植物内生真菌生物碱活性成分的研究进展

丁建海，张俊芳，丁凤娇(.宁夏师范学院化学与化学工程学院，宁夏固原756000;.宁夏师范学院物理与信息技术学院，宁夏固原756000)

植物内生真菌是指生活在健康植物活组织内而不引起植物病变的真菌类微生物［1］。内生真菌不只从寄主植物获得收益，也会通过自身及代谢产物使得寄主植物从中受益。内生真菌与寄主植物的共生性决定了内生真菌次生代谢产物所包含的化合物与寄主植物代谢产生的化合物具有共通性。早在1993年，Strobel等［2］从短叶红豆杉中分离得到的一株内生真菌Taxomyces andreanae中分离得到紫杉醇。近年来，植物内生真菌越来越受到重视，已有一系列新的次级代谢产物被人们分离和鉴定出来。生物碱是目前发现的内生真菌次生代谢产物中最大的一类化合物，主要具有抗肿瘤、抗菌等生物活性。这将成为新的抗生素和抗肿瘤剂的重要来源。因此，笔者对近4年以来植物内生真菌所产生的具有生物活性的生物碱作一综述。

1 酰胺类生物碱

2011年，Elsebai等［3］从一株内生真菌 Coniothyrium creale中分离得到2个聚酮骨架的生物碱(-)-cereolactam和(-)-cereoaldomine。它们对人白细胞弹性蛋白酶具有抑制活性，IC50值分别为9.28、3.01 μmol/L。2011年，张亮等［4］从红树林植物秋茄的内生真菌Penicillium sp.中分离得到1个环五肽viscumamide，此化合物对金黄葡萄球菌和白色链球菌有较好的抑制活性。2013年，An等［5］从海藻Sargassum palladium的内生真菌Penicillium chrysogenum EN-118中分离得到2 个 生物碱 N-［2-(4-hydroxyphenyl)acetyl］formami和 N-［(2E)-(4-hydroxyphenyl)ethenyl］formamide，抗肿瘤活性显示它们对A-549和 HeLa细胞株具有抑制活性，IC50值分别为20、20 μg/ml。2014年，Zhang 等［6］从南海红树林植物 Avicennia marina的内生真菌Penicillium brocae中分离得到一个生物碱 brocaeloid B，具有海虾致死活性，LD50值为36.7 μmol/L。

2 有机胺类生物碱

2012年，Ding等［7］从红树植物 Aegiceras corniculatum 的内生真菌Fusarium incarnatum(HKI0504)中分离得到2个生物碱 fusamine和3-(1-aminoethylidene)-6-methyl-2H-pyran-2，4(3H)-dione。它们对3株癌细胞 HUVEC，K-562，Hela具有生长抑制活性，GI50值分别为 37.3、37.6、23.3(IC50)和 68.2、9.0、103.6(IC50)μmol/L。2013年，Li等［8］从植物 Ginkgo biloba的一株内生真菌Chaetomium globosum TY1的发酵物中分离得到一个生物碱chaetomugilides A，抗肿瘤活性，显示此化合物对人肿瘤细胞株HePG2具有很强的细胞毒活性，IC50值为1.7 μmol/L。2013年，Pinheiro等［9］从药用植物 Bauhinia guianensis的内生真菌Aspergillus sp.EJC08中分离得到一个生物碱Fumigaclavine C，抗菌活性显示该化合物对Bacillus subtilis，Escherichia coli，Pseudomonas aeruginosa 和 Staphylococcus aureus具有较强分别的抑制活性，MIC值分别为7.81、62.50、31.25 和 15.62 μg/ml。2013年，Ortega 等［10］从植物Desmotes incomparabilis的内生真菌Mycoleptodiscus sp.F0194中分离得到一个生物碱Mycoleptodiscin B，它对4株癌细胞H460，A2058，H522-T1，PC-3 具有生长抑制活性，IC50值分别为0.660、0.780、0.630 和 0.600 μmol/L。2013年，Grum等［11］从植物Swainsona canescens的内生真菌中分离得到一个生物碱。它是一个α-mannosidase和mannosidase II抑制剂。

