全 文 ：3 7 青海畜牧兽医杂志 卷 期
棘豆属植物中产苦马豆素 内
生真菌的研究进展 ’
马 兰波“ ， 周青平 纪亚君 ， 颜红波 ， 梁 国玲
青海大学 ， 西宁 西南 民族大学 青藏高原研究 院 ，成都 ；
青海大学畜牧兽 医科学院 ， 西 宁 ，
摘 要 ： 苦马豆素 （ 是棘豆属 （ 植物引起家畜 中毒的主要原因 ，而苦马豆素 的产生与棘豆属植物的 内生
真菌有关 。 目前 棘豆属植物中能够产生苦马豆素 的 内生真菌不断被发现 所 以文章对产苦马豆 素内 生真菌 的寄主植
物 、形态 、培养条件及其与苦马豆素的关系 、对寄主植物 的影响等进行了综述 为棘豆属植物 的有效利用及家畜 中毒的防
治提供理论依据 。
关键词 ：棘豆属 苦马豆素 ； 内生真菌
中 图分类号 文献标识码 文章编号
棘豆属 （ 是豆科蝶形花亚科植物 ， 属于 苦马豆素属于植物 次生代谢化合物 ， 人们一直认
多年生草本 、半灌木或矮灌木 ， 通常根系发达 ， 适应性 为其合成机制与植物的代谢活动紧密相关 然而 ， 在发
强 主要生长在我国西南 、西北 、华北的牧区草地 。 已 现禾本科植物 中有产生苦马豆素 的内生真菌后 ， 棘豆
报道资料的不完全统计结果显示 我 国大约有 属植物中也发现了类似作用的 内生真菌 。 在 世
棘豆生长较密集 的草场⑴ 。 棘豆属和黄芪属 纪 年代 ， 〕 和 〔 〕 分别发现豆类丝核菌
植物因含有毒生物碱—苦马豆素 （ ， 被统称为 和金龟子绿僵菌也可 以合成苦马豆素 ， 等 〔 〕 通
疯草 。 青海草地危害最为严重的疯草种类为棘豆属植 过将疯草 的化学成分与豆类丝核菌 的代谢产物进行 比
物 ， 省 内棘豆发生面积 万 危害 面积 较 ， 发现疯草 中也含有豆类丝核菌合成苦马豆素所需
万 ， 占全省毒杂草危害面积的 。 青海省草 的前体物质 因此开始推测疯草 中苦马豆素 的产生可
地共分布有 种棘豆属植物 ， 其中常见的有甘肃棘豆 能与感染此类微生物有关 。 等。 〕 对美国疯草蓝
、 黄花棘豆 （ 、小花棘豆 伯氏棘豆三个变种的苦马豆素含量进行 了分析 ， 推测
、 黑萼 棘豆 （ 、 镰形棘 豆 该植物 含量的高度变异与其内生真菌有关。 根据
、 急弯棘豆 （ ☆’《 、 宽苞棘豆 （ 协同演化理论 内生真菌与其宿 主植物在长期进化过
仙 、窄膜棘豆 （ 等⑴ 。 苦马 程中 ， 互利共生 ，互相影响 ， 可能发生基因重组 使内生
豆素可造成动物神经毒性 ， 它的产生与棘豆属植物的 真菌得到 了寄主植物的 部分基因 ， 并且产生与宿主植
内生真菌密切相关 。 棘豆属植物中 已经发现 了能产生 物相同或相似的活性代谢产物 ， 从而使人类能够从内
苦马豆素 的 内生真菌 。 生真菌的代谢产物 中寻找活性物质 随着对 内 生
苦马豆素 真菌研究的不断深入 ， 现 已明确 ，疯草致毒的主要原因
棘豆 中毒引 起动物大脑 、肝 、 肾 、 睾丸等实质器官 是埃里砖格孢属 内生真菌的侵人 〕 。
发生细胞的空泡变性 主要是因为苦马豆素通过专一 对产苦马豆素内生真菌的研究
抑制溶酶体酸性 甘露糖酶和高尔基体甘露糖苷酶 ”
的活性 导雜经纖職親 ，餓錢舰
列神经症状。 通常情况下牲畜体内甘露糖苷酶与甘露
糖结合 ，可 以瞧各种賴 自 巾賺聚献组分 ， 此过
程如果发生变化将导致甘露糖代谢异常 ， 糖蛋 白合成 “
出现障碍 使得腳難職軸挪 ， 便钱細胞 ：
的空泡变性 〔 〕 。 等⑷ 发现苦马豆素 阳 离子与
甘露糖鶴難細雜 瓶酣 擺麵
的最适 是 有利于弱碱性的苦马豆素分子离子
