植物内生菌活性代谢产物的研究进展
摘 要:植物内生菌作为一种新型的微生物资源,提取和分离植物内生菌的代谢产物是一条寻找新型天然活性物质的重要途径。植物内生菌次级代谢产物中的一些化合物,不仅在抗菌、抗肿瘤等方面都具有很好的效果,还解决了人们对常用抗生素类药物的耐药性问题,本文对内生菌的活性代谢产物进行了分类综述。 中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-47239.htm 关键词:内生菌;代谢产物;活性物质 植物内生菌是指其生活史中的某一段时期或全部阶段生活于健康植物的各组织和器官内部,不引起被感染的宿主植物组织明显症状改变的菌。植物内生菌能够参与植物活性成分的合成,能够产生与宿主植物相同或者是相似的次级代谢产物。其次,植物内生菌的次级代谢产物比较丰富,能够产生多种具有抑菌作用的活性物质。在农业方面,植物内生菌产生的次级代谢产物不仅可以抗动植物的病害,同时也有促进植物生长等作用。 1 抗菌类活性物质 研究表明很多内生菌的代谢产物都能够抑制人类感染的细菌和真菌,其具有的抗菌活性也是人们研究最多的方面。通过先进的分子生物学技术对内生菌产生的活性物质进行分析,这也是目前研究的热点。如黄海东等人从云雾龙胆中分离出一株内生细菌,其发酵上清液对金黄葡萄球菌和大肠杆菌的生长有明显的抑制作用,具有抗菌活性。 2 抗病毒类活性物质 有的内生菌代谢产物还具有抗病毒活性。植物病毒是一类主要的植物病害,用化学药物防治会给生态环境造成危害,所以利用微生物的代谢产物来防治植物病毒是一新的途径。如郝兴安等人从风信子、狼毒等植物的不同部位得到了大量的内生菌,并对部分菌株进行诱变,结果表明部分菌株对烟草花叶病毒(TMV)和西瓜花叶病毒都有抑制作用。 3 抗肿瘤类活性物质 目前,从药用植物内生菌中寻找到的抗肿瘤成分至少10种以上,主要有萜类(紫杉醇、紫杉烷等)、生物碱类(长春新碱、细胞松弛素)、鬼臼毒素类、黄酮类等。余贞等人发现植物内生菌HS-HE-243的发酵产物对肿瘤细胞有比较强的抑制作用,进一步对其活性成分进行了跟踪,从代谢产物中分离到一个具有抗肿瘤活性的含倍半萜的萘醌类抗生素neomarinone。李冬利等人从我国特有的珍惜濒危药用植物白木香中分离得到内生菌,其中有6株对肿瘤细胞SF-268的增殖有抑制作用,并且抑制率在90%以上。 4 促植物生长类物质 研究认为,内生菌的促生作用主要体现在两个方面,一是通过产生吲哚乙酸以及细胞激动素等植物生长激素来促进植物生长;另一方面就是促进氮、磷等营养元素的吸收,进而促进植物的生长。例如,番茄内生菌102对青菜、番茄种子的发芽率及番茄的根长都有显著的提高,还可以促进冬小麦芽鞘切断的伸长。席琳乔等人从几种草坪草和燕麦根际分离的固氮菌进行试管实验,发现其能分泌植物生长素(IAA),而这种激素具有促生的作用。 5 抗氧化类物质 研究者对内生菌的代谢产物清除自由基,抗氧化性等功能的研究相对较少。Mysore V. Tejesvi等人从药用植物中分离出的拟盘多毛孢属真菌具有抗氧化性,其抗氧化性是可通过抑制1,1-二苯-2-苦基偕腙肼的活性来测定出。此外,其还有抗高血压和抗菌的作用。 6 抗植物病虫害类物质 内生菌在植物体内不仅能够产生有利于防病的抗生素类物质,如2,4-二乙酞藤黄酚(PHL)、嗪吩羧酸(PCA)、藤黄绿脓菌素(PLT)、硝吡咯菌素(PRN)、脓青素(PYO)、HCN和一类丁酰内酯,还可以产生大量的水解酶类,如几丁质酶和葡聚糖酶,甚至可以降解植物病原真菌的细胞壁或其它致病因子,达到防病的效果。 7 结语 植物内生菌具有多样性,一种植物往往能分离出数种甚至数十种的内生菌,而不同植物会分离出不同的内生菌,同一植物的不同部位也会分离出不同的内生菌,甚至相同的植物在不同的生长环境下也会分离出不同的内生菌。同时,内生菌还具有普遍性,一般的植物内都能分离出内生菌,而植物的各个部位也都能分离出内生菌。目前,研究者从植物中已经分离出多种内生菌,其中一部分内生菌的代谢产物是已知的物质,但还有一部分内生菌的代谢产物是首次发现的天然活性物质,因此,内生菌代谢产物的研究仍是人们研究的热点。随着科学技术的发展,分子生物学技术被广泛应用于新型菌种的鉴定,而先进的分析技术也被应用于研究活性物质的结构。 参考文献 1 陈宜涛,王伟剑.植物内生菌的研究进展[J].现代生物医学进展,2009(16) 2 黄海东,杨红澎,王玉等.云雾龙胆内生菌的分离鉴定及抗菌活性分析[J].微生物学通报,2010(7) 3 郝兴安,吴云峰,秦宝福等.抗植物病毒内生菌的分离筛选及活性分析研究[A].中国植物病理学会2007年学术年会论文集[C],2007 4 李瑞,郭利伟,郭伟云等.抗肿瘤药用植物及其内生菌活性代谢产物的研究[J].安徽农业科学,2009(16) (责任编辑 舒丹丹)
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