3 吡咯烷类生物碱

2011年，张亮等［4］从红树林植物秋茄的内生真菌Penicillium sp.中分离得到2个生物碱7，18-dihydroxy-16，18-dimethyl-9-methoxy-10-phenyl(7，13E，16S，18S，19R)［11］cytochalasa-6(12)13-diene-1，21-dione 和 7-hydroxy-16，18-dimethyl-10-phenyl［11］cytochalasa-6(12)13-diene-1，21-dione。前一个化合物对金黄葡萄球菌和枯草芽孢杆菌有较好的抑制活性，而后一个化合物只对金黄葡萄球菌有较好的抑制活性。2012年，Shiono等［12］从一株内生真菌 Neonectria ramulariae Wollenw KS-246中分离得到一个新的生物碱17，18-epoxypyrrocidine B和一个二聚体生物bispyrrocidine，抗肿瘤活性显示化合物17，18-epoxy-pyrrocidine B对HL60细胞株具有显著的细胞毒活性，IC50值为4.6 μmol/L;酶抑制活性表明，化合物bispyrrocidine对prolyl oligopeptidase具有很强的抑制活性，IC50值为 2.6 μmol/L。2013年，Lai等［13］从植物 Ocimum tenuiflorum的内生真菌Penicillium citrinum中分离得到一个生物碱perinadine A，抗菌活性显示该化合物对Staphylococcus aureus ATCC 29213具有抑制活性。2013年，Wu等［14］从药用植物Cinnamomum species的内生真菌Annulohypoxylon ilanense中分离得到一个生物碱ilanepyrrolal，抗菌活性显示该化合物对Mycobaterium tuberculosis H37Rv具有一定的抑制活性，MIC值为18.8 μg/ml。2013年，Pinheiroa 等［9］从药用植物 Bauhinia guianensis的内生真菌Aspergillus sp.EJC08中分离得到一个生物碱Pseurotin A，抗菌活性显示该化合物对Bacillus subtilis，Escherichia coli，Pseudomonas aeruginosa 和 Staphylococcus aureus具有较强抑制活性，MIC值分别为15.62、31.25、31.25 和 15.62 μg/ml。Wijeratne 等［15］从内生真菌 Phoma sp.NRRL 46751中分离得到2个生物碱Phomapyrrolidones B和C，它们具有微弱的抗结核活性。

4 吲哚类生物碱

2012年，Du 等［16］从海藻内生真菌 Eurotium cristatum EN-220中分离得到5个生物碱，抗菌活性显示Cristatumin A抑制细菌 Escherichia coli生长，MIC 值为 64 μg/ml，tardioxopiperazine A抑制细菌Escherichia coli生长，MIC值为64 μg/ml，抑制细菌 Staphyloccocus aureus生长，MIC 值为 8 μg/ml;另外，cristatumin B，isoechinulin A，variecolorin G 3 个生物碱对海虾具有致死活性，LD50值分别为74.4、16.9、42.6 μg/ml。2012年，Yan等［17］从半红树植物内生真菌 Eurotium rubrum中分离得到3个生物碱，抗肿瘤活性显示variecolorin G抑制肿瘤细胞株 HepG2，NCI-H460，Hela生长，IC50值分别为20、22、20 μmol/L;alkaloid E-7 抑制肿瘤细胞株 MCF-7，SW1990，SMMC-7721，Hela 生长，IC50值分别为 20、20、20、30 μmol/L;12-demethyl-12-oxo-eurotechinulin B抑制肿瘤细胞株SMMC-7721 生长，IC50值为30 μmol/L。2012年，Ding 等［7］从红树植物Aegiceras corniculatum的内生真菌Fusarium incarnatum(HKI0504)中分离得到一个生物碱2-acetyl-1，2，3，4-tetrahydro-β-carboline，它们对3 株癌细胞 HUVEC，K-562，Hela 具有生长抑制活性，GI50值分别为 41.1、33.3、23.8(IC50)μmol/L。2012年，Li等［18］从植物 Melia azedarach 的内生真菌Aspergillus fumigatus中分离得到3个生物碱12β-Hydroxy-13α-methoxyverruculogen TR-2，fumitremorgin B，verruculogen，它们具有抑制真菌生长活性，MIC值范围为6.25～50.00 μg/ml;fumitremorgin B和verruculogen对海虾具有强的致死活性，LD50值分别为13.6 和15.8 μg/ml。同时，fumitremorgin B和verruculogen对粘虫具有强的拒食活性，AFI值分别为50.0%和55.0%。2013年，Zhang等［19］从药用植物 Ginkgo biloba的内生真菌Chaetomium globosum No.04中分离得到Chaetoglobosin A，C，D，E，G，R 6 个生物碱，它们具有强的抑制植物病原真菌Rhizopus stolonifer和Coniothyrium diplodiella生长活性。

