Étude des métabolites anti-tumoraux d'un champignon endophyte Aspergillus terreus TZS-201607 dans le Panax ginseng
Les endophytes végétaux désignent un groupe de micro-organismes qui vivent à l'intérieur de tissus végétaux sains ou à un certain stade de leur cycle de vie, et qui ne provoquent pas de symptômes de maladie significatifs chez la plante hôte. Au cours des dernières décennies, il a été démontré que les champignons endophytes avaient la capacité de synthétiser des métabolites secondaires uniques, ce qui en fait un sujet d'actualité dans le domaine de la recherche sur les produits naturels. Les métabolites secondaires des champignons endophytes dans les plantes se caractérisent par des structures diverses et une activité significative. À l'heure actuelle, des métabolites secondaires aux activités antibactériennes, insecticides, antitumorales, antioxydantes et autres ont été découverts dans les champignons endophytes, couvrant divers types structurels tels que les polycétones (macrolides, quinones, anthraquinones, etc.), les terpènes, les alcaloïdes, les peptides, etc. Les champignons endophytes peuvent produire des principes actifs identiques ou similaires à ceux de leurs plantes hôtes au cours d'une coévolution à long terme. C'est pourquoi l'étude des champignons endophytes dans les plantes médicinales a attiré une attention croissante. En particulier, de nombreux composés ou médicaments anti-tumoraux ont été découverts à partir de champignons endophytes dans les plantes, tels que le paclitaxel, la podophyllotoxine, la camptothécine, etc., ce qui indique qu'il existe un grand potentiel pour explorer de nouveaux composés actifs anti-tumoraux à partir de champignons endophytes dans les plantes médicinales.

Taizi Shen est la racine séchée de Pseudostellaria heterophylla (Miq) Pax, une plante de la famille des Caryophyllacées. Il s'agit d'un médicament traditionnel chinois couramment utilisé en Chine, qui a pour effet de nourrir le qi et la rate, de générer des fluides et d'humidifier les poumons. Elle est utilisée pour traiter des symptômes tels que la toux sèche, la transpiration spontanée et la soif, l'insuffisance de la rate, la fatigue et la perte d'appétit. Par rapport à d'autres plantes médicinales, il y a relativement peu de recherches sur l'isolement et l'identification des champignons endophytes dans le Panax ginseng. Cai et al. ont isolé 18 champignons endophytes du Panax ginseng, parmi lesquels 6 souches avaient une activité anti-tumorale significative dans leurs produits de fermentation, et 3 souches avaient une bonne activité antioxydante dans leurs produits de fermentation. Toutefois, les recherches approfondies sur les métabolites secondaires des champignons endophytes du Panax ginseng font actuellement défaut. Afin d'étudier les ressources microbiennes uniques des champignons endophytes, nous avons isolé 12 souches de champignons endophytes du Panax ginseng et avons analysé la diversité et l'activité de leurs métabolites secondaires. Les métabolites secondaires de la souche Aspergillus terreus TZS-201607 présentent une grande diversité structurelle chimique. Lors du criblage de l'activité antitumorale, le produit de fermentation de cette souche dans le bouillon de glucose de pomme de terre (PDB) a montré une certaine activité inhibitrice contre les cellules HeLa (taux d'inhibition de 48 heures>50%). Afin d'obtenir des métabolites secondaires ayant une activité anti-tumorale à partir de cette souche, des recherches supplémentaires ont été menées sur sa composition chimique et son activité.

Les plantes médicinales et leurs champignons endophytes ont formé une relation symbiotique mutualiste unique grâce à une coévolution à long terme. Parmi eux, les plantes hôtes assurent la croissance, la protection et l'environnement nutritionnel des champignons, tandis que les champignons endophytes favorisent la croissance et la défense des plantes en synthétisant des métabolites secondaires. En raison de l'activité biologique significative de ces métabolites secondaires et de leur grand potentiel pour le développement de nouveaux médicaments, les ressources fongiques endophytiques des plantes médicinales se sont révélées être un trésor qu'il est urgent de développer. Au cours des 30 dernières années, un grand nombre de champignons endophytes ont été isolés et purifiés à partir de centaines de plantes médicinales, telles que le Ningqianhu, le Chuanxiong, le laurier-rose, etc. Les plantes médicinales contiennent donc d'abondantes ressources en champignons endophytes. Le Taizishen étant une médecine traditionnelle chinoise couramment utilisée en Chine, les recherches sur l'isolement et l'identification des champignons endophytes dans le Taizishen sont limitées. Actuellement, seules 18 souches de champignons endophytes ont été isolées. Par conséquent, les ressources fongiques endophytiques du Panax ginseng doivent être davantage explorées.

Les champignons endophytes des plantes médicinales peuvent produire des métabolites secondaires actifs structurellement diversifiés, dont une partie considérable a une activité pharmacologique anti-tumorale et présente une valeur d'application potentielle. Les types structurels de ces métabolites comprennent les alcaloïdes, les stéroïdes, les terpènes, les flavonoïdes, les anthraquinones, etc. L'anthraquinone est la classe la plus abondante et la plus importante de composés quinoniques naturels, avec une activité biologique significative, en particulier une activité antitumorale. Elle présente les caractéristiques d'une faible toxicité naturelle et d'une grande efficacité, ce qui a attiré l'attention des chercheurs. Afin d'étudier les champignons endophytes du Panax ginseng et d'obtenir des métabolites secondaires significativement actifs, en particulier des composés ayant une activité anti-tumorale, cette étude a utilisé diverses techniques chromatographiques pour isoler et purifier 16 composés du champignon endophyte A. terreus TZS-201607 du Panax ginseng, y compris des cétones (composés 1-4), des anthraquinones (composés 5-7), et des stérols (composés 8-16). Les composés 1-7, 12, 14-16 rapportés dans cette étude ont été isolés pour la première fois à partir du champignon endophyte A. terreus. Des tests d'activité antitumorale in vitro ont montré que les composés 6, 7 et 14 présentaient une forte activité cytotoxique (IC50<10 μ M) contre les lignées cellulaires tumorales humaines A549, BT-549, HeLa et THP-1. Cette étude enrichit la diversité des ressources fongiques endophytiques du Panax ginseng et, dans une certaine mesure, les types de structure chimique et les activités biologiques des métabolites secondaires du champignon A. terreus. En même temps, cette étude a découvert des composés anthraquinoniques avec une activité anti-tumorale significative, fournissant des entités composées pour la découverte et la recherche de composés médicamenteux ultérieurs.