丁建海,張俊芳,丁鳳嬌(.寧夏師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,寧夏固原756000;.寧夏師范學(xué)院物理與信息技術(shù)學(xué)院,寧夏固原756000)
植物內(nèi)生真菌是指生活在健康植物活組織內(nèi)而不引起植物病變的真菌類微生物[1]。內(nèi)生真菌不只從寄主植物獲得收益,也會通過自身及代謝產(chǎn)物使得寄主植物從中受益。內(nèi)生真菌與寄主植物的共生性決定了內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物所包含的化合物與寄主植物代謝產(chǎn)生的化合物具有共通性。早在1993年,Strobel等[2]從短葉紅豆杉中分離得到的一株內(nèi)生真菌Taxomyces andreanae中分離得到紫杉醇。近年來,植物內(nèi)生真菌越來越受到重視,已有一系列新的次級代謝產(chǎn)物被人們分離和鑒定出來。生物堿是目前發(fā)現(xiàn)的內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物中最大的一類化合物,主要具有抗腫瘤、抗菌等生物活性。這將成為新的抗生素和抗腫瘤劑的重要來源。因此,筆者對近4年以來植物內(nèi)生真菌所產(chǎn)生的具有生物活性的生物堿作一綜述。
2011年,Elsebai等[3]從一株內(nèi)生真菌 Coniothyrium creale中分離得到2個聚酮骨架的生物堿(-)-cereolactam和(-)-cereoaldomine。它們對人白細(xì)胞彈性蛋白酶具有抑制活性,IC50值分別為9.28、3.01 μmol/L。2011年,張亮等[4]從紅樹林植物秋茄的內(nèi)生真菌Penicillium sp.中分離得到1個環(huán)五肽viscumamide,此化合物對金黃葡萄球菌和白色鏈球菌有較好的抑制活性。2013年,An等[5]從海藻Sargassum palladium的內(nèi)生真菌Penicillium chrysogenum EN-118中分離得到2 個 生物堿 N-[2-(4-hydroxyphenyl)acetyl]formami和 N-[(2E)-(4-hydroxyphenyl)ethenyl]formamide,抗腫瘤活性顯示它們對A-549和 HeLa細(xì)胞株具有抑制活性,IC50值分別為20、20 μg/ml。2014年,Zhang 等[6]從南海紅樹林植物 Avicennia marina的內(nèi)生真菌Penicillium brocae中分離得到一個生物堿 brocaeloid B,具有海蝦致死活性,LD50值為36.7 μmol/L。
2012年,Ding等[7]從紅樹植物 Aegiceras corniculatum 的內(nèi)生真菌Fusarium incarnatum(HKI0504)中分離得到2個生物堿 fusamine和3-(1-aminoethylidene)-6-methyl-2H-pyran-2,4(3H)-dione。它們對3株癌細(xì)胞 HUVEC,K-562,Hela具有生長抑制活性,GI50值分別為 37.3、37.6、23.3(IC50)和 68.2、9.0、103.6(IC50)μmol/L。2013年,Li等[8]從植物 Ginkgo biloba的一株內(nèi)生真菌Chaetomium globosum TY1的發(fā)酵物中分離得到一個生物堿chaetomugilides A,抗腫瘤活性,顯示此化合物對人腫瘤細(xì)胞株HePG2具有很強的細(xì)胞毒活性,IC50值為1.7 μmol/L。2013年,Pinheiro等[9]從藥用植物 Bauhinia guianensis的內(nèi)生真菌Aspergillus sp.EJC08中分離得到一個生物堿Fumigaclavine C,抗菌活性顯示該化合物對Bacillus subtilis,Escherichia coli,Pseudomonas aeruginosa 和 Staphylococcus aureus具有較強分別的抑制活性,MIC值分別為7.81、62.50、31.25 和 15.62 μg/ml。2013年,Ortega 等[10]從植物Desmotes incomparabilis的內(nèi)生真菌Mycoleptodiscus sp.F0194中分離得到一個生物堿Mycoleptodiscin B,它對4株癌細(xì)胞H460,A2058,H522-T1,PC-3 具有生長抑制活性,IC50值分別為0.660、0.780、0.630 和 0.600 μmol/L。2013年,Grum等[11]從植物Swainsona canescens的內(nèi)生真菌中分離得到一個生物堿。它是一個α-mannosidase和mannosidase II抑制劑。
2011年,張亮等[4]從紅樹林植物秋茄的內(nèi)生真菌Penicillium sp.中分離得到2個生物堿7,18-dihydroxy-16,18-dimethyl-9-methoxy-10-phenyl(7,13E,16S,18S,19R)[11]cytochalasa-6(12)13-diene-1,21-dione 和 7-hydroxy-16,18-dimethyl-10-phenyl[11]cytochalasa-6(12)13-diene-1,21-dione。前一個化合物對金黃葡萄球菌和枯草芽孢桿菌有較好的抑制活性,而后一個化合物只對金黃葡萄球菌有較好的抑制活性。2012年,Shiono等[12]從一株內(nèi)生真菌 Neonectria ramulariae Wollenw KS-246中分離得到一個新的生物堿17,18-epoxypyrrocidine B和一個二聚體生物bispyrrocidine,抗腫瘤活性顯示化合物17,18-epoxy-pyrrocidine B對HL60細(xì)胞株具有顯著的細(xì)胞毒活性,IC50值為4.6 μmol/L;酶抑制活性表明,化合物bispyrrocidine對prolyl oligopeptidase具有很強的抑制活性,IC50值為 2.6 μmol/L。2013年,Lai等[13]從植物 Ocimum tenuiflorum的內(nèi)生真菌Penicillium citrinum中分離得到一個生物堿perinadine A,抗菌活性顯示該化合物對Staphylococcus aureus ATCC 29213具有抑制活性。