5 喹啉和异喹啉类

2013年，Zhu等［20］从南海红树林的2株内生真菌共培养中分离得到2个生物碱Marinamide和Methyl marinamide，抗肿瘤活性显示4株细胞株HepG2、95-D、MGC832和HeLa具有非常强抑制活性，IC50分别为 7 nmol/L、0.4 nmol/L、91 nmol/L、0.529 μmol/L 和 2.52 μmol/L、1.54 μmol/L、13 nmol/L、0.110 μmol/L。Citriquinochroman 是从植物Ceratonia siliqua的内生真菌Penicillium citrinum中分离得到的一个生物碱。它对淋巴癌细胞L5178Y具有生长抑制活性，IC50值为6.1 μmol/L［21］。

6 喹唑啉类

2013年，An等［5］从海藻 Sargassum palladium 的内生真菌Penicillium chrysogenum EN-118中分离得到一个生物碱2-(4-hydroxybenzyl)quinazolin-4(3H)-one，抗肿瘤活性显示它对 Du145 细胞株具有抑制活性，IC50值为 8 μg/ml［5］。2013年，An等［22］从南海红树植物Rhizophora stylosa的内生真菌Aspergillus nidulans中分离得到一个生物碱aniquinazolines AD，对海虾具有很强的致死活性，LD50分别为1.27、2.11、4.95和3.42 μmol/L。

7 小结

该研究综述了近年来在植物内生真菌中分离出来的具有显著抗肿瘤、抗菌等生物活性的生物碱类化合物，包括酰胺类、有机胺类、吡咯类、喹啉和异喹啉类、吲哚类、喹唑啉类。这些生物碱可以作为天然药物先导性分子，为开发出新型的抗肿瘤、抗细菌、抗真菌等新药及农药提供重要来源。然而，植物内生真菌中的生物碱的研究还集中在活性作用机制方面，与寄主植物之间的相互作用以及活性成分的结构修饰与改造等方面有待加强。

［1］武子敬，杨小生，朱海燕.植物内生真菌的研究现状［J］.江西中医学院学报，2007，19(1):98-100.

［2］STROBEL G A，STIERLE A，STIERLE D，et al.Taxomyces andreanae，a proposed new taxon for a bulbilligerous hyphomycete associated with pacific yew(Taxus brevifolia)［J］.Mycotaxon，1993，47:71-80.

［3］ELSEBAI M F，NATESAN L，KEHRAUS S，et al.HLE-inhibitory alkaloids with a polyketide skeleton from the marine-derived fungus Coniothyrium cereale［J］.J Nat Prod 2011，74:2282-2285.

［4］张亮，刘艳辉，李新兰，等.红树林内生真菌Penicillium sp.生物碱类次级代谢产物研究［J］.三峡大学学报:自然科学版，2011，33(3):105-108.

［5］AN C Y，LI X M，LI C S，et al.Triazoles and other N-containing metabolites from the marine-derived endophytic fungus Penicillium chrysogenum EN-118［J］.Helv Chim Acta，2013，96:682-687.

［6］ZHANG P，MENG L H，MÁNDI A，et al.Brocaeloids A-C，4-Oxoquinoline and indole alkaloids with C-2 reversed prenylation from the mangrove-derived endophytic fungus Penicillium brocae［J］.Eur J Org Chem，2014(19):4029-4036.

