植物内生菌中抗耐药微生物活性成分的研究进展
2021-09-14王楠苏誉刘文杰封明毛瑜张新国
王楠 苏誉 刘文杰 封明 毛瑜 张新国
(兰州理工大学生命科学与工程学院 甘肃省中藏药筛选评价及深加工重点实验室,兰州 730050)
抗生素是应对各类细菌感染性疾病的重要药物,但随着抗生素的日益广泛应用,尤其是不合理应用甚至滥用,由此而引发的细菌耐药性正在逐年增多。据世界卫生组织(world health organization,WHO)最新的统计数据显示,有70万人死于抗生素耐药。其中针对耐药结核病的调查显示,有55.8万例是对利福平耐药的新病例,其中46万例是耐多药的[1]。抗生素耐药性已经成为严重威胁公共健康、经济增长和全球经济稳定的重大问题。2016年于杭州召开的20国集团领导人峰会上,应对抗生素耐药性问题被写入峰会公报,呼吁国际社会共同面对日益严重的耐药性问题[2]。2020年5月,WHO、联合国粮食及农业组织和世界动物卫生组织召开会议,决定将“抗菌药物”名称改为“抗微生物药物”,并将每年11月的第三周定为“世界提高抗微生物药物认识周”,要求世界领导人联手抗击不断加剧的抗微生物药物耐药性危机[3]。
抗生素耐药俨然已经是我国和全世界都难以回避的严重问题。预防和减少抗生素耐药性,除了积极合理的正确使用抗生素,防止抗生素滥用,更深入地了解耐药机制,加快研究开发新型抗耐药微生物药物是解决该问题的关键。微生物分布广泛,其复杂多样的次级代谢产物是抗生素发现的重要资源,在过去的很长一段时间内,土壤微生物在抗生素开发过程中长期扮演着极其重要的角色。然而,随着土壤微生物的广泛运用,从土壤环境中发现新的抗微生物活性化合物越来越困难[4]。
植物内生菌,是指其生活史的一定阶段或全部阶段定殖于植物器官、组织内部以及细胞间隙的一类微生物,主要包括内生真菌、内生细菌和内生放线菌。作为一类亟待开发的重要微生物资源,不仅分布资源广泛,种类繁多,绝大部分可产生与宿主植物相同或相似的次生代谢产物,而且这些次级代谢产物往往丰富多样并具有多种生物活性,是寻找和开发新型先导化合物的重要资源[5]。研究显示,植物内生菌不会对宿主植物引起明显的病害症状,其与宿主之间存在着互惠互利的关系。一方面植物内生菌可以促进宿主植物生长,增强植物抗逆性;另一方面植物内生菌长期定殖在植物体内与其协同进化,其特有的代谢途径使其次级代谢产物中能产生大量化学结构新颖、抑菌效果较好,或有特殊作用的生物活性物质,有利于开发新型抗生素和天然活性产物,是新药及新的抗耐药微生物药物发现的良好资源[6-7]。事实上,这些化合物中的一些已被证明在新药研发中起着非常重要的作用[8]。基于此,本文就近年来植物内生菌次级代谢产物中具有抗耐药微生物生物活性化合物的相关研究进行综述,以期为该类药物的研发提供参考。
1 细菌耐药机制的研究进展
细菌耐药性是造成抗生素治疗细菌性感染失败的主要原因之一,通过细菌耐药性机理的研究将对创新抗耐药微生物的药物的研究提供重要的理论支撑,目前关于细菌耐药机制的研究成果主要集中在以下几个方面。
1.1 降低药物与其靶标结合的亲和力
降低药物与其靶标结合的亲和力是耐药细菌应对抗生素治疗的有效策略之一,耐药细菌可以通过不同的方式来干扰抗生素与靶标的结合,从而使其对该抗生素产生耐药性。研究显示,耐药微生物可以使编码抗生素靶标的基因发生突变,导致其对抗生素产生耐药性。耐万古霉素肠球菌(vancomycin resistant Enterococcus,VRE)是肠球菌属中引起医院感染性疾病最常见的病原菌。唐曼娟等[9]在对VRE菌株的研究发现,编码Ⅱ型拓扑异构酶(药物靶位)的基因gyrA、gyrB、parC和parE的突变会导致肠球菌对喹诺酮类药物呈现高水平耐药,且突变主要发生在gyrA基因的83位和parC基因的80位。进一步的研究证实,环丙沙星对其中仅携带有parC单位点突变的菌株的治疗效果降低,MIC值范围为8-16 μg/mL,而对同时携带有gyrA和parC双位点突变的菌株环丙沙星的治疗效果变得更差,相应MIC值范围为32-128 μg/mL,为前者的4-16倍。