2013年,Wu等[14]從藥用植物Cinnamomum species的內(nèi)生真菌Annulohypoxylon ilanense中分離得到一個生物堿ilanepyrrolal,抗菌活性顯示該化合物對Mycobaterium tuberculosis H37Rv具有一定的抑制活性,MIC值為18.8 μg/ml。2013年,Pinheiroa 等[9]從藥用植物 Bauhinia guianensis的內(nèi)生真菌Aspergillus sp.EJC08中分離得到一個生物堿Pseurotin A,抗菌活性顯示該化合物對Bacillus subtilis,Escherichia coli,Pseudomonas aeruginosa 和 Staphylococcus aureus具有較強抑制活性,MIC值分別為15.62、31.25、31.25 和 15.62 μg/ml。Wijeratne 等[15]從內(nèi)生真菌 Phoma sp.NRRL 46751中分離得到2個生物堿Phomapyrrolidones B和C,它們具有微弱的抗結(jié)核活性。
2012年,Du 等[16]從海藻內(nèi)生真菌 Eurotium cristatum EN-220中分離得到5個生物堿,抗菌活性顯示Cristatumin A抑制細(xì)菌 Escherichia coli生長,MIC 值為 64 μg/ml,tardioxopiperazine A抑制細(xì)菌Escherichia coli生長,MIC值為64 μg/ml,抑制細(xì)菌 Staphyloccocus aureus生長,MIC 值為 8 μg/ml;另外,cristatumin B,isoechinulin A,variecolorin G 3 個生物堿對海蝦具有致死活性,LD50值分別為74.4、16.9、42.6 μg/ml。2012年,Yan等[17]從半紅樹植物內(nèi)生真菌 Eurotium rubrum中分離得到3個生物堿,抗腫瘤活性顯示variecolorin G抑制腫瘤細(xì)胞株 HepG2,NCI-H460,Hela生長,IC50值分別為20、22、20 μmol/L;alkaloid E-7 抑制腫瘤細(xì)胞株 MCF-7,SW1990,SMMC-7721,Hela 生長,IC50值分別為 20、20、20、30 μmol/L;12-demethyl-12-oxo-eurotechinulin B抑制腫瘤細(xì)胞株SMMC-7721 生長,IC50值為30 μmol/L。2012年,Ding 等[7]從紅樹植物Aegiceras corniculatum的內(nèi)生真菌Fusarium incarnatum(HKI0504)中分離得到一個生物堿2-acetyl-1,2,3,4-tetrahydro-β-carboline,它們對3 株癌細(xì)胞 HUVEC,K-562,Hela 具有生長抑制活性,GI50值分別為 41.1、33.3、23.8(IC50)μmol/L。2012年,Li等[18]從植物 Melia azedarach 的內(nèi)生真菌Aspergillus fumigatus中分離得到3個生物堿12β-Hydroxy-13α-methoxyverruculogen TR-2,fumitremorgin B,verruculogen,它們具有抑制真菌生長活性,MIC值范圍為6.25~50.00 μg/ml;fumitremorgin B和verruculogen對海蝦具有強的致死活性,LD50值分別為13.6 和15.8 μg/ml。同時,fumitremorgin B和verruculogen對粘蟲具有強的拒食活性,AFI值分別為50.0%和55.0%。2013年,Zhang等[19]從藥用植物 Ginkgo biloba的內(nèi)生真菌Chaetomium globosum No.04中分離得到Chaetoglobosin A,C,D,E,G,R 6 個生物堿,它們具有強的抑制植物病原真菌Rhizopus stolonifer和Coniothyrium diplodiella生長活性。
2013年,Zhu等[20]從南海紅樹林的2株內(nèi)生真菌共培養(yǎng)中分離得到2個生物堿Marinamide和Methyl marinamide,抗腫瘤活性顯示4株細(xì)胞株HepG2、95-D、MGC832和HeLa具有非常強抑制活性,IC50分別為 7 nmol/L、0.4 nmol/L、91 nmol/L、0.529 μmol/L 和 2.52 μmol/L、1.54 μmol/L、13 nmol/L、0.110 μmol/L。Citriquinochroman 是從植物Ceratonia siliqua的內(nèi)生真菌Penicillium citrinum中分離得到的一個生物堿。它對淋巴癌細(xì)胞L5178Y具有生長抑制活性,IC50值為6.1 μmol/L[21]。
2013年,An等[5]從海藻 Sargassum palladium 的內(nèi)生真菌Penicillium chrysogenum EN-118中分離得到一個生物堿2-(4-hydroxybenzyl)quinazolin-4(3H)-one,抗腫瘤活性顯示它對 Du145 細(xì)胞株具有抑制活性,IC50值為 8 μg/ml[5]。2013年,An等[22]從南海紅樹植物Rhizophora stylosa的內(nèi)生真菌Aspergillus nidulans中分離得到一個生物堿aniquinazolines AD,對海蝦具有很強的致死活性,LD50分別為1.27、2.11、4.95和3.42 μmol/L。
該研究綜述了近年來在植物內(nèi)生真菌中分離出來的具有顯著抗腫瘤、抗菌等生物活性的生物堿類化合物,包括酰胺類、有機胺類、吡咯類、喹啉和異喹啉類、吲哚類、喹唑啉類。這些生物堿可以作為天然藥物先導(dǎo)性分子,為開發(fā)出新型的抗腫瘤、抗細(xì)菌、抗真菌等新藥及農(nóng)藥提供重要來源。然而,植物內(nèi)生真菌中的生物堿的研究還集中在活性作用機制方面,與寄主植物之間的相互作用以及活性成分的結(jié)構(gòu)修飾與改造等方面有待加強。
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