［7］DING L，DAHSE H M，HERTWECK C，et al.Cytotoxic alkaloids from fusarium incarnatum associated with the mangrove tree Aegiceras corniculatum［J］.J Nat Prod，2012，75:617-621.

［8］LI X，TIAN Y，YANG S X，et al.Cytotoxic azaphilone alkaloids from Chaetomium globosum TY1［J］.Bioorg Med Chem Lett，2013，23:2945-2947

［9］PINHEIROA E A A，CARVALHOA J M，SANTOSA D C P D，et al.Antibacterial activity of alkaloids produced by endophytic fungus Aspergillus sp.EJC08 isolated from medical plant Bauhinia guianensis［J］.Nat Prod Res，2013，27(18):1633-1638.

［10］ORTEGA H E，GRAUPNER P R，ASAI Y，et al.Mycoleptodiscins A and B，cytotoxic alkaloids from the endophytic fungus Mycoleptodiscus sp.F0194［J］.J Nat Prod，2013，76:741-744.

［11］GRUM D S，COOK D，BAUCOM D，et al.Production of the alkaloid swainsonine by a fungal endophyte in the host Swainsona canescens［J］.J Nat Prod，2013，76:1984-1988.

［12］SHIONO Y，KOSUKEGAWA A，KOSEKI T，et al.A dimeric pyrrocidine from Neonectria ramulariae is an inhibitor of prolyl oligopeptidase［J］.Phytochemistry Letters，2012，5:91-95.

［13］LAI D，WRAY V，PROKSCH P，et al.Bioactive polyketides and alkaloids from Penicillium citrinum，a fungal endophyte isolated from Ocimum tenuiflorum［J］.Fitoterapia，2013，91:100-106.

［14］WU M D，CHENG M J，CHEN I S，et al.Phytochemical investigation of Annulohypoxylon ilanense，an endophytic fungus derived from Cinnamomum Species［J］.Chemistry ＆ Biodiversity，2013，10:493-504.

［15］WIJERATNE E M K，HE H P，FRANZBLAU S G.Phomapyrrolidones AC，antitubercular alkaloids from the endophytic fungus Phoma sp.NRRL 46751［J］.J Nat Prod，2013，76:1860-1865.

［16］DU F Y，LI X M，LI C S，et al.Cristatumins A-D，new indole alkaloids from the marine-derived endophytic fungus Eurotium cristatum EN-220［J］.Bioorg Med Chem Lett，2012，22:4650-5653.

［17］YAN H J，LI X M，LI C S，et al.Alkaloid and anthraquinone derivatives produced by the marine-derived endophytic fungus Eurotium rubrum［J］.Helv Chim Acta，2012，95:163-168.

［18］LI X J，ZHANG Q，ZHANG A L，et al.Metabolites from Aspergillus fumigatus，an endophytic fungus associated with Melia azedarach，and their antifungal，antifeedant，and toxic activities［J］.J Agric Food Chem，2012，60:3424-3431.

［19］ZHANG G Z，ZHANG Y H，QIN J C，et al.Antifungal metabolites produced by Chaetomium globosum No.04，an endophytic fungus isolated from Ginkgo biloba［J］.Indian J Microbiol，2013，53(2):175-180.

［20］ZHU F，CHEN G Y，WU J S，et al.Structure revision and cytotoxic activity of marinamide and its methyl ester，novel alkaloids produced by co-cultures of two marine-derived mangrove endophytic fungi［J］.Nat Prod Res，2013，27(21):1960-1964.

［21］EL-NEKETI M，EBRAHIM W，LIN W H，et al.Alkaloids and polyketides from Penicillium citrinum，an endophyte isolated from the moroccan plant Ceratonia siliqua［J］.J Nat Prod，2013，76:1.

［22］AN C Y，LI X M，LI C S，et al.Four new quinazolinone alkaloids，namely，aniquinazolines A-D(1-4)，were isolated and identified from the culture of Aspergillus nidulans MA-143，an endophytic fungus obtained from the leaves of marine mangrove plant Rhizophora stylosa［J］.Mar Drugs，2013，11:2682-2694.