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藏药大花绿绒蒿内生真菌次级代谢抗肿瘤细胞活性初步研究



全 文 :藏药大花绿绒蒿内生真菌次级代谢抗
肿瘤细胞活性初步研究
普布多吉1 蒋思萍1 徐爱国1 刘岚2 陈彬1 普布卓玛3
1.西藏自治区高原生物研究所,西藏 拉萨 850001;
2.中山大学海洋学院,广东 广州510275
3.西藏自治区山南市浪卡则县人民医院,西藏 山南 851100
摘 要:大花绿绒蒿是藏药中的一味常用药,药材活株中内生真菌丰富,文章研究了40株来自大花绿绒
蒿的内生真菌的次级代谢产物抗肿瘤细胞的活性。实验采取了固态发酵方法,并通过乙酸乙酯-甲醇
-氯仿混合溶剂提取了内生真菌的次级代谢产物,采用 MTT法研究了内生真菌次级代谢产物对乳腺
癌肿瘤细胞株 MDA-MB-435进行了抑制活性试验。结果表明:抑制率大于80%内生菌菌株有17
株,抑制率介于50%~80%之间的内生菌菌株13株,抑制率小于50%的内生菌菌株有10株;抑制率大
于80%内生真菌菌株有9个种属。实验表明,大多数大花绿绒蒿内生真菌具有良好的抗乳腺癌肿瘤
活性。
关键词:大花绿绒蒿,内生真菌,次级代谢,抗肿瘤活性
  植物内生真菌作为能够通过次级代谢而产出与宿
主相似、相同的药用成分,最广为学术界所知的是上世
纪90年代从短叶红豆杉分离的内生真菌能产生紫杉
醇的事件。紫杉醇为二萜类化合物,在世界上每一种
红豆杉中都有发现。1993年,美国蒙大拿州立大学的
植物病理学家Strobel和化学家Stierle在短叶红豆杉
的韧皮部中发现了一种内生真菌,它能够自主产生紫
杉醇,在这种真菌的培养液中,通过质谱的推断及标
记,均证明了紫杉醇的存在,为紫杉醇的生产提供了一
条新的途径。随后的几年里,人们陆续从不同植物的
内生真菌中均发现能产紫杉醇的内生真菌,证实了能
够产生紫杉醇的内生真菌分布于全球,并且不只局限
于红豆杉的内生菌中。从此,国内外掀起了从植物内
生真菌发现新的药物先导化合物的热潮[1-7]。
大花绿绒蒿是重要藏药毛瓣绿绒蒿的代用药,具
有清热解毒、利尿、消炎、止痛、镇咳功效,用于肺炎、肝
炎、咳喘等疾病的治疗。因人工种植不易,大花绿绒蒿
作为毛瓣绿绒蒿代用药成为了濒危植物[8,9]。我们研
究了大花绿绒蒿的内生真菌,并得到了丰富的不同种
属的菌株。本文研究了40株内生真菌的次级代谢产
物抗肿瘤细胞株 MDA-MB-435的活性。
1 实验部分
1.1 实验材料、试剂、仪器和耗材
1.1.1 待试菌株。分离自大花绿绒蒿活株的40株内
生真菌,保藏在西藏自治区高原生物研究所种质资源
中心真菌资源库。
1.1.2 肿瘤细胞株。乳腺癌肿瘤细胞株 MDA-MB
-435为中山大学医学院袁洁教授课题组提供,保藏
于中山大学医学院肿瘤中心。
1.1.3 实验仪器、试剂和耗材。实验仪器:二氧化碳
培养箱(美国热电),酶标仪(MiksCan 3K,美国热
电),高压灭菌锅(上海申安),超净工作台(苏州苏洁净
化)。
实验试剂和耗材:普通大米(市售),氯化钠(天津
化学试剂厂,分析纯),小牛血清(Sigma),超纯水(自
制)。96孔板(广州康龙生物),移液器(Ependorf),枪
头,三角瓶。
1.2 实验方法
1.2.1 菌株的发酵。发酵培养基:采用大米固体发酵
培养基,制作方法:称取50g大米放置在1L的三角
瓶中,加入80mL的0.3%的 NaCl溶液,加上棉塞,
放置在灭菌锅中121℃灭菌20min。冷却备用。
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《西藏科技》2016年7期(总第280期)                  动植物研究
发酵方法:静置发酵。在无菌操作条件下,往大米
固体培养基中加入5~10mL种子培养液。放置在恒
温培养箱中25℃下培养28天,加入甲醇-氯仿-乙
酸乙酯混合溶液(v/v/v=1∶1∶1)200mL,终止
发酵。
1.2.2 菌株次级代谢产物的提取。继续加入甲醇-
氯仿-乙酸乙酯混合溶液(体积比1∶1∶1),浸提3~
4次,40℃下旋转蒸发仪浓缩至只剩下水和浸膏,合并
所有浓缩液,使用乙酸乙酯等体积萃取3~4遍,分别
浓缩得到每株内生真菌的乙酸乙酯萃取的提取物。
1.2.3 MTT法测定内生真菌次级代谢产物的抗肿
瘤活性。采用 MTT法[10]测定内生真菌次级代谢产
物对乳腺癌肿瘤细胞株 MDA-MB-435的抑制活
性。每个内生真菌次级代谢产物的样品浓度均配置为
100ug/mL。
2.实验结果与分析
2.1 抗肿瘤活性的结果
抗乳腺癌肿瘤细胞株 MDA-MB-435的实验表
明,大花绿绒蒿内生真菌具有较高比例的抑制乳腺癌细
胞株 MDA-MB-435的菌株(见表1),有多达17株内
生真菌粗提物对乳腺癌细胞株 MDA-MB-435抑制
率超过80%,占所有待试菌株的42.5%(见图1)。
  表1 大花绿绒蒿内生真菌次级代谢粗提物对乳腺癌细胞株 MDA-MB-435的抑制率
序号 菌株编号 平均抑制率(%) 标准差(%)
1 DH1  73.36% 7.48%
2 DH2  49.50% 4.12%
3 DH3  12.05% 8.26%
4 DH4  88.25% 1.87%
5 DH5  83.04% 3.78%
6 DH6  60.43% 3.58%
7 DH7  86.06% 2.70%
8 DH8  78.80% 4.97%
9 DH9  34.07% 11.96%
10 DH10  80.76% 3.38%
11 DH11  69.49% 2.50%
12 DH12  41.38% 1.96%
13 DH13  32.16% 8.75%
