游 靜 趙梅華 周 勇 肖 杰
[摘要]藥食同源植物即具有可食性又可入藥,一直是產(chǎn)品保健、藥物提取及其藥理實驗研究的熱點。筆者查閱了近些年知網(wǎng)上藥食同源植物的相關文獻,發(fā)現(xiàn)目前對藥食同源性植物的化學成分、藥理作用、毒副作用、功效、產(chǎn)地等宏觀因素的研究較普遍,但對藥食同源植物內(nèi)生菌微觀系統(tǒng)研究較少。本文綜合知網(wǎng)上藥食植物內(nèi)生菌相關文獻,意在為學者們今后在藥食同源植物內(nèi)生菌的研究提供參考。
[關鍵詞]藥食同源植物;內(nèi)生菌;微觀系統(tǒng)
中圖分類號:Q949.9 文獻標識碼:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.201912
藥食兩用植物是指既可食用又能作為中藥材防病保健的植物。藥食兩用植物是經(jīng)過多年,甚至上百年、上千年食用而被證實對人體有益無害,適合普通人群長期食用的植物。
1 藥食同源植物內(nèi)生菌研究現(xiàn)狀
依照衛(wèi)生部《按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材物質(zhì)目錄管理辦法》規(guī)定,已有101類物質(zhì)列入藥食同源名單,其中與植物相關的有95種。由于數(shù)千年來人類認識水平及科技發(fā)展的局限,藥用植物的研究主要集中在物質(zhì)化學成分、藥理作用、毒副作用、功效、性狀、產(chǎn)地等宏觀因素上,而忽略了植物內(nèi)環(huán)境這個微生態(tài)系統(tǒng)。直至1898年Vigo從黑麥草種子中分離出第一株內(nèi)生真菌后,人們研究的方向才開始向植物微生態(tài)環(huán)境發(fā)展。在后期的研究中,人們從植物中分離出大量有價值的具有生物活性的內(nèi)生菌。植物內(nèi)生菌及其次級代謝產(chǎn)物作為一種新的天然資源,引起了廣泛關注,成為國內(nèi)外學者研究的熱點。查閱中國知網(wǎng)近些年來藥食同源植物類物質(zhì)相關文獻得出,這95種藥食同源類植物藥理性等宏觀因素研究類文章非常多,內(nèi)生菌研究文獻較少。藥食同源植物內(nèi)生菌的研究,基本停留在細菌菌屬的鑒別及其篩選上[1]。
2 內(nèi)生菌在寄主植物上的存在狀態(tài)
內(nèi)生菌是指一類部分或全部存于健康植物內(nèi)部、而不使宿主植物表現(xiàn)出明顯感染癥狀的微生物,主要是細菌、真菌、放線菌等。內(nèi)生菌主要存在于植物體的根、莖、葉、花、果實、種子中。內(nèi)生菌長期生活在植物宿主體內(nèi),并與宿主協(xié)同進化,彼此形成了一種穩(wěn)定的相處關系,是植物微生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。植物內(nèi)生菌資源豐富,從不同植物體內(nèi)分離得到的內(nèi)生菌在種群和數(shù)量上也不盡相同,少的幾種,多的可達上百種。各植物體中內(nèi)生菌的數(shù)量、菌種類別與植物的種類、生長環(huán)境、生長階段、營養(yǎng)供給及內(nèi)生菌與宿主植物二者的基因型都有著密切關系。內(nèi)生菌的種群大小和種群數(shù)量在不同地區(qū)、不同氣候環(huán)境中的同一類植物中也存在較大的差異,甚至在同一植株的不同組織部位中也不盡相同[2]。
3 內(nèi)生菌對藥食植物的影響