其次也有研究显示,耐药微生物可以通过对抗生素靶标的修饰导致其对抗生素产生耐药性。链阳性菌素B是临床用于治疗革兰氏阳性细菌感染的大环内酯类抗生素。程长伟等[10]在对该类抗生素具有高水平耐药性的链球菌S. gallolyticus subsp. pasteurianus的研究发现,由耐药基因ermB和ermT编码的甲基转移酶对该链球菌23S rRNA进行了甲基化修饰,这一结构修饰降低了该药物靶点与大环内酯类抗生素的结合,从而使细菌获得耐药性。
此外,细菌还可以通过编码不与抗微生物药物结合的靶标同源物基因来应对抗微生物药物的治疗作用。李雪寒等[11]的研究表明,除染色体编码的青霉素结合蛋白(penicillin binding protein,PBP)之 外,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin resistant Staphylococcus aureus,MRSA)中的mecA基因能够编码产生新的青霉素结合蛋白PBP2a。尽管PBP受β-内酰胺类抗生素的抑制,但PBP2a对β-内酰胺类抗生素同时具有抑制作用,仍可进行细胞壁合成,导致MRSA产生对β-内酰胺类抗生素的高度耐药性。
1.2 破坏或改变抗生素的活性结构
为了抵御抗生素的治疗作用,耐药微生物能合成对抗生素产生降解作用或者对抗生素进行化学结构修饰的酶来致使药物失活及钝化,从而使该细菌对抗生素产生耐药性[12]。β-内酰胺类抗生素是目前临床应用最广泛的一类抗生素,研究发现随着其广泛使用,耐药性肺炎克雷伯菌、大肠杆菌、绿脓杆菌等致病菌均会产生能够破坏该类抗生素β-内酰胺环的β-内酰胺酶而产生耐药[13]。除此之外,还有与大环内酯类药物耐药性有关的大环内酯酶等,也能破坏抗生素的活性结构,一些肠杆菌科细菌如大肠杆菌可以通过产生相应的红霉素酯酶来破环大环内酯类抗生素的内酯环,从而获得耐药性。另外,对耐药微生物而言,同样来自抗生素耐药性酶家族的各类基团转移酶也发挥着重要作用。这些酶通过共价修饰来改变抗生素的活性结构,从而使其丧失与靶点的结合能力。主要的结构改变包括:O-乙酰化和N-乙酰化、O-磷酸化、O-核苷酸化、O-核糖基化、O-糖基化及巯基转移等[14]。
1.3 主动外排系统的过表达
由细菌外排泵介导的对抗生素的外排作用是细菌多重耐药的重要机制之一,细菌的外排泵是存在于细菌胞膜上的一类膜转运蛋白,该系统可以非选择性的将药物泵出胞外,从而使细菌体内药物浓度降低而导致耐药性[15]。越来越多地研究发现多药外排泵的过表达与细菌的耐药性有关。吴伟清等[16]的研究发现,对碳青霉烯类药物亚胺培南耐药的鲍曼不动杆菌,其耐药性与外排泵基因过度表达密切相关。加入外排泵抑制剂羰基氰氯苯腙(carbonylcyanide-m-chlorophenylhydrazone,CCCP)后,耐药鲍曼不动杆菌对亚胺培南的MIC比不加入CCCP的MIC值下降4倍及以上,且聚合酶链反应(PCR)扩增结果显示,有76.6%的耐药鲍曼不动杆菌携带外排泵adeB基因,有58.6%携带外排泵adeJ基因。赵娜等[17]报告指出,耐药分枝杆菌中存在药物主动外排泵的表达,作为一种重要耐药机制,耐药微生物表达的外排泵蛋白可以转出氟喹诺酮类、氨基糖苷类、四环素类药物及其他化合物,从而产生广泛的耐药性。
1.4 生物膜的形成
