春堿，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，具有獨特的抗癌效果[21]。徐霖等從生姜的根塊中分離得到7株內生真菌，對發酵液進行總多酚的萃取，發現3株內生真菌的總多酚含量較高，對癌細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，藥用植物內生真菌是一類重要的微生物資源，對尋找新的抗菌藥物有重要的意義，多數內生真菌的代謝產物對常見病原細菌、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）內生真菌的抑菌效果的試驗中，分離出的真菌分別對6種細菌及6種真菌進行抑菌試驗，其中有36株內生真菌對至少5株細菌有明顯的抑制效果，有47株內生真菌代謝產物對至少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種內生真菌，從莖中提取出10 種，分別對8種病原細菌及8種病原真菌做抑菌試驗，發現對細菌的抑制效果達75%，對病原真菌的抑制效果達56.25%[23]。畢江濤在對藥用植物檉柳內生真菌的研究試驗中，分離出18株真菌，8株對金黃色葡萄球菌有明顯的抑制作用，菌株TCEFS015、TCEFS001對枸杞黑果病菌有明顯抑制作用，菌株TCEFS014、TCEFS001對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生真菌代謝產物研究的另一個熱點，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分離得到的一株內生真菌，其代謝產物Cajaninstilbene acid具有較高的抗氧化活性[25]；Tao等從植物Taxus Chinensis var.mairei的一株內生真菌的代謝產物中得到一個內酯類化合物，此化合物具有較強的抗氧化活性[26]。韓曉麗從采自不同地區的銀杏根、莖、葉中分離內生真菌，HPLC檢測結果顯示有7株內生真菌可以產生黃酮苷元槲皮素，總黃酮產量可高達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，但由于人為和環境原因，野生藥用植物會受到越來越大的威脅，隨著內生真菌的研究越來越深入，其代謝產物可以代替相應的藥用植物，就可以減少對藥用植物本身的威脅，同時內生真菌的代謝產物量會比植物本身的代謝產物量多很多，因而解決了原材料缺乏的問題，為新藥的開發提供了廣闊的空間，也為植物的保護提供了新的路徑。

參考文獻

[1]

PETRINI O. Fungal endophytes of tree leaves[M]//Microbial ecology of leaves.New York：Springer，1991：179-197.

[2] STIERLE A，STROBLE G，STIERLE D. Taxo and taxane production by Taxomyces andreanae，an endophytie fungus of Pacific yew[J].Science，1993，260（5105）：214-216.

[3] 張青苗.具抑菌活性連翹內生真菌的分離與鑒定[J].微生物學通報，2013，40（9）：1649-1656.

[4] 梁宇，高玉寶.內生真菌對植物生長發育及抗逆性的影響[J].植物學通報，2000，17（1）：52-59.

[5] FUNK C R，WHITE R H，BREEN J P.Importance of Acremonium endophytes in turfgrass breeding and management[J]. Agric Emsystems Environ，1993，44：215-232.

[6] 陳曉梅.內生真菌Preussia sp.液體發酵生產抗腫瘤活性產物Spiropreussione A的研究[J].菌物學報，2013，32（4）：729-740.

[7] VOGAL A E.Mehl und die anderen mehlprodukte der cerealien und leguminosen[J].Nahrungsm Unters Hyg，Warenk，1898，12：25-29.

[8] 畢江濤.藥用植物車前內生真菌分離及其抑菌活性初步分析[J].世界科學技術-中醫藥現代化，2013，15（3）：520-526.

[9] CARROL G. Fungal endophytes in stems and leaves：from latent pathogen to mutualistic symbiont[J].Ecology，1998，69：2-9.

[10] LIN X，LU C，HUANG Y，et al. Endophytic fungi from a pharmaceutical plant，Camptotheca acuminata：Isolation，identification and bioactivity[J]. World Journal of Microbiology and Biotechnology，2007，23（7）：1037-1040.

[11]于晶.肉蓯蓉內生真菌多樣性研究[J].中國中藥雜志，2011，36（5）：542-546.

[12] 王鵬飛.貓兒屎內生真菌分離鑒定及抑菌活性研究[J].廣東農業科學，2013（13）：85-87.

[13] CHOWDHARY K，KAUSHIK N，GONZLEZCOLOMA A，et al.Endophytic fungi and their metabolites isolated from Indian medicinal plant[J].Phytochem Rev，2012，11（4）：467-485.

[14] 曹晉靜.喜樹內生真菌產喜樹堿菌株的篩選及藥化研究[J].湖北農業學報，2014，53（3）：565-568.

[15] 王磊.一株10羥基喜樹堿轉化內生菌的篩選及[J].生物技術，2014，24（1）：80-85.

[16] 孫建秋.藥用植物內生真菌及活性物質多樣性研究進展[J].西北植物學報，2006，26（7）：1505-1519.

[17] 李冬梅，武昕，季欣岑，等.植物內生真菌 Alternaria tenuissima SYP07次級代謝產物的研究[J]. 中國藥學雜志，2014，49（6）：464-468.

[18] LIU J P.The use of Ginkgo biloba extract in acute ischanic stroked[J].Explore（New Yoiic），2006 2（3）：262-263.

[19] 錢龍，楊明飛.銀杏產黃酮內生真菌的分離與鑒定[J].山地農業生物學報，2007，26（4）：305-310.

[20] 張玲琪.長春花內生真菌的分離及其發酵產生藥用成分的研究[J].中草藥，2000，18（1）：49-54.

[21] 陳賢興.喜樹果內生真菌分離與鑒定[J].河南科學，2003，21（4）：431-433.

[22] 徐霖，羅華，楊印.生姜內生菌抑癌活性菌株篩選[J].河南農業大學學報，2013，47（4）：457-460.

[23] GOND S K，MISHRA A，SHARMA V K，et al. Diversity and antimicrobial activity of endophytic fungi isolated from Nyctanthes arbor-tristis， a wellknown medicinal plant of India[J]. Mycoscience，2012，53（2）：113-121.

[24] 畢江濤.藥用植物檉柳內生真菌分離及其抑菌活性初步研究[J].草業學報，2013，22（3）：132-138.

[25] ZHAO T J，FU Y J，LUO M，et al. Endophytic fungi from pigeon pea[Cajanus cajan（L.）Millsp.] produce antioxidant cajaninstilbene acid[J].Agric Food Chem，2011，59：437-443.

[26] TAO M H，CHEN Y C，WEI X Y，et al. Chemical constituents of the endophytic fungus Phomopsis sp.A240 isolated from Taxus chinensis var.mairei[J].Helvetica Chimica Acta，2014，97：426-430.

[27] 韓曉麗.銀杏內生真菌的分離鑒定及其產黃酮的初步研究[R].2008.