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能合成抗菌和抗真菌代謝物的擔子菌菌株的篩選

發表日期：2025-10-09

抽象的

近年來，尋找新的抗菌化合物（包括擔子菌的次級代謝產物）變得越來越重要。這類高等真菌的代表菌具有很強的生物合成能力，這有助于它們作為生產菌的應用。本文研究了代表三個不同目的擔子菌的18個菌株的培養液和深層菌絲體的提取物。為此，我們進行了菌株的深層培養、生物材料的提取，并使用瓊脂擴散法評估了提取物的抗菌活性。確定了活性強的提取物的最低抑菌濃度。并使用高效液相色譜-質譜法對最有前景的提取物進行了分析。結果發現，16個菌株含有抗菌代謝產物。因此，選定用于進一步研究的菌株為：猴頭菇4號（Hericium corraloides 4），其培養液和浸沒菌絲體提取物不僅表現出抗菌活性，還表現出抗真菌活性；以及白樺層孔菌3號（Fomitopsis betulina 3）、松層孔菌2號（Fomitopsis pinicola 2）、猴頭菇1號（Hericium erinaceus 1）和硫磺乳孔菌4號（Laetiporus sulphureus 4），其培養液提取物對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均表現出較高的抗菌活性。采用高效液相色譜-質譜聯用（HPLC-MS）法測定了這些菌株的代謝譜。利用該方法，初步鑒定了兩種代謝物：猴頭菇1號中的猴頭菇素（hericerin）和硫磺乳孔菌4號中的硫磺乳孔菌素H（sulfureuine H）。

關鍵詞：

擔子菌;深層培養;提取物;抗菌活性;抗真菌活性; HPLC-MS

1. 簡介

病原微生物耐藥菌株的出現每年都在增加 [ 1 ]。造成這種情況的原因有很多，例如抗生素的無節制使用、化學廢物排入環境等 [ 2,3 ]。另一個原因是可用抗生素的種類較少。因此，鑒定和分離新的抗菌分子，特別是從天然來源中分離，是一項重要任務。這種方法在 20 世紀抗生素時代初期也曾被使用，當時人們積極尋找新的抗菌分子生產者。放線菌和子囊菌經常被用作此類生產者，它們仍然是主要的生產者群體 [ 4,5 ]。在我們的工作中，我們重點研究了一類研究較少的生產者群體——擔子菌。

擔子菌是高等真菌中最重要的門類之一。根據最新數據，該門類包含70萬至100萬種，約占真菌總多樣性的28%至40% [ 6 , 7 ]。它們廣泛分布于所有地理區域，生長于各種基質上。擔子菌主要為腐生菌：它們在有機化合物的礦化過程中發揮重要作用，向環境中釋放酶，并吸收有機化合物的分解產物。此外，其中一些擔子菌也可能是各種生物的共生體或寄生蟲 [ 6 ]。

擔子菌具有豐富多樣的次級代謝產物。其次級代謝物組既有其獨特的特征，又與其他真菌和植物的代謝物組有相似之處，主要體現在多肽、炔類化合物和倍半萜類化合物方面[ 8 ]。擔子菌的次級代謝產物在生物起源、生理作用、結構和應用方面存在顯著差異。這些物質目前已成為許多真菌研究的主題?？茖W家在代謝物的組成中發現了抗氧化劑、抗菌化合物以及抗腫瘤、抗炎等分子[ 9,10 ]。

盡管藥用真菌已被各種文化使用了數百年，但直到最近才開始研究其在現代醫學中的應用。例如，藥用真菌產品被用作癌癥治療的輔助手段，減輕化療和放療的副作用，如惡心、貧血和免疫力下降[ 11 ]。

許多藥用真菌均可食用——除了具有有益特性的生物活性代謝物外，它們還含有所有必需氨基酸以及維生素：硫胺素、核黃素、煙酸和抗壞血酸。藥用和食用真菌富含鈣、磷、鐵、鈉和鉀等礦物質。因此，真菌既可以被視為合理的膳食補充劑，也可以作為預防（和治療）疾病的手段[ 12 ]。

自 20 世紀 40 年代以來，人們就開始研究擔子菌的抗菌特性 [ 13 ]。這些研究現在正變得越來越深入 [ 10 ]。關于該主題的大多數篩選研究都致力于研究自然界中采集的子實體的抗菌活性，而涉及深層培養的研究則少得多 [ 10 ]。大多數具有目標特性的代謝物都是從培養液中檢測和分離出來的 [ 14,15 ]。因此，首先利用測試菌株的深層培養進行研究是合理的。

從擔子菌中分離的抗菌代謝物屬于各種化學類別的化合物——萜類化合物、倍半萜、內酯、羧酸、肽和其他各種化合物。它們對各種微生物均有活性。這些微生物可以是革蘭氏陽性菌[ 16、17、18 ]和革蘭氏陰性菌[ 19、20 ] ，包括臨床菌株和耐藥菌株[ 21、22 ]、真菌[ 15、23 ]和植物病原菌[ 24 ]。值得注意的是，與革蘭氏陽性菌相比，它們對革蘭氏陰性菌的活性要低得多[ 10 ]。