药用植物内生真菌研究进展

张宁 弥春霞

摘要药用植物内生真菌是药用成分的重要自然资源，具有丰富的物种多样性，寄生在健康的植物组织内部，同时不引起寄主植物的临床症状。在此从内生真菌多样性、内生真菌代谢产物多样性及代谢产物的抗肿瘤、抑菌、抗氧化的效果几个方面来阐述内生真菌的研究进展。

关键词内生真菌；多样性；代谢产物；药用价值

中图分类号S432.4+4文献标识码

A文章编号0517-6611（2015）21-081-02

基金项目牡丹江师范学院省级重点创新预研项目（SY201326）；牡丹江科技局项目（Z2012g0003）；牡丹江师范学院研究生创新项目（yjsxscx201427mdjnu）。

作者简介张宁（1989- ），女，黑龙江牡丹江人，硕士研究生，研究方向：应用微生物。*通讯作者，副教授，硕士，硕士生导师，从事微生物研究。

收稿日期20150527

植物内生真菌（endophytic fungi）是指那些在其整个或部分生活史中寄居在健康植物各种组织和器官内部，且对植物组织没有引起明显病害症状的真菌，同时还包括那些在其生活史中的某一阶段营表面生的腐生菌，对宿主暂时没有伤害的潜伏性病原菌和菌根菌[1]。植物内生真菌的种类多，分布广泛。最初发现是在1993年，Stierle首次从红豆杉内生真菌的代谢产物中分离出抗癌物質紫杉醇（paclitaxel）[2]，此后，各国的科学工作者陆续从植物内生真菌的代谢产物中分离出具有抗肿瘤、抗菌、抗氧化、杀虫等生理作用的活性物质[3]。

在研究过程中，还发现内生真菌可以促进植物的生长发育，感染真菌的植物比未被感染的植物有更好的生长趋势[4]；内生真菌能提高植物抗病虫害的能力，Funk等研究表明内生真菌感染的植株对侵食植物根系的线虫具有一定程度的抗性[5]。因此植物内生真菌受到越来越广泛的关注，尤其是药用植物内生真菌的关注度更高。相关的报道还表明，内生真菌具有丰富的多样性，对植物的生长和发育进行了积极的调控，具有促进生长等生物学功能，因此也为天然产物来源药物的开发利用和药用植物资源的保护提供了新的思路和方法[6]。笔者在此从药用植物内生真菌多样性、内生真菌代谢产物多样性及内生真菌的药用价值几个方面来阐述内生真菌的研究进展。

1药用植物内生真菌的多样性

植物内生真菌具有明显的普遍性和丰富的生物多样性，在研究过的内生真菌的植物中均含有真菌。最早提取出的植物内生真菌是1898年Vogal从黑麦草中分离得到[7]，但当时内生真菌并没有因此而得到重视，一直到从红豆杉内生真菌的代谢产物中分离得到紫杉醇开始，植物内生真菌才受到相关科学家的重视。

植物内生真菌在自然界的分布受到很多条件的限制，如季节、气候、植株高度、空气湿度等各种各样的环境因素，且每种植物和不同的植物组织均有分离几率较高的真菌，这叫做优势种，甚至采用不同的表面消毒程序和分离培养基获得的内生真菌群落组成也有较大的差异[8]。目前对植物内生真菌的研究还不是很透彻，分离出的内生真菌多数属于双核菌门子囊菌亚门中的核菌纲、盘菌纲、腔菌纲等，多数分布在植物的根、茎、叶、果实的细胞间隙[9]。Lin等在研究Camptotheca acuminata时就在植物中分离出174种内生真菌，得到18类非芽孢的内生真菌 （48.9%），链格孢属（12.6%）、拟茎点霉属（6.9%），其中拟青霉属（4.6%）和镰刀菌（4.6%）占主导地位[10]。肉苁蓉具有“沙漠人身”之称，于晶于不同季节采取肉苁蓉并从中分离出618株内生真菌，其中453株为产孢菌株，鉴定为22个属，占分离菌株总数的73.3%，链孢属和枝顶孢霉属为优势种群，肉苁蓉的内生真菌在部位、地区以及季节上存在一定的差异性[11]。猫儿屎具有治疗肺痨咳嗽、风湿关节痛以及清热解毒的功效，王鹏飞从猫儿屎的茎、叶、果实中分离出91株内生真菌，分别属于6目7科15属[12]，由此可见真菌的多样性是很丰富的。有资料显示，植物内生真菌的种类就高达1.5×106种。近年来药用植物内生真菌也不断地被发现，并开发利用，药用植物内生真菌的多样性也是很丰富的，经过不断地开发探索，还会发现了很多之前未知的新物种。

2药用植物内生真菌的代谢产物多样性

植物内生真菌长期生活在寄主植物体内，在漫长的共同进化过程中，内生真菌与寄主植物及周围的生活环境形成了比较复杂的生态关系，而联系这种关系的纽带就是内生真菌及其代谢产物，真菌可以产生与寄主相似的代谢产物，并赋予植物抵抗生物和非生物的胁迫[13]。真菌可以产生多种代谢产物，包括生物碱（Alkaloid）、甾体（Steroids）、萜类（Terpene）、黄酮（Flavone）等。

