药用植物绶草的研究进展

2019-09-05 13:33宋波胡叙伟
现代农业科技 2019年5期
关键词:内生真菌生物活性生物多样性

宋波 胡叙伟

摘要绶草是我国重要的药用植物资源,已被列入国家二级保护植物范畴,目前传统的方法对其利用很有限。本文总结归纳了绶草内生真菌和提取物的生物多样性和生物活性以及绶草内生真菌次生代谢产物的研究情况,以更好地了解绶草内生真菌的潜在应用价值;并针对现有的研究状况,对进一步的研究提出了一些建议,以期为开发利用绶草内生真菌提供参考。

关键词 绶草;内生真菌;生物多样性;生物活性;次生代谢产物

中图分类号 S567.239

文献标识码 A

文章编号 1007-5739(2019)05-0063-03

绶草(Spiranthes sinensis)又名盘龙参、清明草等,为兰科绶草属多年生宿根草本植物,生于海拔200~3400m的湿草地沟边草丛或山坡林下,属于国家二级濒危保护植物,被收录在原国家林业部颁布的《野生植物保护名录》中。绶草植株低矮,花序造型奇特,花色艳丽,花朵密集,可驯化为观花园艺植物,用于花坛及湖畔池边、河岸等湿地的绿化,观赏期长,具有很高的观赏价值,被称为“世界上最小的兰花”,适合布置成花坛花境观赏地被、小品盆栽等形式。绶草也是珍贵的药用植物,最早见于《滇南本草》,其根或者全株人药,具有滋阴益气凉血解毒、涩精、润肺止咳等功效。主治病后体虚、神经衰弱、肺结核咳血咽喉肿痛、小儿夏季热、糖尿病、白带等症;外用治毒蛇咬伤1-2。.

绶草的根、茎、叶中都含有药用功能的提取物,但主要的药用功能提取物还是在根中。而且多数情况下植物体本身富集的这些成分很少,当有内生菌共同作用时就能够有效富集。绶草具有非常好的药用价值,而目前对于绶草及其内生菌的研究并不多。

本文对绶草内生真菌多样性、提取物、次生代谢产物与生物活性进行简要的综述,以期为绶草和绶草内生真菌的利用与开发以及后续研究提供参考,为绶草类药物的新来源或获得其生物活性物质带来新的途径。

1绶草内生真菌及生物活性

1.1内生真菌的种类

绶草内生菌存在于绶草的根、茎、叶等组织的不同部位。在自然条件下,绶草的种子于春季开始发芽,随后长出新叶,生长至4-5月肝花,花朵自下而上逐次开放,待6-7月成熟的种子从蒴果中弹出,借助风力传播,并于翌年春季开始出土冒芽。绶草在盛花期后,地上部分凋谢,而地下部分于8-9月再次萌发,秋苗出土,10-11月消苗,最后进入休眠期。

内生真菌的分布随季节变化性较大。绶草在我国南北各省几乎都有分布4,目前的研究取材仅有黑龙江、河北、江苏和江西等地,如刘紫英5-对采自江西宜春学院校园的绶草菌根真菌进行分离及鉴定,从根中分离出7属18菌株,其中优势菌株为镰刀霉属(Fusarium)、曲霉属(Asperillus);从茎中分离得到的内生真菌多样性最丰富,有12个属,几乎覆盖了所有从绶草中分离出的菌属种类,但是优势菌群不明显;而从叶中分离得到的内生真菌并不丰富,主要是链格孢属(Alternaria Nees ex Wallr.),而且其种群优势极其明显程玉鹏等17-8针对黑龙江地区采集的绶草鉴定出了柱格孢属(Ramularia Sacc.)、镰刀孢属(Fusarium Linkex Fr.)、曲霉属(Asprillus Mich.)Link)、青霉属(Penicillium Linkex Fr.)、瘤菌根菌属(Epulorhiza)、小尾孢属(Cercosporella Sace.)、链格孢属(Alternaria Nees ex Wallr.)、长蠕孢属(Helminthosporium Linkex Fr.)、枝孢属(Cladosporium Link)以及其他若干未知菌属。且其分析发现,茎中分离得到的绶草内生真菌在各极性提取物中均未表现出趋同的情况,即各菌种散布于整个聚类分析结果的各个分支。分析其原因,可能是由于不同于根与叶中形成的长期稳定的“宿主-真菌”共生体系所导致的,绶草的茎每年仅在开花时生长,随后枯萎,生长时间短,因而其各菌之间相互作用时间短、影响小、没有一个稳定的共生体。曲霉属、镰刀孢属和丝核菌属这3属的真菌在绶草的根、茎、叶中均有分布,表明这3属的真菌在绶草植株内属于优势种群。这些都表明绶草内生菌具丰富性,但是地区差异性还有待研究。

1.2抗菌活性

相对于其他植物如银杏的内生真菌来说,绶草内生真菌的抗菌活性较广泛,包括抗植物病原菌和人体病原菌。从黑龙江的绶草9中分离得到32株内生真菌,通过测量浸有内生真菌滤纸片对多种供试菌种的抑菌圈直径来判定其对病原菌的抑制作用,初步判断,65.3%的内生真菌至少对1种病原菌菌种具有抑制作用。其中,一部分内生真菌对常见细菌,如葡萄球菌、大肠埃希菌枯草芽孢杆菌有抑制效果;一部分内生真菌对致病性较强的病原菌,如肺炎杆菌、铜绿假单胞菌、伤寒杆菌、乙型副伤寒杆菌、福氏痢疾杆菌、变形杆菌有抑制效果。这些具有抗菌作用的内生真菌在绶草的根、茎、叶中均有分布,其中茎和叶中的内生真菌的抑菌作用较强,而根中的抑菌作用就相对较弱,并且其中有一种真菌的抗菌效果接近青霉素钠,故有望从绶草的内生真菌中分离得到具有较高抑菌效果的新化合物10,并且有可能研究出新抗菌药物。

1.3抗氧化活性

严鑫等"用采于安徽毫州的带根全草作试材,以DPPH自由基和ABTS自由基清除率为指标,以水溶性VE为阳性对照,测定绶草不同有机溶剂萃取物的体外抗氧化活性,结果显示,绶草的石油醚.乙酸乙酯及正丁醇萃取物对DPPH和ABTS自由基均有清除能力,具体分析为Z酸乙酯萃取物的抗氧化活性最大(但是略小于阳性对照VE的抗氧化活性),石油醚萃取物的抗氧化活性最小。值得指出的是,該研究还测定了不同萃取物的总酚含量,结果表明,绶草不同萃取物体外抗氧化活性与总酚含量成正相关性。但是该研究没有明确这些萃取物的具体化学成分,以及其来自于绶草植物体还是与其共生的内生真菌,又或者它们二者是相辅相成的。

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