1. 研究目的与意义
植物内生菌是指那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物各种组织和器官内部或细胞间隙的,对植物组织不引起明显病害症状的微生物,包括那些对宿主暂时没有伤害的潜伏性病原微生物和菌根菌。内生菌长期生活在植物体内的特殊环境中并与宿主协同进化。一方面植物体为其提供生长必需的能量和营养;另一方面,内生菌又可通过自身的代谢产物或借助于信号传导作用对植物体产生影响,能够促进植物生长发育,提高植物抗逆境、抗胁迫和抗病害的能力。从近10年得;论文不难看出,内生菌是生物科学研究的热点之一。
目前发现的植物内生菌已超过129种,分别属于54个属,而内生菌因为在植物体内普遍存在,数量非常巨大,目前已研究几百种,其潜在的数量更是难以估算。作为微生物中非常重要的类群,植物内生放线菌在医学、农业和工业方面同样显示出非常广阔的应用前景。这些内生菌课产生丰富多样的具有生物活性的天然产物,其应用主要集中在医用方面,其功能主要有抗癌、杀菌、细胞菌素和神经保护活性等。植物内生菌的研究手段和方法也在不断改进,因此对植物内生菌的次生代谢产物的研究开发,具有十分重要的理论意义和现实意义。
2. 国内外研究现状分析
从药用植物内生菌中寻找到的抗肿瘤成分至少10种以上,主要有萜类(紫杉醇、紫杉烷等)、生物碱类(长春新碱、细胞松弛素)、鬼臼毒素类、黄酮类等。
余贞等人发现植物内生菌hs-he-243的发酵产物对肿瘤细胞有比较强的抑制作用,进一步对其活性成分进行了跟踪,从代谢产物中分离到一个具有抗肿瘤活性的含倍半萜的萘醌类抗生素neo-marinone。
李冬利等人从我国特有的珍惜濒危药用植物白木香中分离得到内生菌,其中有6株对肿瘤细胞sf-268的增殖有抑制作用。
3. 研究的基本内容与计划
1)喜树内生细菌xj-y-01活性成分的提取分离:通过液体培养基发酵方法,将内生菌xj-y-01进行大规模发酵。用溶剂乙酸乙酯和正丁醇分别提取发酵产物中的活性成分,回收溶剂得到提取物浸膏。将提取物用硅胶柱层析、凝胶柱层析、制备薄层色谱、hplc等方法进行分离纯化,获得该菌的活性成分。
2)活性成分的结构解析:通过ms、ir、nmr等现代谱学手段测定产物的结构,必要时还可以利用x-ray衍射及cd光谱等方法确定化合物的立体构型。
3)化合物生物活性及构效关系的研究:通过抗菌、抗肿瘤活性测试平台对化合物进行活性测试,寻找具有新颖结构和优良生物活性的化合物,为今后的进一步研究开发奠定基础。
4. 研究创新点
1)本课题研究的植物内生细菌与植物之间存在一种特殊的互惠共生关系,其生存环境比较特殊。因而与普通的环境生物相比,有更大几率发现结构心音、活性优良的代谢产物。
2)内生细菌XJ-Y-01在前期的活性筛选中表现出了较强的抗细菌和抗真菌活性,说明具有产生活性代谢产物的能力。通过活性跟踪的分离方法,有较大几率发现活性较强的化合物。