內(nèi)生細菌與寄主協(xié)同進化,在演化過程中內(nèi)生細菌與寄主植物間存在著復雜的互作關系。一方面,內(nèi)生細菌可以從宿主中吸取營養(yǎng)供自己生長;另一方面,內(nèi)生細菌在寄主的生長發(fā)育和系統(tǒng)演化過程中起重要的作用。內(nèi)生菌與植物長期協(xié)同進化的過程中,內(nèi)生菌可能會與植物發(fā)生基因橫向轉(zhuǎn)移,或受植物內(nèi)生環(huán)境的影響,產(chǎn)生與藥用植物功效相似的天然產(chǎn)物,甚至產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)[3]。
藥食植物與內(nèi)生菌長期共生過程中,彼此間可能產(chǎn)生了一種共利關系,促進彼此的生長繁殖。藥食同源植物人參中分離出的內(nèi)生菌可產(chǎn)吲哚乙酸,促進植物生長[4]。從多花黃精分離出的內(nèi)生菌具有部分的生長促進作用,其內(nèi)生菌株對多花黃精具有顯著的促生效果[5]。從金銀花植株莖提取的內(nèi)生菌對Ca2+、Cu2+和Co2+的轉(zhuǎn)化反應活性有促進作用[6],各類植物中分離出的內(nèi)生菌促進植物生產(chǎn)的功能主要包括固氮、溶磷、解鉀、促進植物合成生長激素和輔助吸收鐵離子等,同時也有抗病蟲害、作為外源基因的載體以及降解環(huán)境污染物等作用[7]。
4 藥食同源植物內(nèi)生菌應用
藥食同源植物因其可食性及其藥用性,其內(nèi)生菌未來研究及其應用價值廣闊。
4.1 內(nèi)生菌及其次級代謝產(chǎn)物抑菌性研究
目前研究過的藥食同源植物內(nèi)生菌基本都有不同的抑菌效果,不同植物中提取的內(nèi)生菌對不同的菌屬有抑制作用。有研究表明山藥中提取的內(nèi)生菌對白菜軟腐菌、枯草芽孢桿菌有明顯的抑制效果;甘草中內(nèi)生菌對大腸桿菌、鏈球菌、西瓜枯萎病菌、小麥根腐病菌、黃花枯萎病菌、煙草赤星病菌、棉花枯萎病菌、蘋果干腐病菌和煙草赤星病菌等病原菌綜合抑制效果較好;羅漢果植株根中分離的內(nèi)生菌具有產(chǎn)α-淀粉酶抑制劑的潛力。內(nèi)生菌對各類菌種的抑制作用可提高寄主植物的抗病性,促進寄主植物的可持續(xù)發(fā)展。通過提取藥食同源植物中的不同種屬內(nèi)生菌,為研制新藥物新材料提供參考[8]。
4.2 內(nèi)生菌藥理性研究
有研究表明甘草中提取內(nèi)生菌與其宿主甘草具有相同的止咳和化痰藥理活性,其藥理性可替代野生甘草;羅漢果中得到的菌株所產(chǎn)酶可抑制苦味苷的形成;人參內(nèi)生真菌能夠特異性制備人參稀有皂苷Rg3,為工業(yè)制備人參稀有皂苷提供了新的微生物資源;桑樹內(nèi)生細菌能夠產(chǎn)生DNJ人參內(nèi)生細菌誘導物,可增加人參不定根培養(yǎng)中的生物量和人參苷積累;黃芪內(nèi)生菌胞外多糖與其宿主植物多糖在結(jié)構(gòu)和單糖組成上具有差異性,但具有許多相似的生物活性。藥食植物內(nèi)生菌及次級代謝產(chǎn)物具有豐富的生物多樣性,為未來利用藥食同源植物內(nèi)生真菌篩選多樣活性物質(zhì)奠定了基礎,是新型保健食品開發(fā)的重要途徑。
5 結(jié) 論
藥食植物與其內(nèi)生菌在維護內(nèi)部生態(tài)平衡的前提下,促進植物生長,提高寄主植物抗逆性,實現(xiàn)植物的可持續(xù)發(fā)展。不同藥食植物提取出的內(nèi)生菌可產(chǎn)出不同活性產(chǎn)物,通過改善培養(yǎng)條件增加活性物質(zhì)產(chǎn)量,形成規(guī)?;a(chǎn),值得研究工作者繼續(xù)研究。藥食同源植物內(nèi)生菌的研究前景非常廣闊,而目前相關研究并不多,期待研究工作者繼續(xù)開拓。
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收稿日期:2019-09-18
基金項目:湖南省教育廳科學研究一般項目“馬齒莧內(nèi)生菌的抑菌性探索”(18C1618)。
作者簡介:游靜,女,本科,工程師,研究方向為產(chǎn)品質(zhì)量(理化及微生物檢驗)。