2.1生物碱

生物碱是最早发现的生物活性成分之一，广泛存在于植物体内，有抗肿瘤活性。喜树碱（camptothecin）是喜树含有的药用成分，曹晋静利用PDA培养基对151株喜树内生真菌进行发酵，用喜树种子的煎汁作为诱导物，结果发现有4株内生真菌能产生喜树碱及其类似物，其中产喜树碱的3株，产10羟基喜树碱的1株[14]；10羟基喜树碱钠盐对多种动物肿瘤有更明显的抑制作用，毒性较喜树碱小[15]。

2.2甾体

甾体是存在于自然界中的一类天然化学成分，通常以高级脂肪酸酯或游离甾醇的形式存在[16]。李冬梅等在研究银杏叶内生真菌Alternaria tenuissima SYP07的次级代谢产物的试验中，提取出（22 E，24 S）麦角甾7，22二烯3β，5α，6β三醇、5α，8α过氧（22E，24R）麦角甾6，22二烯3β醇[17]。

2.3黄酮

黄酮类化合物有抗氧化、降血脂、抗病毒、抑菌、消炎等作用，银杏黄酮被广泛应用于治疗阿兹海默症[18]，钱龙等从银杏组织中分离出7株内生真菌，经高效液相色谱分析，有3株内生真菌产生槲皮素和山奈素黄酮类物质，分别属于安培菌属的白粉菌寄生菌、茎点霉属的头状茎点霉和镰孢属的茄镰孢[19]。

3药用植物内生真菌的药用价值

3.1抗肿瘤活性

药用植物内生真菌被广泛关注首先是因为从红豆杉中分离到安德氏紫杉霉，可代谢产生抗肿瘤物质紫杉醇，紫杉醇具有独特的抑制微管解聚和稳定微管的作用，对乳腺癌等恶性肿瘤有良好的治疗效果。之后还分别从不同的植物内生真菌中分离出了抗肿瘤药物，张玲琪通过高效液相色谱证明长春花的一株内生真菌可以产生长春碱，长春碱是生物碱，是长春花的有效成分，具有抗肿瘤活性[20]；陈贤兴从喜树的果实中得到Mystrosporium sp.，可以形成喜树碱类似物，喜树碱是喜树的天然植物成分，具有独特的抗癌效果[21]。徐霖等从生姜的根块中分离得到7株内生真菌，对发酵液进行总多酚的萃取，发现3株内生真菌的总多酚含量较高，对癌细胞具有明显的抑制作用，可作为抑癌活性菌株的待选菌株[22]。

3.2抑菌活性

药用植物内生真菌除了在临床上有抗肿瘤等作用之外，其抑菌活性也是研究的重点，药用植物内生真菌是一类重要的微生物资源，对寻找新的抗菌药物有重要的意义，多数内生真菌的代谢产物对常见病原细菌、病原真菌均具有较好的抑制效果。如王鹏飞在研究猫儿屎（Decaisnea fargesii Franch）内生真菌的抑菌效果的试验中，分离出的真菌分别对6种细菌及6种真菌进行抑菌试验，其中有36株内生真菌对至少5株细菌有明显的抑制效果，有47株内生真菌代谢产物对至少1株真菌病原菌有抑制效果[12]。Gond等从印度著名药用植物Nyctanthes arbortristis的叶片中提取出18种内生真菌，从茎中提取出10 种，分别对8种病原细菌及8种病原真菌做抑菌试验，发现对细菌的抑制效果达75%，对病原真菌的抑制效果达56.25%[23]。毕江涛在对药用植物柽柳内生真菌的研究试验中，分离出18株真菌，8株对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用，菌株TCEFS015、TCEFS001对枸杞黑果病菌有明显抑制作用，菌株TCEFS014、TCEFS001对小麦全蚀病菌有明显的抑制作用[24]。

3.3抗氧化活性

抗氧化活性是药用植物内生真菌代谢产物研究的另一个热点，如黄酮类化合物、酚酸类化合物、异本病呋喃化合物、生物碱化合物、聚酮化合物、多糖等。ZHAO等从植物Pigeon pea分离得到的一株内生真菌，其代谢产物Cajaninstilbene acid具有较高的抗氧化活性[25]；Tao等从植物Taxus Chinensis var.mairei的一株内生真菌的代谢产物中得到一个内酯类化合物，此化合物具有较强的抗氧化活性[26]。韩晓丽从采自不同地区的银杏根、茎、叶中分离内生真菌，HPLC检测结果显示有7株内生真菌可以产生黄酮苷元槲皮素，总黄酮产量可高达8.22 μg/ml[27]。

4展望

我国的药用植物资源多样性虽然十分丰富，但由于人为和环境原因，野生药用植物会受到越来越大的威胁，随着内生真菌的研究越来越深入，其代谢产物可以代替相应的药用植物，就可以减少对药用植物本身的威胁，同时内生真菌的代谢产物量会比植物本身的代谢产物量多很多，因而解决了原材料缺乏的问题，为新药的开发提供了广阔的空间，也为植物的保护提供了新的路径。

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