Fortschritte bei der Erforschung der diterpenoiden Wirkstoffe von endophytischen Pilzen in Pflanzen
Endophytische Pilze sind Pilze, die sich während ihres gesamten oder teilweisen Lebenszyklus zwischen oder in gesunden Geweben von Wirtspflanzen ansiedeln und in der Regel keine nennenswerten Infektionssymptome beim Wirt hervorrufen. Sie sind ein wichtiger Bestandteil der mikroökologischen Systeme von Pflanzen. In einem langfristigen Prozess der Koevolution bauen verschiedene endophytische Pilze allmählich eine gute symbiotische Beziehung zu den Wirtspflanzen auf, insbesondere endophytische Pilze, die viele aktive Metaboliten produzieren, die das Wachstum und die Wettbewerbsfähigkeit der Wirtspflanzen verbessern. Daher interessieren sich viele Wissenschaftler zunehmend für die Untersuchung endophytischer Pilze als potenzielle Produzenten neuartiger bioaktiver Verbindungen in Pflanzen. Gegenwärtig wurden verschiedene strukturelle Arten von Verbindungen wie Terpene, Steroide, Alkaloide, Flavonoide, Phenole usw. aus endophytischen Pilzkulturen in Pflanzen isoliert. Diese Verbindungen dienen nicht nur als chemische Reserven für antitumorale, entzündungshemmende, antioxidative, antivirale und antibakterielle Aktivitäten, sondern leisten auch einen wichtigen Beitrag zur Lösung aktueller und zukünftiger Herausforderungen in den Bereichen Landwirtschaft, Umwelt und Medizin.

Derzeit gibt es viele Berichte über die Sekundärmetaboliten von endophytischen Pilzen in Pflanzen, die sich auf Verbindungen wie Alkaloide, Terpene und Polyketone konzentrieren, während detaillierte Übersichten über die Strukturen und biologischen Aktivitäten von diterpenoiden Verbindungen relativ selten sind. Daher werden in diesem Artikel nur die 137 diterpenoiden Verbindungen, die seit 1993 von endophytischen Pilzen in Pflanzen produziert werden, und ihre biologischen Aktivitäten beschrieben, um eine Referenz für eine bessere Entwicklung und Nutzung von diterpenoiden Verbindungen aus endophytischen Pilzen in Pflanzen zu bieten.

Aus der seit 1993 gesichteten Literatur geht hervor, dass 37 aus Pflanzen isolierte endophytische Pilze diterpenoide Verbindungen produzieren können, darunter: Taxan-Typ (1), Hemiphyllan-Typ (31), Harzianon-Typ (5), Isoparaffin-Typ (26), Guanacastan-Typ (3), Clostridin-Typ (4), Indol-Diterpenoid-Typ (45), Ginkgolid-Typ (1), Phomactin-Typ (4), Cyclian-Typ (13), Norcyclostan-Typ (3) und Abietan-Typ (1). Diese Verbindungen weisen unterschiedliche Aktivitäten auf, wie z.B. antitumorale, antivirale, entzündungshemmende, antibakterielle und nematodenabtötende Wirkung. Insbesondere sechs Arten von Skelettverbindungen wie das Halbtags-Cyclohexan haben signifikante Wirkungen in Bezug auf antitumorale und antibakterielle Aspekte, wie in Tabelle 2-3 zusammengefasst. Daher sollte sich die Forschung zu Diterpenoidverbindungen endophytischer Pilze in Pflanzen auf diesen Aspekt konzentrieren. Darüber hinaus gibt es aufgrund von Faktoren wie Klimabedingungen, Jahreszeit der Probensammlung und geografischer Lage Unterschiede bei den Diterpenoidverbindungen, die von endophytischen Pilzen derselben Pflanzenart verstoffwechselt werden, was ihre Vielseitigkeit erhöht. Daher haben diese Verbindungen vielversprechende Anwendungen in der Medizin, Landwirtschaft, Umwelt und anderen Bereichen.

Es gibt jedoch noch einige Probleme bei der Erforschung von Diterpenoidverbindungen aus endophytischen Pilzen in Pflanzen. Die Entdeckung endophytischer Pilze liegt schon über 100 Jahre zurück, aber die Erforschung der Wirkstoffe begann relativ spät, insbesondere die Untersuchung der Induktion der Bildung und Akkumulation von Wirkstoffen durch endophytische Pilze, die erst in den letzten Jahrzehnten in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit gerückt ist. Daher sollten neben der Isolierung und Identifizierung auch die Synthesewege, die biologischen Aktivitätsmechanismen und die Struktur-Aktivitäts-Beziehungen von Diterpenoid-Verbindungen, die von endophytischen Pilzen in Pflanzen induziert werden, weiter erforscht und ihre aktiven Stellen aufgeklärt werden. Dies wird eine spezifische Grundlage für die breite Anwendung diterpenoider Verbindungen schaffen. Darüber hinaus sind weitere Forschungen erforderlich, um die Wachstumsbedingungen endophytischer Pilze zu optimieren, insbesondere derjenigen, die dazu neigen, Metaboliten ohne nennenswerten Zerfall zu produzieren. Um mehr aktive Verbindungen mit hoher pharmakologischer Wirkung zu erhalten und sie bei der Entwicklung und Erforschung neuer Medikamente einzusetzen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kombination der Optimierung der Wachstumsbedingungen endophytischer Pilze mit dem Mechanismus und der Struktur-Aktivität der isolierten Wirkstoffe von großer Bedeutung für die Entwicklung und Nutzung von diterpenoiden Wirkstoffen in endophytischen Pflanzenpilzen ist.