微生物在中药研究中的应用日趋深入

  在中药家族中有一类特殊的成员——微生物。近年来,随着生命科学对于微生物的研究越来越快、越来越深入,微生物除了作为中药材以外,业已成为中药现代化研究中不可缺少的工具之一,在中药二次开发、拓展中药资源、中药药理研究中发挥了令人瞩目的作用。

  ■微生物相关中药培养引人注目

  近年来,以从冬虫夏草中分离的真菌纯培养物代替冬虫夏草的研究取得了巨大的经济和社会效益,掀起了包括蝙蝠蛾拟青霉、蝙蝠蛾多毛孢、蛹虫草等虫生真菌在内的研究热潮。热潮所反映的正是这样一种现象——对传统微生物中药的生物学研究加深了传统微生物中药的应用和产品开发,特别是多种中药微生物纯培养物代替原药材的研究尤其引人注目,如人参作药用。云南师范大学生命科学系的黄遵锡从短叶红豆杉诱导出发状根,选育出的5株无性系20天后生物量增加9倍,紫杉醇的量是愈伤组织的1.3~8.0倍。

  此外,在植物与微生物的相互作用中,真菌能诱导植物中特定次生产物的积累,使植物产生对这些病原微生物的抗性。例如,丹参是一种重要的药用植物,利用丹参毛状根和丹参转化细胞生产丹参酮等次生代谢物成为研究的热点,大丽轮枝菌c激发子V44和酵母提取物分别诱导丹参毛状根和丹参转化细胞后,丹参中过氧化物酶活力显著提高,且有利于次生代谢产物的积累。

  ■微生物对中药栽培意义重大

  内生菌主要指在其生活史的某一阶段存在于健康植物的组织中、不形成明显侵染的一类微生物。内生菌可以促进宿主的生长、发育,增强对不良环境的抵抗力,甚至会促进宿主植物某些代谢产物的形成。深入研究中药内生菌,对研究中药的活性成分和栽培可能具有重要意义。内生真菌与宿主植物某些活性成分的形成有密切关系,对于不同地方的相同物种来说,其内生真菌类群是不同的,这可能是形成中药道地性的原因之一。

  例如,开唇兰小菇、石斛小菇、兰小菇等3种小菇属内生真菌,对兰科濒危药用植物铁皮石斛、金线莲的生长有促进作用。接种3种内生真菌后,铁皮石斛苗的生长量高于对照3~5倍,石斛小菇、兰小菇对铁皮石斛原球茎增殖也有明显促进作用;接种3种真菌的金线莲苗,侧芽及侧根数均显著高于对照。在植物试管苗培养基中分别加入20%真菌菌丝及10毫克发酵液的醋酸乙酯提取物,3种菌的菌丝体及兰小菇的醋酸乙酯提取物能显著提高铁皮石斛原球茎的增殖率;石斛小菇的菌丝体对金线莲的生长和侧芽增殖有显著促进作用;开唇兰小菇和兰小菇的醋酸乙酯提取物分别对金线莲侧芽发生数及生长有显著促进作用,说明3种内生真菌对铁皮石斛、金线莲的促生长作用与菌丝内及分泌到菌丝外的代谢产物有关。

  菌根是植物和真菌的共生体,是植物普遍存在的现象。菌根菌能促进菌根植物吸收矿质营养和水分,通过刺激或增加寄主植物产生次生代谢物,如抗生素、植保素、酚类化合物、苯丙烷类代谢酶系、木质素、过氧化物酶、水解酶等,提高寄主植物的抗病和抗逆能力。用VA菌根真菌接种韭菜进行试验,结果接种株比未接种株的株高、鲜质量、干质量、叶绿素质量分数都增加,抗冻性增强。但在中药栽培研究中应用菌根技术报道的文献比较少,需引起足够的重视。