生物膜是微生物在生长过程中由微生物的细胞及其分泌的聚合物所组成的多细胞复合体,由多种有机物组成,主要成分是多糖和蛋白质[18]。有研究报道细菌的耐药性与其生物膜密切相关[19]。赵芝静等[20]对铜绿假单胞菌生物膜进行研究的结果表明,该菌表面会形成主要由藻酸盐聚集而成的有一定厚度的生物膜,藻酸盐不仅可与大量抗生素分子相结合,也可结合抗生素水解酶,从而导致大量抗生素尚未进入膜内即被灭活。而且研究还显示,生物膜通透性的变化可以减少抗生素进入膜内,使膜内细菌有足够时间开启抗生素耐药基因,显示高度耐药性。进一步对生物膜结构和代谢复杂性的研究显示,生物膜不仅能为细菌提供营养和信息交流,而且能为细菌长期持留于宿主体内、逃避免疫系统及抗生素杀伤提供生长的环境[21],而且在多个耐药微生物如铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌和结核分枝杆菌等发现会形成生物膜,并且生物膜与其他耐药机制共存,产生协同耐药[22]。
1.5 细胞外膜通透性的改变
细胞外膜通透性的改变是细菌耐药性产生的主要原因之一。耐药微生物通过降低外膜通透性来阻止抗生素进入胞内,从而降低胞内药物浓度导致耐药。研究显示,耐药性铜绿假单胞菌细胞外膜上孔蛋白发生的改变会导致的外膜通透性的降低,从而导致细菌产生耐药性[23]。梁宏洁等[24]的研究进一步证实,多重耐药铜绿假单胞菌的耐药性与编码微孔蛋白(OprD2)的结构基因oprD的基因缺失突变有关,而OprD2能形成碳青霉烯类抗生素(美罗培南除外)进入细菌胞内的特异性通道,OprD2含量的减少甚至缺失使铜绿假单胞菌外膜通透性降低,从而导致耐药性。
2 植物内生菌产生的抗耐药微生物活性化合物及其进展
目前关于植物内生菌抗菌及抗耐药微生物活性的研究正逐年增多。刘晓瑜等[25]从22种药用植物组织中分离出197株内生菌,经筛选获得18株对MRSA有拮抗作用的菌株,部分拮抗菌株的发酵液对MRSA有很好的抑制效果。李园园等[26]从贵州的5 种药用植物(大黄、刺梨、杜仲、白芍和刺五加)中分离到46 株对耐药大肠杆菌、耐药金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌及白色链球菌等有不同程度的抗菌活性的植物内生菌,发掘了药物植物内生菌中丰富多样的抑制耐药微生物的次级代谢产物资源。内生菌作为一个可再生的资源,已经成为了抗耐药微生物活性化合物筛选重要的来源,本文就最近几年有关植物内生菌中抗耐药微生物活性代谢产物的研究进行汇总(表1)并分述如下。
表1 续表 Continued
表1 来自植物内生菌次级代谢产物中的抗耐药微生物活性成分Table 1 Active compounds for anti-drug resistant microorganism from secondary metabolites of plant endophytes
2.1 肽类化合物
抗菌肽类化合物是一类由生物体产生的小分子阳离子型活性多肽,结构多样且具有广谱抗菌活性[27]。作为一种可从自然来源提取并用于对抗抗生素耐药细菌的潜在候选物,抗菌肽类化合物引起了科学家们的广泛关注[28]。该类化合物广泛分布在动物、植物和昆虫体内,其特殊的结构特性,尤其是植物内生菌源多肽类化合物作为抗耐药微生物选择,显示出了极好的开发应用前景[29]。