化并快速渗人到酸性 《 甘露糖苷酶作用区域与之结 ： ⑧合 ， 从而抑制酶功能 造成甘露糖累积 ， 阻碍糖蛋 白 合 厂
成 ， 大量低聚糖在溶酶体内聚集 ， 造成神经细胞出 现空
性 ’使家畜实质器官细胞和 中枢神经系统都翻 ：
吾
收稿 日 期
基金项 目 ： 棘豆型毒杂草退化草地 的综合防治技术研究 美大项 目 ； 国家牧草产业技术体系 。 实验室 青藏 髙原特有草种资源
开发应用 国家地方联合工程实验室 青藏高 原优良牧草种质资源研究重点实验室 。 （
通信作者 周 青平 （ ，博导 ， 研究员 ， 主要从事牧草栽培与育种工作 。
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青海畜牧兽医杂志 年第 卷第 期 （ 总第 期 ）
”—
豆 、 冰川棘豆 、 毛瓣棘豆 、黄花棘豆 、甘肃棘豆等疯草中
躺雌 雜細胜 ’翻 菊細息趣 并且确定 了甘肃棘豆 中 生成 的一柱 内生真菌— 。 钱亚光等 〔 〕 在含有
的小花棘豆植株中分离培养出 产 的 内 生真菌 ， 并
且测得其 含量高于宿 主植物的 含量 。 马充
等“ 〕 从急弯棘豆和甘肃棘豆的种子 、 叶 、 茎及根中分
离到一株产 内生真菌 ， 鉴定为镰孢菌属三
线镰刀菌 （ — 。 卢 围等 〔 〕 从小花棘豆 中筛
义 出 株产苦马豆素 内生真菌 同属镰刀属 内生真
菌 层出镰刀菌 。 这些 内生
“ 參 菌的发现 ’ 将会为 提供新来源。 目前 ’ 虽然 已经
可以进行人工合成 ， 但是步骤复杂 纯化困难 ， 产
、 量低 成本高 而内生真菌合成 效率高 成本低 ， 并
且不受外界条件的干扰 ， 如果能筛选 出 的高产菌
株 ， 将能够实现 的批量生产 。
内生真菌菌丝体寄生于宿主的叶 、 茎 、花 、 果实等
地上器官 、组织的细胞和细胞 间隙 ， 并且在种子 中分布
紐最高 ， 主要分布在糊 粉层和 内皮薄 壁层 〔 〕 。 此錄 外 程翠 的研究结果表明小花棘豆的内生真菌主要
存在于植株叶片的下表皮 种子种皮的 内侧 ，在茎上也
有少许分布 。 高新磊 〕 从两个种群小花棘豆 的不同
图 美 国疯草 中分 离 的 产苦马 豆素埃里格抱属 内 生真菌 器官中都检测到了 内生真菌 ， 其含量在两个种群小花在不同寄主，物 中的 分 鉴定 年 棘豆的不同器官中都存在差异 个体的根部与叶片的等 〔 从蓝伯氏棘豆和绢毛棘显中分离到 了能产生 内生真菌含量之间都存在着显著性差异 （ ；
的内生真菌 ， 通过分子方法鉴定 ， 认 其中一个种群小花棘豆个体的根部与茎杆的内生真菌
为该内生真菌属于 公 见图 。 这是最早 含量之间也存在着显著性差异 。报道的从棘豆 植物中分离到产 的内生真菌 。 中 内生真菌可以在寄主科的水平上具有专一性 ， 有
国有 种棘豆属植物和 种黄芪属植物 ， 已知含 的 内生真菌群落可以在寄主种的水平上具有专一性 ，
的棘豆属植物有 种 ， 黄芪属植物 种 ， 这 些疯 也有一些研究提出 内生真菌种类具有一定组织专一性草中是否存 能够合成 的内 菌已经成为当 的假说 因可能是由 于不同的 内 生真菌具有利用不
的研究热点 〕 。 年 ， 等 （ 〕 从我国甘肃棘丑 同基质的能力 ，从而决定 内生真菌具有不 同的生活方
中分离出一株内生真菌 ， 鉴定为棘豆埃里砖格孢内生 式口 〕 。真菌 （ 余永涛 “ 〕 分别在小花棘
表 不 同宿主植物分离的 内 生真菌
宿主植物 产地 内生真菌 参考文献
蓝伯 氏棘豆 （ 美国新墨西 哥州 （ 〔 〕
绢毛棘豆 （ 美国科罗拉多州 （ 〔 〕
甘肃棘豆 （ 中 国青海 （ 〔 〕
小花棘豆 （ 中 国甘肃 （