14 DH14  87.59% 0.16%
15 DH15  51.60% 8.11%
16 DH16  56.14% 2.40%
17 DH17  88.29% 0.89%
18 DH18  74.47% 2.31%
19 DH19  88.79% 0.43%
20 DH20  39.59% 2.38%
21 DH21  88.67% 0.79%
22 DH22  45.52% 10.23%
23 DH23  89.49% 1.07%
24 DH24  86.57% 1.51%
25 DH25  71.13% 1.98%
26 DH26  69.01% 1.97%
27 DH27  83.51% 4.49%
28 DH28  23.26% 4.58%
29 DH29  87.02% 0.86%
30 DH30  85.53% 2.09%
31 DH31  88.36% 0.91%
32 DH32  86.27% 2.12%
33 DH33  77.29% 3.76%
34 DH34  72.08% 1.43%
35 DH35  24.14% 4.08%
36 DH36  89.42% 0.88%
37 DH37  71.77% 1.55%
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动植物研究                  《西藏科技》2016年7期(总第280期)
38 DH38  78.09% 4.77%
39 DH39  80.75% 3.74%
40 DH40  27.32% 6.59%
  此外,抑制率超过50%的菌株数量多达30株,占
所有待试菌株的75%。可见,内生真菌与宿主在长期
的协同进化过程中,大多数具有分泌可以抑制肿瘤细
胞活性的化学物质。
图1 大花绿绒蒿内生真菌次级代谢产物
抗肿瘤的活性结果
2.2 抗肿瘤活性菌株的分析
我们对鉴定到种属的22株内生真菌进行了分析,
发现不同种属的内生真菌表现为各异的抑制乳腺癌肿
瘤细胞的活性(表2)。22株内生真菌分属于15个种
属,其中抑制率大于80%的种属为9个属,占所有种
属的60%;抑制率介于70%~80%之间的种属有2个
属;介于50%~60%之间的种属有1个属;没有明显
活性的种属有3个属。
表2 大花绿绒蒿不同种属内生真菌次级代谢抑制乳腺癌细胞株 MDA-MB-435的活性分析
序号 种属 抑制活性(%)
1 Mucor sp. >80
2 Neonectria sp. >80
3 Plenodomus sp. >80
4 Gibberela sp. >80
5 Fusarium sp. >80
6 Leptodontidium sp. >80
7 uncultured fungus >80
8 Penicilium sp. >80
9 Cylindrocarpon sp. >80
10 Beauveriasp. >70
11 Arthrinium sp. >70
12 Ophiocordyceps sp. >50
13 Pestalotiopsis sp. <30
14 Trichoderma sp. <30
15 Geomyces sp. <30
3 讨论与结论
通过查阅文献,分析比较大花绿绒蒿15个属的内
生真菌,发现,赤霉菌属(Gibberela sp.)、镰刀菌属
(Fusarium sp.)、青霉菌属(Penicilium sp.)和白僵菌
属(Beauveriasp.)这四种菌属通常都能分泌具有细胞
毒活性的次级代谢产物,而另外的7个种属则没有报
导能分泌明显的具有细胞毒活性的次级代谢产物。可
能是这些内生真菌与宿主大花绿绒蒿在长期的协同进
化过程中,获取了或激活了能分泌细胞毒活性次级代
谢产物的代谢通路(Metabolism pathways)。
初步的研究表明,大多数大花绿绒蒿内生真菌的
次级代谢产物具有良好的抑制乳腺癌肿瘤细胞株
MDA-MB-435的活性,为了更好的利用和发掘大
花绿绒蒿内生真菌的价值,我们将要进一步研究他们
次级代谢产物对抑菌、心血管疾病、抗肺结核等方面的
活性,并针对具有较强的抗乳腺癌细胞株活性的非常
见的内生真菌菌株,进一步研究其次级代谢产物,寻找
新的药物先导化合物。
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编校 
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洛桑次仁
(上接64页)P(r)/r曲线上斜率(微分信号dP/dr)的
突然增大处。基本上所有噪声起伏也符合这个特征,
同样的条件被有近距离的大气强散射和气溶胶团所满
足,因此,需要找到云回波有别于噪声脉冲和大气气溶
胶散射的其它特征,才有可能正确识别云信号。从图
2、图3、图4中看到云回波的一个共同点:一是单峰或
多峰脉冲信号;二是相对幅度高;三是斜率梯度大,上
升时间短;四是具有时间相关性;五是脉冲宽度介于气
溶胶散射峰和噪声脉冲二者之间;六是云越高,回波幅
度越小,噪声起伏越大。
3 小结
3.1 利用小波变换的方法对原信号降噪后,原信号没
有任何的变化,还是保留了原始的信号。
3.2 小波降噪求得斜率、拟合后,可以分辨出云顶、云
底的高度以及云层数。
3.3 对比分析激光雷达以及毫米波雷达测云情况,结
果表明激光雷达和毫米波雷达都能探测到云,但毫米
波只能探测弱云。
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编校 土登达杰
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