内生菌作为抗菌活性物质发现的重要资源,有近70%的抗生素都来自于放线菌的次级代谢产物。内生放线菌是内生菌资源的重要组成部分,研究显示内生放线菌因其在植物宿主中独特的代谢途径,可能会产生不同于土壤放线菌的抗生素,也是抗耐药微生物药物发现的潜在良好资源[30]。Castillo等[31]从澳大利亚北领地采集的药用植物Kennedia nigriscans中分离到的内生放线菌Streptomyces sp. NRRL3052的次级代谢产物中得到具有广泛抑菌活性的4种肽类化合物Munumbicins A、B、C和D。研究表明Munumbicins不仅对革兰氏阳性细菌,如炭疽芽孢杆菌,肺炎链球菌等具有良好的抑制效果,而且对许多耐药性细菌如结核分枝杆菌等也都具有强烈的抑菌活性。其中缩氨酸类化合物Munumbicins B对MRSA菌株的抑制作用最强(MIC值为2.5 μg/mL)。此外,分离自另一株内生放线菌Streptomyces sp. NRRL30562的化合物Munumbicins E-4和E-5,也显示了对MRSA明显的抑制作用,MIC值分别为8 μg/mL和16 μg/mL[32]。肽类化合物kakadumycin A是分离自鼠尾草Grevillea pteridifolia内生放线菌Streptomyces sp. NRRL 30566的次级代谢产物,与Munumbicins类化合物相比,该肽类化合物对耐药微生物菌株MRSA具有更高的抑制活性(MIC值为0.5 μg/mL),且kakadumycin A对VRE菌株也具有强烈的抑制作用,MIC值为0.062 μg/mL[33]。此外,植物内生真菌被证明也能产生种类繁多的肽类抗生素。Singh等[34]从哥斯达黎加的冠卡斯特国家公园纽扣树(buttonwood tree)的分支中分离到一株内生真菌Cytospora sp. CR200,进一步从其次级代谢产物中分离到5个八肽类化合物cytosporones A-E,其中化合物Cytosporone D和E对MRSA310、屎肠球菌α379、屎肠球菌α436等多株耐药微生物都有抑制作用,其MIC值介于8-64 μg/mL,显示了较好的体外抗菌活性。内生真菌Penicillium sp.0935030是从红树林植物卤蕨Acrostichum aureurm中分离得到的,崔海滨等[35]在其发酵物中分离得到两个具有抑耐药微生物活性的环肽化合物,环(脯氨酸-苏氨酸)和环 (脯氨酸-酪氨酸),抑菌活性测定结果显示这两个化合物对MRSA菌株有明显的抑制活性,抑制范围为9 mm,显示了一定的潜在研究价值。
2.2 聚酮类化合物
聚酮类化合物数量庞大,包括四环类、大环内酯类、蒽醌类和聚醚类等化合物,是一大类结构和生物活性多样的天然产物,具有抗感染、抗真菌、抗肿瘤等多种重要生物活性,目前,由植物内生菌产生的聚酮类化合物已经成为抗耐药微生物研究的重要来源[36]。
化合物dothideomycetide A是由Senadeera等[37]从泰国药用植物Tiliacora triandra内生真菌Dothideomycete sp.中分离到的一种新型的萜烯样三环聚酮化合物。该化合物对于MRSA菌株显示出一定的抗菌活性,MIC值为256 μg/mL。Shang等[38]从来自红树林植物Pongamia pinnata的内生菌Nigrospora sp. MA75中分离得到两个聚酮类化合物griseophenone C和tetrahydrobostrycin,抑菌结果显示,化合物griseophenone C和tetrahydrobostrycin对MRSA均表现出显著的抑制活性,MIC值分别为0.5 μg/mL和2 μg/mL。Djinni等[39]从阿尔及利亚东北部Bejaia海岸线收集的海藻Fucus sp.中分离到的一株内生放线菌Streptomyces sp.WR1L1S8。在其代谢产物中获得了一种聚酮化合物{=2-hydroxy-5-[(6-hydroxy-4-oxo-4Hpyran-2-yl)methyl]-2-propylchroman-4-one},该聚酮化合物显示出对MRSA的选择性抑制活性,MIC值为6 μmol/L。氯化二苯甲酮抗生素Pestalone分离自巴哈马群岛褐藻Rosenvingea sp.内生真菌Pestalotia sp. 和单细胞海洋细菌CNJ-328的共培养物,Pestalone对MRSA和VRE均显示出有效的抑菌活性,MIC 值分别为37 ng/mL和78 ng/mL[40]。Wang等[41]从桂皮Cinnamomum kanehirae内生真菌Fusarium oxyporum中分离到聚酮类化合物beauvericin和(-)-4,6'-脱水氨基哌啶酮,两个化合物对MRSA活性的抗菌活性的MIC值分别为3.125和100 μg/mL,
