[01192565]利用内生真菌液体发酵产生喜树碱及其结构类似物的研究

内生菌是指其生活史的一定阶段或者全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官内部的微生物,而使宿主不表现出明显的感染症状。自Stierle等人从太平洋短叶紫杉（Taxus brevifolia）树皮中分离出产紫杉醇的内生真菌以来,植物内生菌已成为发掘新物种、新颖活性物质的资源库。 本课题从秦岭山区多年生喜树喜树根、茎、叶中共分离纯化出160余株内生真菌。利用微生物形态学和ITS系统发育分析对上述真菌进行分类鉴定,研究发现这些真菌分布于16个属中,如Botryosphaeria,Preussia、Epicoccum、Fusarium、Diaporthe、Rhizopus、Phoma和Xylaria等（全部菌株的ITS序列提交GenBank,其登录号为HQ416944-HQ416965和GQ461725）。此外,在项目的支持下,从秦岭中国红豆杉（T.chinensis）中分离到110多个真菌形态种,共23个属,如Fusarium,Diaporthe,Phomopsis及Metarhizium等。从七叶树（Aesculus chinensis）等植物中分离到60余株内生真菌,共10个属,如Alternaria,Coprinus及Cladosporium等。部分菌株为潜在新物种。 菌株发酵产物经现代色谱和质谱检测发现,其中10余株内生真菌能产生喜树碱及其衍生物,这些真菌主要属于Xylaria spp.,Fusarium spp.和Aspergillus spp.等。研究发现菌株Xylaria sp.M20培养120h时,其喜树碱积累量达到最大值,随着培养的进行该化合物含量逐渐降低。生物转化量于196h达到最大值,10-羟基喜树碱含量于培养300h时达到最大值（2.1mg·L-1）,300h时后开始衰减。在M20生物转化量达到最大时分别加入诱导物并诱导培养72h,结果表明,MnSO4·H2O、LiCl·H2O和水杨酸（SA）能显著提高内生菌合成10-羟基喜树碱含量,其中SA使该抗癌药物产量提高到5.4mg·L-1。研究发掘13个种属的真菌能产生紫杉醇,其中10个种属为首次报道,而菌株Metarhizium anisopliae,H-27的紫杉醇产量达846.1ug/L。 相关工作在国内外《Biotechnology Letters》、《Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology》、《World Journal of Microbiology and Biotechnology》、《食品与发酵工业》和《微生物学通报》等杂志上发表10多篇论文,已被引用50多篇次。研究成果有利于实现珍稀药物资源的可持续利用,保障人类健康,促进社会、经济、生态效益的协调发展。