药食同源植物及其内生菌关系的研究进展

游 静　赵梅华　周 勇　肖 杰

[摘要]药食同源植物即具有可食性又可入药，一直是产品保健、药物提取及其药理实验研究的热点。笔者查阅了近些年知网上药食同源植物的相关文献，发现目前对药食同源性植物的化学成分、药理作用、毒副作用、功效、产地等宏观因素的研究较普遍，但对药食同源植物内生菌微观系统研究较少。本文综合知网上药食植物内生菌相关文献，意在为学者们今后在药食同源植物内生菌的研究提供参考。

[关键词]药食同源植物;内生菌;微观系统

中图分类号：Q949.9 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201912

药食两用植物是指既可食用又能作为中药材防病保健的植物。药食两用植物是经过多年，甚至上百年、上千年食用而被证实对人体有益无害，适合普通人群长期食用的植物。

1 药食同源植物内生菌研究现状

依照卫生部《按照传统既是食品又是中药材物质目录管理办法》规定，已有101类物质列入药食同源名单，其中与植物相关的有95种。由于数千年来人类认识水平及科技发展的局限，药用植物的研究主要集中在物质化学成分、药理作用、毒副作用、功效、性状、产地等宏观因素上，而忽略了植物内环境这个微生态系统。直至1898年Vigo从黑麦草种子中分离出第一株内生真菌后，人们研究的方向才开始向植物微生态环境发展。在后期的研究中，人们从植物中分离出大量有价值的具有生物活性的内生菌。植物内生菌及其次级代谢产物作为一种新的天然资源，引起了广泛关注，成为国内外学者研究的热点。查阅中国知网近些年来药食同源植物类物质相关文献得出，这95种药食同源类植物药理性等宏观因素研究类文章非常多，内生菌研究文献较少。药食同源植物内生菌的研究，基本停留在细菌菌属的鉴别及其筛选上[1]。

2 内生菌在寄主植物上的存在状态

内生菌是指一类部分或全部存于健康植物内部、而不使宿主植物表现出明显感染症状的微生物，主要是细菌、真菌、放线菌等。内生菌主要存在于植物体的根、茎、叶、花、果实、种子中。内生菌长期生活在植物宿主体内，并与宿主协同进化，彼此形成了一种稳定的相处关系，是植物微生态系统的组成部分。植物内生菌资源丰富，从不同植物体内分离得到的内生菌在种群和数量上也不尽相同，少的几种，多的可达上百种。各植物体中内生菌的数量、菌种类别与植物的种类、生长环境、生长阶段、营养供给及内生菌与宿主植物二者的基因型都有着密切关系。内生菌的种群大小和种群数量在不同地区、不同气候环境中的同一类植物中也存在较大的差异，甚至在同一植株的不同组织部位中也不尽相同[2]。

3 内生菌对药食植物的影响

内生细菌与寄主协同进化，在演化过程中内生细菌与寄主植物间存在着复杂的互作关系。一方面，内生细菌可以从宿主中吸取营养供自己生长;另一方面，内生细菌在寄主的生长发育和系统演化过程中起重要的作用。内生菌与植物长期协同进化的过程中，内生菌可能会与植物发生基因横向转移，或受植物内生环境的影响，产生与药用植物功效相似的天然产物，甚至产生新的结构[3]。

药食植物与内生菌长期共生过程中，彼此间可能产生了一种共利关系，促进彼此的生长繁殖。药食同源植物人参中分离出的内生菌可产吲哚乙酸，促进植物生长[4]。从多花黄精分离出的内生菌具有部分的生长促进作用，其内生菌株对多花黄精具有显著的促生效果[5]。从金银花植株茎提取的内生菌对Ca2+、Cu2+和Co2+的转化反应活性有促进作用[6]，各类植物中分离出的内生菌促进植物生产的功能主要包括固氮、溶磷、解钾、促进植物合成生长激素和辅助吸收铁离子等，同时也有抗病虫害、作为外源基因的载体以及降解环境污染物等作用[7]。