毛辦棘豆 中 国西藏 （ 〔 〕
冰川棘豆 （ 仏 中 国西藏 （ 〔 〕
甘肃棘豆 （ 中 国甘肃 （
黄花親豆 中 国宁夏 （ 〔 〕
小花棘豆 （ 中 国 内蒙古 （ 〔 〕
甘肃棘 中 国青海 （ 〔 〕
小花棘豆 （ 中 国 内蒙古 （ 〔 〕
培养条件 为了 能够对产苦马豆素 内生真菌的 深层发 酵 的其他培 养 条件为装 液 量 ， 接 种量
特性深人了解并且对其充分利用 ， 许多研究对其培养 ， 初始 培养温度 ， 转速 这
条件进行了优化 。 时东方等 〔 〕 研究发现棘豆埃里砖 种条件下 ， 发酵液可得菌丝体干重 。 郭
格孢在 值 、 冗 下生长速度最快 最佳培养基 伟 〕 研究表明内生真菌 生长的固体优化培养最
配方为玉米粉 马铃薯 磷酸二氢钾 ， 硫 佳碳源是燕麦片 原 因可能是燕麦片和玉米粉 中含有
酸镁 ， … 液体 丰富的维生素 氨基酸 而且无机元素中 、 、 、 、
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的含量都比较高 ， 能够促进内生真菌的生长 ； 最优 感染的植株有更强的生存竞争力 ， 具抗逆性强 、抗病虫
氮源是蛋白胨 ；最适温度为 ；最适初始 是 。 害 、抗动物啃食、生长快等优势 ，其主要原因是寄主植物
也有研究提出疯草内生真菌液体培养菌丝重量最佳碳 体内的内生真菌产生的丰富的次级代谢产物具有广泛
源和最适初始 同样是燕麦片和 ， 但是无机盐和 的生物学活性 。 正因为如此 ，棘豆属植物多生长在半干
氮源分别是硫酸铜和豆粉 ， 最适接种量是 。 此外 ， 旱 、干旱地区 具有耐寒 、耐旱 生命力强 ， 繁殖率高的特
还有研究表明有利于 内生真菌产 的培养基最佳碳 点 。 有研究表明内生真菌带给小花棘豆的一个明显特
源是燕麦片 ， 氮源是豆粉 ， 无机盐是硫酸铁 ， 初始 性是促进生长 ， 干旱条件下 内生真菌的感染没有提高
， 接种量为 ，但是进一步实验研究表明 ， 最佳碳 小花棘豆种子的发芽率 ， 而是促进了幼苗生长 ， 显著提
源选蔗糖 ，最佳氣源选蛋 白胨 ，原因是二者与燕麦片 、 高了小花棘豆种群叶片的延伸及地上部分的生物量。
豆粉的差异不大 ，但是它们的组分明确 ， 有利于进一步 但作用机理至今没有研究报道 〔別
深人研究 。 由于环境条件 、培养 目 标及衡量指标的不 展望
同 ， 造成最适培养基的配方各不相同 。 内生真菌的来源及入侵宿主 的分子机理仍不 明
形态学特征 程翠 〔 〕从小花棘豆分离到的内生 确 〕 。 虽知道疯草 内生真菌能够与宿主植物互惠共
真菌菌落隆起、呈圆形 、边缘整齐 、 白色菌丝辐射状生 生 ，但是否可 以用内共生理论来解释 ，又或是因为植物
长 ， 后期菌体分泌黑褐色的色素物质 ， 菌落背面呈黑 感染 根际土壤或空气感染 ） 外界真菌后形成共生体
色。 分离 自小花棘豆 、甘肃棘豆的叶 、茎 、花 、种的埃里 以及此共生体的形成机制 ， 目前 ， 尚未有实验确定 。 内
格孢属 内生真菌 ， 菌落呈 白色 ， 生长特别缓慢 ， 气生菌 生真菌与宿主可以产生相同的生物活性物质 的遗
丝密集 ， 绒状 ，在 培养基上生长 后 菌落转变 传机制还不清楚 。 疯草 内生真菌 （埃里砖格孢菌 ） 产
为黄褐色 、黑揭色 、黑色 。 孢子单个散在分布 ，形态、大 生与疯草相同的生物活性物质 是因为内生真菌直
小不一 呈直的圆柱形 ， 棒状 ，分生孢子呈褐色 ，边缘光 接从宿主植物获得了相关基因而具有了相 同的次级代
滑 ， 具有暗色的横隔膜 ， 横隔数为 个 ，分隔处稍缢 谢产物合成途径 ， 还是因为 内生真菌与其宿主植物经
