药用植物内生菌及其抗氧化活性研究进展
摘要：药用植物具有丰富的多样性,是人类疾病防治药物和保健品开发的重要资源。植物内生菌是指存活于健康植物组织内部,而又不引发宿主植物表现出明显感染症状的微生物类群。内生菌普遍存在于健康植物组织中,是植物微生态系统的重要组成部分。内生菌与药用植物的“协同进化”关系决定了某些内生菌具有了产生与宿主植物相同或相似的生物活性物质的能力。内生菌已被证明能够产生多种生物活性物质,其中抗氧化活性物质是最受关注的活性成分之一。药用植物中抗氧化活性内生菌多样性丰富,特别是内生真菌和内生放线菌。本文将结合近年来关于药用植物内生菌及抗氧化活性的研究成果,从内生菌与宿主植物活性代谢物、植物抗氧化活性内生菌多样性以及抗氧化活性的测定方法等方面进行综述,并对该研究方向的后续发展提出展望。
关键词：药用植物；内生菌；抗氧化活性；多样性；测定方法
植物内生菌是指存活于健康植物组织内部,而不会引发宿主植物表现出明显感染症状的微生物类群,主要包括真菌、细菌和放线菌[1]。内生菌一词“endophyte”最早是由德国科学家DeBarry于1886年提出,而有关药用植物的研究则是起始于1993年由Stierle等[2]首次从短叶红豆杉中分离得到的一株能产生紫杉醇的内生真菌。紫杉醇作为一种天然抗癌物质,对于临床肿瘤治疗具有重要意义,因此在该重大发现后,越来越多的学者开始投入到植物内生菌,尤其是药用植物内生菌的研究领域。中药材资源具有丰富的多样性,是人类疾病防治药物和保健品开发的重要资源。内生菌在植物体中的分布具有普遍性、多样性的特点,其与药用植物的“协同进化”关系赋予了某些内生菌能够产生与宿主植物相同或相似的生物活性物质的能力[3]。内生菌已被证明能够产生多种生物活性物质,在生物制药、农业生产、发酵等方面都表现出良好的应用前景,其产生的次级代谢产物中所包含的抗氧化活性物质是备受学界的活性成分之一[4]。
氧化应激(oxidative stress, OS)是机体活性氧成分与抗氧化系统之间的平衡失调引起的一系列适应性反应[5]。由自由基或氧自由基的过度产生引起的氧化应激,目前被认为是导致许多疾病的重要因素,如关节炎、糖尿病、痴呆、癌症、动脉粥样硬化、血管疾病、肥胖、骨质疏松和代谢综合征[6]。自由基可由辐射诱导、环境污染和药物代谢而产生,而这些自由基能被自然界中的天然抗氧化剂所拮抗,抗氧化剂通过与自由基反应形成低活性或无活性的物质,以降低自由基所导致的氧化损伤[7]。越来越多的研究显示,抗氧化是预防衰老的重要途径,寻找天然抗氧化剂,对于预防和治疗由氧化应激导致的相关疾病具有重要意义,是近几十年来的研究热点。本文主要对近年来有关药用植物中抗氧化活性内生菌的研究成果加以总结,并对该领域今后的发展进行展望。
1 内生菌与宿主植物次生代谢产物
作为一个生态学概念,植物内生菌具有独特的系统发育过程,无论其起源是内源说还是外源说,不同的植物内生菌都在其寄主体内微环境中,与宿主共同经历了漫长的协同进化过程,并形成了密不可分的相互关系。一方面,寄主植物为特定的内生菌提供生存所必须的生态环境、营养成分和能量物质等,满足其生存需要;另一方面,内生菌通过自身的生命活动,依靠自身功能(如菌根菌)或代谢产物对植物体产生直接或间接的影响,其中一些正面的影响对于寄主植物的生长发育具有显著的促进作用[8]。
次生代谢产物(Secondary metabolites)是由次生代谢(Secondary metablism)产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物,其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。植物内生菌的次生代谢产物作用颇多,除了能够有效地刺激宿主植物生长并提高宿主植物的应激耐受力,还具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、杀虫、免疫抑制和降糖等活性[9]。近年来,已从植物内生菌中分离出有机酸、生物碱类、萜类、甾体、肽类、酮类和醌类等活性产物[10]。
大量研究表明,内生菌可以直接或间接促进宿主植物次生代谢产物的分泌。一方面,内生菌在植物体内特殊的生态环境中与寄主植物长期的协同进化,突变造成的基因重组现象或其他信息交流使内生菌产生了与寄主相同的信息传导通路,从而使内生菌可以直接合成与植物次生代谢物相同或相似的次生代谢产物[11]。另一方面,内生菌作为诱导子,是一类能够诱导药用植物次生代谢产物的合成的化学物质,包括有菌体、菌液浓缩物、菌丝和菌液提取物、菌丝体高温处理后的可溶性成分、细胞壁降解成分、肽类和蛋白质等,内生菌产生的代谢产物可能是宿主植物次生代谢产物关键酶的别构激活剂,能够激活植物的特定次生代谢途径[3]。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