4 药食同源植物内生菌应用

药食同源植物因其可食性及其药用性，其内生菌未来研究及其应用价值广阔。

4.1 内生菌及其次级代谢产物抑菌性研究

目前研究过的药食同源植物内生菌基本都有不同的抑菌效果，不同植物中提取的内生菌对不同的菌属有抑制作用。有研究表明山药中提取的内生菌对白菜软腐菌、枯草芽孢杆菌有明显的抑制效果;甘草中内生菌对大肠杆菌、链球菌、西瓜枯萎病菌、小麦根腐病菌、黄花枯萎病菌、烟草赤星病菌、棉花枯萎病菌、苹果干腐病菌和烟草赤星病菌等病原菌综合抑制效果较好;罗汉果植株根中分离的内生菌具有产α-淀粉酶抑制剂的潜力。内生菌对各类菌种的抑制作用可提高寄主植物的抗病性，促进寄主植物的可持续发展。通过提取药食同源植物中的不同种属内生菌，为研制新药物新材料提供参考[8]。

4.2 内生菌药理性研究

有研究表明甘草中提取内生菌与其宿主甘草具有相同的止咳和化痰药理活性，其药理性可替代野生甘草;罗汉果中得到的菌株所产酶可抑制苦味苷的形成;人参内生真菌能够特异性制备人参稀有皂苷Rg3，为工业制备人参稀有皂苷提供了新的微生物资源;桑树内生细菌能够产生DNJ人参内生细菌诱导物，可增加人参不定根培养中的生物量和人參苷积累;黄芪内生菌胞外多糖与其宿主植物多糖在结构和单糖组成上具有差异性，但具有许多相似的生物活性。药食植物内生菌及次级代谢产物具有丰富的生物多样性，为未来利用药食同源植物内生真菌筛选多样活性物质奠定了基础，是新型保健食品开发的重要途径。

5 结 论

药食植物与其内生菌在维护内部生态平衡的前提下，促进植物生长，提高寄主植物抗逆性，实现植物的可持续发展。不同药食植物提取出的内生菌可产出不同活性产物，通过改善培养条件增加活性物质产量，形成规模化生产，值得研究工作者继续研究。药食同源植物内生菌的研究前景非常广阔，而目前相关研究并不多，期待研究工作者继续开拓。

参考文献

[1] 冯永君，宋未.植物内生细菌[J].自然杂志，2001，23（5）：249-252.

[2] 刘国丽，王娜，龚娜，等.干旱胁迫下植物内生菌提取物对玉米萌芽期抗旱性的影响[J].山东农业科学，2015，47（10）：39-41.

[3] 孙剑秋，郭良栋，臧威，等.药用植物内生真菌及活性物质多样性研究进展[J].西北植物学报，2006（7）：1505-1519.

[4] Regupathy Thamizh Vendan，Young Joon Yu，Sun Hee Lee，et al.Diversity of endophytic bacteria in ginseng and their potential for plant growth promotion[J].The Journal of Microbiology，2010，48（5）：559-565.

[5] 迟惠荣，张亚惠，曾欣，等.多花黄精内生贝莱斯芽胞杆菌的分离鉴定及其抗菌与促生作用分析[J].植物保护，2019， 45（4）：122-131.

[6] 杨胜远，陆兆新，孙力军，等.产谷氨酸脱羧酶金银花内生菌的鉴定及其转化特性研究[J].食品科学，2007（2）：196-202.

[7] Dania Israr，Ghulam Mustafa，Khalid Saifullah Khan，et al. Interactive effects of phosphorus and Pseudomonas putida on chickpea （ Cicer arietinum L.） growth， nutrient uptake， antioxidant enzymes and organic acids exudation[J].Plant Physiology and Biochemistry，2016：108.

[8] 董小英，唐胜球，马元元.鱼腥草内生菌的分离及其抑菌效果的初步研究[J].广东饲料，2015，24（12）：19-21.

收稿日期：2019-09-18

基金项目：湖南省教育厅科学研究一般项目“马齿苋内生菌的抑菌性探索”（18C1618）。

作者简介：游静，女，本科，工程师，研究方向为产品质量（理化及微生物检验）。