缩 未见斜隔膜和纵隔膜 ，孢子大小为 （ 过长期的共同生活 ， 相互之间的影响使得某些基因可
、 以在植物与 内生真菌之间的相互作用过程中发生传
与苦马豆素的关系 埃里砖格孢属真菌可 以产 递 ，还没有明确的结论。 苦马豆素具有抗肿瘤活性 ， 是
生 ， 而且内生真菌和寄主植物两者的 含量水平 一种免疫调节剂 ， 目前 来源主要有生物合成 、提取及
高度相关。 〔 〕 研究主要疯草种 中 与内生真 人工合成 ，但是成本较高 ， 产品都比较昂贵 ，每毫克价
菌 间 的关系时发现适度缺乏水和较低 格为 美元 〔 〕 。 如果能研究清楚 内生真菌在宿主
值利于内生真菌生存及 合成 高温和缺乏营养 内的来源及其生长代谢特性 ， 利用内生真菌发酵获得
时则相反 。 钱亚光 〔 〕提取了菌丝体的苦马豆素 ， 用气 高产苦马豆素 ，将会成为创制新药的新途径 。 同时 部
相色谱法测定了 株小花棘豆 内生真菌中苦马豆素 分棘豆属植物必需氨基酸种类齐全 ， 含量较高 ，是潜在
的含量 将其测定结果与卢萍用高效液相色谱串 联质 的优质牧草⑶ 〕 ， 所以可以 通过去除植物内 生真菌 ， 来
谱法测定的小花棘豆单株植物中苦马豆素含量进行比 提高棘豆属植物利用率 ， 使其发挥豆科植物 的营养优
较 ， 发现内生真菌与其单株宿主植物两者的苦马豆素 势 ， 成为青藏高原优良的豆科饲草 。
含量有平行关系 ， 即宿主植物 中苦马豆素含量高时 则 参考文献 ：
从其外植体中分离到 的内生真菌的苦马豆素含量也相 〔 〕 李建科 中国棘豆属植物开发利用研究现状及前景评
对高一些。 高新磊 〕 采用荧光定量 技术对两个 述⑴ 草与畜杂志 —
种群的内生真菌含量与苦马豆素含量进行相关性分
析 ， 伊金霍洛旗小花棘豆样品 内生真菌含量与相应苦 ⑴
马 百麦会畺 少 面 蒌 相笨杜与 系 白 直乙 丨 至气者止 天枉丄 ， 〔 〕 ，
， 而杭锦旗小花棘豆样品 内生真菌含量与苦马 ：
丑素含量之间不存在正相关性 （ 。
已知大量的内生真菌分布在光合作用强 、赖氨酸浓度 ，
高的植物的茎叶的叶绿体中 ，很好解释了 叶绿素多的
棘豆茎 、叶的 含量较高 ， 固氮作用强的花期棘豆毒 …性强 〔 】 。 所以 内生真菌的种类 、 含量及其所产生的 姓 二含量对宿主植物 含量都有一定的影响 。
科生 枯 且甘对寄主植物的影响 内生真菌广 乂是其生
活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物的各种组
（ 丨 ，织和器官的细胞内部或细胞间隙的真菌 ， 包括生活史中 〔 〕某一阶段营表面生的腐生真菌 对宿主暂时没有伤害的 〔 〕
潜伏性病原真菌和菌根真菌 〕 。 长期以来 ， 人们一直
忽视了内生真菌的存在和作用 ，直到带给畜牧业生产巨 〔 〕 ’
大损失的牲畜黑麦草中毒事件发生 ，关于内生真菌的研
究才被广泛展开 。 感染内生真菌的植物宿主往往比未
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青海畜牧兽医杂志 年第 卷第 期 （ 总第 期 ）
浅谈兽药缓控释制剂的研究进展
柴晖丽 ， 乔赛毛措 ， 周毛加
青海省黄南 州 畜牧兽 医工作站 ，
摘 要 ：本文对缓控释制剂的特点 、缓控释装置做了简要介绍 并概述了缓释丸制剂 、控释塑囊 、缓释凝胶剂 、缓释微
球 、脂质体缓控释制剂 、纳米粒缓控释制剂 、溶液型注射缓控释剂 、乳剂型注射缓控释剂等几种重要的缓释制剂 分析了
目前缓控释制剂存在的几个主要问题 对其前景做了展望。
