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以菌為“媒” 獲取更多稀有人參皂苷

發表日期:2022-04-21來源:群眾新聞放大 縮小

  秦嶺的生物多樣性豐富,是聞名全國的中藥材寶庫。

秦嶺鈕子七-花  吳振海 攝  

  陜西省微生物研究所薛文嬌課題組以秦嶺七藥鈕子七的內生真菌為生物催化劑,把生物中大量存在的人參皂苷,轉化為具有更強藥理活性的稀有人參皂苷,為人參皂苷的生物轉化提供了豐富多樣的微生物資源。研究團隊還發現了3個屬的真菌具有人參皂苷轉化的能力。  

  研究成果近日在《藥理學前沿》在線發表。

秦嶺鈕子七-果實 吳振海 攝 

  “七藥”是以“七”字命名的中草藥,是秦嶺中草藥資源中獨特的藥用資源群。它們在秦嶺地區分布廣,種類多,在民間具有悠久的用藥歷史,具有極大的開發利用價值。在植物的發芽、生長、成熟過程中,會有很多微生物參與植物的生理作用和各種代謝。內生真菌是生活在健康植物組織內的真菌,具有重要的研究價值。

秦嶺鈕子七-根 吳振海 攝 

  人參皂苷是人參屬植物的主要活性成分。目前科學家在人參屬植物中發現的人參皂苷達280余種。人參皂苷包括Ra、Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Rg1、Rg2、Rf等原型人參皂苷和Rg3、Rh1、C-K、Rh2、Rg5、Rk1、Rh3、Rk2、 Rh4、Rk3、aPPT、aPPD等稀有人參皂苷。稀有人參皂苷被稱為人參皂苷家族中的“貴族”,具有更強的藥用、保健等價值。但是稀有人參皂苷在自然界中含量極低,難以直接從植株中提取獲得,一般通過轉化原型人參皂苷而獲得。近年來,將大量人參皂苷生物轉化為高活性稀有人參皂苷得到普遍關注。然而,目前用于人參皂苷生物轉化的商品化酶及微生物匱乏導致稀有人參皂苷價格高昂,極大限制了其在大健康領域的應用。  

  陜西省微生物研究所長期從事藥用植物內生菌相關研究,先后開展了白毛七、竹根七等秦嶺七藥的內生真菌多樣性研究,發現秦嶺七藥植物內生真菌資源具有豐富的種群多樣性,是微生物新資源、新基因及新產物的巨大寶庫。  

  “為了獲得可用于高活性稀有人參皂苷轉化的新型β-葡萄糖苷酶及微生物資源,基于內生菌可能參與其宿主植物次級代謝產物轉化途徑的理論假設,我們團隊開展了秦嶺鈕子七內生真菌多樣性及其轉化人參皂苷活性研究。”薛文嬌介紹,團隊對秦嶺鈕子七野生植株的研究共分離獲得93株不同形態型菌株,其中11株具有較強的β-葡萄糖苷酶活性,并展示出多樣化的人參皂苷糖苷水解途徑,具有用于稀有人參皂苷制備潛力。研究還首次發現Ilyonectria, Sarocladium和 Lecanicillium等3個屬真菌具有人參皂苷轉化能力,是新型β-葡萄糖苷酶的潛在來源。  

  該研究得到了國家重點研發計劃和陜西省科學院項目資助。(記者 張梅)

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