其中beauvercin表现出较强的抗MRSA活性。此外,分离自红树林植物Rhizophora apiculataz内生真菌Phomopsis sp.PSU-MA214的四氢蒽醌衍生物phomopsanthraquinone也显示出对金黄色葡萄球菌及MRSA一定的抑菌活性,MIC值为128 μg/mL和64 μg/mL[42]。Supong等[43]从水稻Oryza sativa L.中分离出内生放线菌Streptomyces sp. BCC72023中,并得到了3种大环内酯类化合物efomycin M、efomycin G和oxohygrolidin,所有化合物均显示出对K-1多药耐药微生物株 Plasmodium falciparum良好的抑制活性(IC50值在1.40-5.23 μg/mL范围内),且化合物efomycin G2对普通蜡状芽孢杆菌也具有较强的抗菌活性,MIC值为3.13 μg/mL。
2.3 萜类化合物
萜类化合物是天然产物中数量较多的一类化合物,分布广泛,结构多样,具有多样的生物学活性,主要具有抗菌、抗炎和抗肿瘤等活性,萜类化合物在药物研究开发领域发挥着越来越重要的作用。Singh等[44]从哥斯达黎加瓜纳卡斯特生长的Daphnopsis americana的植物中分离得到内生真菌CR115,研究发现其次级代谢产物中存在一种新颖的二萜类化合物guanacastepene A。与万古霉素(对MRSA菌株的抑制范围为17 mm,对VRE菌株没有抑制活性)相比,该化合物对耐药菌株MRSA和VRE显示出良好的抑制作用(抑制范围为7-10 mm和8 mm)。Gao等[45]从海洋红藻物种Laurencia的内生菌Penicillium chrysogenum QEN-24S中分离到萜类化合物Conidiogenone B。抑菌活性测定结果显示该化合物对MRSA具有显著的抗菌活性,MIC为8 μg/mL。Wang等[46]从苔藓Everniastrum sp.内生真菌Ulocladium sp. 次级代谢产物的丙酮提取物中分离出5种蛇孢菌素二倍半萜类化合物,其中萜类化合物Ophiobolin P和Ophiobolin T对MRSA具有中等的抗菌活性,MIC值分别为31.3 μg/mL和15.6 μg/mL。Ding等[47]从红树林 Kandelia candel 的内生链霉菌 Streptomyces sp. HKI0595 次级代谢产物中也分离到倍半萜类化合物xiamycin,在抑制MRSA菌株和VRE菌株的活性筛选中,与对照氯霉素相比(抑制范围均为7 mm),xiamycin表现出较强的抑菌活性,抑制范围分别为14 mm和12 mm。
2.4 多酚类化合物和有机酸类化合物
多酚类化合物是一类复杂的具有多个酚羟基的次生代谢产物,具有抗癌、抗衰老、抗炎、抗菌等生物活性。刘俊等[48]从贵州省道地药材头花蓼的茎中分离得到的细极链格孢菌属内生真菌Alternaria tenuissima sp. PC-005,在其次级代谢产物中活性组分中分离到酚类化合物5-甲氧基格链孢酚,96孔板法抗菌活性测定结果显示,该化合物对肺炎克雷伯杆菌、普通变形杆菌、表皮葡萄球菌、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、奇异变形杆菌、屎肠球菌等7种耐药微生物均具有良好的抑菌活性,MIC值分别为125、250、125、250、250、125和500 μg/mL。
