药用植物内生菌抑菌活性研究进展
摘要:查阅国内外近年相关文献,对植物内生菌、植物内生菌的分离技术与国内外分离结果进行分析总结。概述药用植物的活性成分、药理作用,总结其对医药工业、生物防治等领域作出的贡献。整理总结植物内生菌分离技术,为植物内生菌的分离提供理论支持。总结国内外内生菌分离结果,帮助进一步了解目前国内外对植物内生菌的分离、筛选、用途情况。
关键词:药用植物; 植物内生菌; 抑菌活性
农业上使用化学制品防治病害,但化学制品或多或少会对自然环境和人类健康产生不利影响[1]。化学制品长期使用的情况下,病原体容易产生耐药性[2]。近年来抗生素在临床治疗方面的过度使用,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌多重耐药率20年来提高了将近2.5倍[3]。相比之下,植物内生菌提取物具有优势[4]。此外,人们担心使用合成抗菌剂造成的不良影响,因此更倾向于用天然和更安全的抗菌剂来保存的食品[5]。
1 植物内生菌概述
植物内生菌是一类重要的微生物资源,从20世纪90年代起逐渐成为微生物学家们关注的热点。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、内生细菌等[6]。植物内生菌与其宿主是共生关系[1],它们在植物体内部组织生长而不会对宿主产生危害[7]。几乎所有的高等植物内部都有一个或多个内生微生物,这些内生微生物生活在体表表皮细胞层的组织中,[8]分布广泛,种类繁多,宿主组织中无症状。内生细菌和植物之间没有开放的物理联系,所以内生细菌很难用电子显微镜找到。[9]
内生菌能够产生各种活性化合物(如抗生素等)来刺激植物防御并表现出对病原体的拮抗特性[1]。内生菌自身产生特殊的生物活性物质,同时还能促进和诱导药物活性成分的合成或积累[10]。宿主植物次生代谢产物合成也有内生菌参与[11]。
药用植物指具有杀菌、消毒、抗肿瘤、抗癌等药理性质和作用的一类植物[9]。部分植物内生菌往往能分泌与其宿主相同或相似作用的重要次级代谢产物[6]。植物内生菌对多种植物病原菌有抑制作用[10]。比如:紫金牛、红豆杉、银杏等珍贵植物中含有抗肿瘤的物质,其内生菌能分泌合成相似的活性物质。植物内生菌可帮助宿主抵御病原菌的侵害,通常认为有四种方式,分别为:(1)合成并分泌抗菌物质;(2)与病原体争夺营养和生长空间;(3)诱导宿主细胞提高抗病性;(4)加速宿主细胞生长和损伤修复[6]。
近年来,人们对植物内生菌的研究更加深入,对医药工业、生物防治等领域均有促进作用[13]。内生菌在代谢过程中也许会产生具有生物活性作用的物质;内生菌的代谢产物可以刺激植物生长、发育,且具有提高植物抵抗病虫害的能力。近年来已经从内生真菌中分离出多种具有生物活性的天然代谢产物,包括甾体、生物碱、黄酮、萜类、醌类、环肽、脂肪酸等多种化合物,同时发现某些化学成分有抗菌、杀虫、抗肿瘤、抗癌、抗病毒、降血糖等生物活性。
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