从植物内生菌中筛选活性物质

自从美国化学家首先从太平洋紫杉树皮中提取出来具有独特抗癌活性的二萜类化合物紫杉醇后，它成为继阿霉素和顺铂外最热的抗癌药物。但由于资源有限，采用各种手段寻找紫杉醇及其类似物的替代资源已成为当前的研究热点。令人欣喜的是，1993年美国学者从短叶红豆杉的韧皮部分分离到一株产紫杉醇的内生真菌(Tax-omyces andreanae)，植物内生菌作为一种新的微生物资源由此引起广泛关注，从中寻找名贵药材产生的活性物质和发现新的活性化合物研究受到青睐。上海医药工业研究院陈代杰教授以风趣的报告风格向与 会者诠释了植物内生菌这一鲜为人知的概念。 陈代杰介绍，植物内生菌是一类在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官内部的微生物(主要为真菌和细菌)。虽然100年前就被人们发现，但由于它们生活在没有外在感染症状的健康植物组织内部，其存在和作用长期以来一直被忽视。近十年来，该领域的研究已取得了一定的进展。研究热点主要集中在新的抗肿瘤、抗菌活性化合物的发现方面。 抗菌活性多样 研究人员从Hypoxylon Jp分离出来的内生菌Phoma Jp(NRRL．25697)的培养物中发现5种新的天然产物，其中Phomade—calinsA~D具有抗革兰氏阳性菌的活性；从中药蛇藤中分离到链霉菌NRRL 3052，其发酵液中分离出的Mummbiicins．A~D对人和植物致病真菌和细菌具有广谱活性；从哥斯达黎加Guanaecaste保护区收集到的内生菌CR200(Cytosporn)和CR146(Diaporthe JP)具有很强的抗菌活性；从漆树科植物Spon—dias monbia中分离到内生菌Guz真nardiaJP、Phomopsis JP、Pe'stalotiopsis guepinit．，其发酵液可抑制放线菌的生长；分离自锡兰桂小枝的内生菌Muscodor所释放的挥发性物质(醇、酯、酮、酸和脂)对人及植物的致病真菌和细菌有很强的杀伤性；分离自欧洲紫杉(Taxus baccata)的內生真菌Acremonium Jp产生的白灰制菌素A具有抗真菌活性；分离自欧洲杜松(Juncperus communis)的內生真菌Hormonema．其发酵液中分离出的一种新的三萜糖苷对念珠菌属和曲霉属的真菌具有很强的抑制活性；分离自内生真菌Pho-mopsis JP BCC 1323的Phomoxanthones A和B是两个新的氧杂蒽酮二聚体，具有显著的抗疟疾和抗结核活性。抗癌新药或前体的重要来源 陈代杰介绍，ras癌基因在细胞信号跨膜传导和细胞生长中起重要的作用，其翻译产物需经一系列翻译后修饰方能发挥作用，法尼基酰化作用是第一步也是必需的步骤。因此，能够抑制法尼基转移酶(FPTase)的物质有可能是抗肿瘤药物或其前体。国外研究发现。从内生菌Phoma Jp中分离得到的化合物TAN-1813可抑制鼠脑法尼基转移酶，对各种人体肿瘤细胞的增殖也有抑制作用，并可引起NIH3T3／k-ras细胞形态的改变；内生真菌Chaetomella acutisea产生的长链脂肪酸Chaetomellic acid A和B可选择性抑制法尼基转移酶，具有抗癌活性；从3种药用植物／Taxus mairei、Cephalataxus／ortunei和Zorreya grandis中筛选的具有抗癌活性的内生真菌，表现出对HL-60细胞和KB细胞有毒性。 红豆杉(fTaxus Jp)的树皮和根、叶等部位的紫杉烷类化合物，许多已被证明具有细胞毒性和抗肿瘤活性，其中紫杉醇和紫杉萜已逐渐进入实用阶段。然而，植物中含量极低和植物资源的有限是人类规模化利用这些化合物所面临的主要难题。发展微生物工程是解决此难题的一个重要方向。目前．科研人员已从红豆杉及其近缘植物分离到了许多种产紫杉烷类化合物的内生菌。例如．从南方红豆杉中分离出的一株内生真菌Tubercularia sP TF5，其培养物有机相提取物中分离出的紫杉醇在体外对KB细胞和K388癌细胞具有很强的细胞毒性。这些发现为人们利用植物内生菌来工业化生产重要植物药物提供了新的思路。 近20年来，虽然在内生菌的入侵机理、系统学及生防机制和资源开发等方面开展了一系列的工作，但不少问题还缺乏全面系统的研究。陈代杰说，为了获得更多的天然产物。突破植物资源培植周期长、不可再生等限制。改善濒危中药材资源短缺的现状，从浩瀚的药用植物以及一些特殊环境植物内生菌代谢产物的“大海”中捞到新的活性物质这根“针”成为可行之路。)

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