有机酸是指广泛存在于生物中的一类含有羧基的酸性有机化合物,在植物中根、茎、叶等各部位都有分布,种类繁多,生物活性丰富多样,具有作为抗生素的潜力。刘俊等[49]从该植物内生真菌Gibberella intermedia次级代谢产物中分离到具有抗耐药微生物活性的羧酸类活性化合物镰霉菌酸,抑菌活性测定结果显示,该化合物对多重耐药大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和奇异变形杆菌具有抑制作用,MIC值分别为31.3、125、62.5 mg/mL。此外,化合物镰霉菌酸还表现出逆转其耐药性的作用,在其1/8 MIC的浓度下,能使左氧氟沙星和环丙沙星对临床耐药大肠埃希菌的MIC分别降低4倍和2倍;在其1/4 MIC的浓度下,能使左氧氟沙星和环丙沙星对耐药微生物奇异变形杆菌的MIC分别降低了2倍和4倍,且对临床耐药金黄色葡萄球菌的MIC值均降低了2倍。Klaiklay等[50]对红树林内生真菌Xylaria cubensis PSU-MA34代谢产物的研究发现,发酵液粗提物对金黄色葡萄球菌ATCC 25923和MRSA菌株的抗菌活性相同,MIC值均为200 μg/mL。在其次级代谢产物中分离得到的琥珀酸衍生物xylacinicacids A and B、2-hexylidene-3-methyl succinic acid 4-methylester、cytochalasin D及2-chloro-5-methoxy-3-methylcyclohexa-2,5-diene-1,4-dione等,均对金黄 色葡萄球菌ATCC 25923和MRSA有抑制作用, 其中化合物2-chloro-5-methoxy-3-methylcyclohexa-2,5-diene-1,4-dione对金黄色葡萄球菌和MRSA菌株的MIC值为128 μg/mL,显示出一定的研究价值。
2.5 其他类有机化合物
Phongpaichit等[51]从泰国Garcinia mangostana叶中分离到内生真菌Matryephaeria mamane PSU- M76,在其次级代谢产物中分离到7种化合物。包括化合物botryomaman(一种新的二氢苯并呋喃衍生物)以及6种已知化合物2,4-二甲氧基-6-戊基苯酚、(R)-(-)-mellein、primin、顺式4-羟基海藻油、反式-4-羟基海藻油和4,5二羟基-2-己烯酸。抗菌实验测定结果显示,所有化合物对MRSA菌株SK1均有抗菌活性。其中化合物 Primin表现出最好的抑制活性,MIC值为8 μg/mL。刘少伟等[52]从沙生植物柽柳中分离到链霉菌CLR304,其次级代谢产物304A为维吉尼霉素M1,该化合物对革兰阳性菌显示出较强抑制活性,如对耐甲氧西林表皮葡萄球菌(methicillin resistant Staphylococus Epidermidis,MRSE)、MRSA、万古霉素中度耐药金黄色葡萄球菌(vancomycinintermediate S.aureus,VISA)、VRE,MIC值均在1-4 μg/mL范围内。