关键词 ：缓释 ； 控释 ；长效制剂 ；进展
中图分类号 文献标识码 文章编号 ：
缓控释制剂是缓释制剂和控释制剂 的统称 他们是长效制 能在体内较长时间内发挥药效从而延长药物有效浓度的
剂最具代表性的两种类型 。 是在预定时间 内 将药物浓度长时 作用时间 ， 提高生物利用度并且消减了体内药物浓度的 “ 峰谷 ”
间维持在有效浓度范围内的剂型。 二者有一定的区别 缓释制 现象 从而减少不 良反应发生的次数与程度 提高药效和安全
剂是指通过延缓药物从该剂型中的释放速率 ， 降低药物进入机 性 。 这也是他与其他药物相比的优势所在。 现在它已成为
体的吸收速率 从而达到更佳的治疗效果 。 控释制剂是指药物 发展最快且 日趋成熟的新剂型之一 该剂型的上市产品数量每
从制剂 中以受控形式释放到作用器官或特定耙器官而发挥治 年几乎 以指数速度递增 已引起业内外有识之士的广泛关注 。
疗作用 的制剂 。 前者药物在体内先快后慢地缓慢释放 常为一 兽药缓控释装置
级过程 ； 后者是控制释药速率 ， 一般是恒速的零级或近零级过 皮下植人系统 如牛用耳植人装置。
程 。 有的药物制剂是缓释和控释并存⑴ 。 耳签和项圈 用于抵御飞虫与皮外寄生虫的装置 ，活性
缓控释剂的特点 物质可以持续释放达数月 并且通过动物的 日常活动药物即可
遍布全身 。
收稿 日期
杂志 ， —
〔 〕 〔 〕 程翠 小花棘豆 内生真菌及其与幼苗抗性关系的研究
：
〔 〕 呼和浩特 ： 内蒙古农业大学
〔 〕 高新裔 小花棘豆内生真菌 与苦
马豆素关系研究 〔 〕 呼和浩特 ： 内蒙古农业大学
〔 〕 〔 〕 郭良栋 内生真菌研究进展 〔 〕 菌物系统 ，
：
—
：
—
〔 〕 朱国胜 桂阳 黄永会 ， 刘作易 中 国种子植物内生真 〔 〕
菌资源及菌植协同进化 〔 〕 菌物研究
〔 〕 李彦忠 南志标 埃里砖格孢属真菌的研究进展及展 ： —
望 〔 〕 草业学报 — 〔 〕霍红雁 小花棘豆内生真菌的培养 、鉴定及其苦马豆
素含量测定的分析 〔 〕 呼和浩特 内蒙古师范大学 ，
〔 〕 〔 〕 时东方 周勇 ，陈小妹 王琦 棘豆搞抱菌的 固体优化
： 培养研究 〔 〕 安徽农学通报 ： —
〔 〕 余永涛 王建华 王妍 宋毓民 耿果霞 李勤凡 西藏 〔 〕 郭伟 疯草 内生菌 培养条件的优化及其产
种疯草中合成苦马豆素内生真菌的鉴定⑴ 中 国农业科学 ， 的研究 〔 〕 杨凌 ：西北农林科技大学
： —
’ ’
〔 〕
：
“
〔 〕 〔 〕
〔 〕 余永涛 产苦马豆索疯草内生真菌的分离鉴定及其遗 〔 〕
传多态性研究 〕 杨凌 ：西北农林科技大学 ：
〔 〕钱亚光 四个种群小花棘豆内生真菌与苦马豆素关系 〕周启武 白松 路浩 赵宝玉 陈基萍 疯草内生真菌研
的研究 〔 〕 呼和浩特 ： 内蒙古师范大学 究现状与存在问题 〔 〕 中 国畜牧兽医学会家畜 内科学分会
〔 口 〕马尧 路浩 赵宝玉 产苦马豆素真菌的筛选与鉴定 第七届代表大会暨学术研讨会论文 〔 〕 南昌 ： 中国畜牧兽医
〔 〕 畜牧兽医学报 ： — 学会 ：
〔 〕卢围 路浩 赵宝玉 荣杰 ， 陈基萍 王瑞 髙文超 ，陈 占 〔 〕王雨梅 韩国栋 赵萌莉 疯萆 内生真菌共生体的研
莉 小花棘豆产苦马豆素内生真菌的筛选与鉴定 〕 畜牧兽医 究与展望 〔 〕 中国草地学报 ， —
学报 ， 〔 〕 王帅 胡建军 阿力木别克 马春晖 南疆地区小花棘
〔 〕钱亚光 卢萍 牛艳芳 ， 吕桂芬 陈立波 李鸿雁 含苦 的豆营养成分分析⑴ 草业科学 —
马豆素棘豆属植物及其内生真菌的研究进展 〔 〕 国际遗传学