Gos等[53]从药用植物Vochysia divergens中分离到内生放线菌Aeromicrobium ponti LGMB491,提取物显示出对MRSA菌株良好的抑菌活性,MIC为0.04 μg/mL,进一步在其次级代谢产物中分离到6个具有抗菌活性的主要化合物,抑菌结果显示,与甲氧西林相比(对甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(methicillin-sensitive Staphylococcus Aureus,MSSA)的抑制范围为20 mm,对MRSA菌株无抑制活性),化合物1-acetylβ-carboline、indole-3-carbaldehyde、3-(hydroxyacetyl)-indole、brevianamide F、cyclo-(L-Pro-L-Phe) 对MSSA和MRSA均显示中等抑制活性,其中对耐药菌株MRSA的抑制范围依次为15、9、8、9、9 mm。与此同时,Alshaibani等[54]评估了内生链霉菌streptomyces SUK 25乙酸乙酯提取物对于多种耐药(multidrug resistance,MDR)细菌的生物活性,其中4种活性二酮哌嗪化合物cyclo-(L-Val-L-Pro)、cyclo-(L-Leu-L-Pro)、cyclo-(L-Phe-L-Pro)、cyclo-(L-Val-L-Phe)和一种乙酰胺衍生物N-(7-hydroxy-6-methyl-octyl)-acetamide,对MRSA菌株ATCC 43300均有良好的抑制活性;其中cyclo-(L-Leu-L-Pro)对VRE菌株,如粪肠球菌K-99-34、粪肠球菌K-00-184和粪肠球菌K-00- 221具有抑制作用,MIC值为12.5 μg/mL。此外,学者Thi 等[55]从决明子中分离到内生放线菌Streptomyces cavourensis subsp.YBQ59,从其发酵液的乙酸乙酯提取物中分离到的8个次生代谢产物。其中化合物1-monolinolein、bafilomycin D、nonactic acid、daidzein和3'-hydroxydaidzein对MRSA菌株ATCC 33591和MRSE菌株ATCC 35984均显示出抗菌活性,其中亚油酸甘油酯1-monolinolein表现出最强的作用,最低抑菌浓度分别为8.5和14.6 μg/mL。
3 展望
随着抗生素广泛应用而带来的病原体对已知抗生素的抗性增加,以及MRSA,VRE,耐青霉素肺炎链球菌(penicillin resistant Streptococcus Pneumoniae,PRSP)等多重耐药微生物的急剧增多,细菌耐药性已经成为一个全世界需要努力协同解决的重大问题。2016年,国家卫健委与14部位联合发布《遏制细菌耐药国家行动计划(2016-2020年)》,进行新抗耐药微生物药物的研究已经上升到国家意识,并正在被越来越多的学者所关注。植物内生菌作为一种新的亟待开发的微生物资源,其丰富的微生物多样性和次级代谢产物多样性为寻找新型的抗耐药微生物活性物质提供了可能。正如上文所综述的其中一些结构新颖肽、聚酮、萜类等化合物,已经显示了良好的抗耐药微生物活性和开发潜力。但是,以植物内生菌为资源的抗耐药微生物药物的发现,仍然还有很多瓶颈亟待解决,尤其面临的一个重大挑战在于如何建立有效的分离活性菌株的策略。因为基于海量丰富的的微生物资源,现有的常规培养基及分离方法已经很难满足我们对活性菌株的寻找,如何模拟内生菌生长条件的原位培养策略以及对极端环境生存的内生菌的关注有望成为发现具有抗耐药微生物活性菌株的可靠手段。此外,植物的选择也是至关重要的,那些具有药用特性的药用植物应该优先考虑;而且有必要了解植物内生菌的生理生化特性及其在植物体内的防御作用和次生代谢产物的产生能力,这有利于活性化合物的寻找和开发。植物内生菌作为抗耐药微生物创新药发现的重要微生物资源,尽管已经显示出了诱人的开发潜力,但是未来对其开发和利用还有很漫长的路要走。随着人们对内生放线菌及其次级代谢产物活性物质研究的不断深入,相信会有更多、活性更强的活性成分被发现,内生菌次级代谢产物活性成分的研究无疑将具有广阔的应用前景。