Teneur en paclitaxel et isolement, purification et identification des esp\u00e8ces de champignons mycorhiziens dans l'if de Chine m\u00e9ridionale
\nLa mycorhize est une relation symbiotique entre les champignons du sol et les racines des plantes. En tant que micro-organisme b\u00e9n\u00e9fique capable d'\u00e9tablir une symbiose mutualiste avec la grande majorit\u00e9 des racines des plantes, la recherche sur les champignons mycorhiziens se concentre principalement sur leur structure morphologique et leurs fonctions sp\u00e9cifiques. Le myc\u00e9lium des champignons mycorhiziens infecte les racines des plantes h\u00f4tes qui ne sont pas encore devenues li\u00e8geuses, formant une gaine fongique \u00e0 la surface de l'extr\u00e9mit\u00e9 de la racine, un r\u00e9seau hartien dans le cortex de la racine et des hyphes \u00e9tendus \u00e0 l'ext\u00e9rieur des racines. Il poss\u00e8de des structures caract\u00e9ristiques telles que la promotion de la croissance et du d\u00e9veloppement des plantes, l'am\u00e9lioration de la r\u00e9sistance des plantes au stress et aux maladies, l'am\u00e9lioration de l'absorption et de l'utilisation par les plantes des \u00e9l\u00e9ments min\u00e9raux (en particulier N et P), et peut \u00e9galement \u00e9tendre la zone d'absorption des racines des plantes, am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 de l'utilisation de l'eau, promouvoir l'absorption et l'utilisation des nutriments min\u00e9raux, am\u00e9liorer le cycle du carbone dans le corps, et affecter le m\u00e9tabolisme primaire et secondaire des plantes en formant un r\u00e9seau myc\u00e9lien dense entre le sol de la rhizosph\u00e8re et les cellules du cortex racinaire. Les champignons mycorhiziens forment des relations symbiotiques \u00e9troites avec la plupart des plantes terrestres, et diff\u00e9rents champignons peuvent envahir simultan\u00e9ment des segments de racines individuels. Outre les effets \u00e9cologiques biologiques et physiologiques mentionn\u00e9s ci-dessus, ils affectent \u00e9galement le m\u00e9tabolisme secondaire des racines des plantes et y participent, mais il existe peu de rapports de recherche \u00e0 ce sujet.
\nTaxus chinensis var. mairei est une plante prot\u00e9g\u00e9e nationale de premi\u00e8re classe et une vari\u00e9t\u00e9 de Taxus distribu\u00e9e en Chine. Elle appartient aux esp\u00e8ces reliques glaciaires du Quaternaire et est principalement r\u00e9partie au sud du bassin du fleuve Yangtze. Les plantes du genre Taxus sont actuellement reconnues comme des plantes anticanc\u00e9reuses naturelles rares et menac\u00e9es dans le monde. Leurs racines, tiges et feuilles contiennent toutes des ingr\u00e9dients m\u00e9dicinaux anticanc\u00e9reux naturels tels que le paclitaxel et son pr\u00e9curseur 10-DAB \u2162, ainsi que des compos\u00e9s de taxane. Par cons\u00e9quent, afin de rechercher de nouvelles sources m\u00e9dicinales, il existe de nombreux rapports de recherche sur les champignons endophytes de l'if de Chine m\u00e9ridionale, mais tr\u00e8s peu de rapports de recherche sur les champignons mycorhiziens de l'if de Chine m\u00e9ridionale. Lorsque Zhang Xiangyu et al. ont \u00e9tudi\u00e9 la distribution de la teneur en paclitaxel dans divers organes et tissus d'ifs du sud de la Chine, ils ont constat\u00e9 que la teneur la plus \u00e9lev\u00e9e en paclitaxel se trouvait dans les racines fibreuses, avec une valeur de 0,101%. Plus tard, Gong Xueyuan et al. ont poursuivi leurs \u00e9tudes et ont constat\u00e9 la pr\u00e9sence de champignons mycorhiziens dans les racines fibreuses. Apr\u00e8s isolement et culture, 21 champignons mycorhiziens ont \u00e9t\u00e9 obtenus \u00e0 partir des tissus mycorhiziens. La culture pure par fermentation liquide a permis de constater que 4 d'entre eux produisaient du 10-DAB III mais ne produisaient pas de paclitaxel, et que 6 produisaient du paclitaxel mais ne produisaient pas de 10-DAB III. Cependant, l'identification des esp\u00e8ces de 21 champignons mycorhiziens n'a pas \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e. Apr\u00e8s dissection des champignons mycorhiziens de cette \u00e9tude, une zone structurelle rouge a \u00e9t\u00e9 trouv\u00e9e dans la r\u00e9gion centrale (voir figure 1), avec des cellules \u00e0 parois minces \u00e0 l'ext\u00e9rieur. La dissection et l'\u00e9pluchage de la zone structurelle rouge ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 qu'il s'agissait du tissu racinaire d'origine. Apr\u00e8s des tests et des recherches, on a constat\u00e9 que la teneur en paclitaxel \u00e9tait de 0,209%, soit 0,065% de plus que celle de la racine fibreuse. Cette \u00e9tude a \u00e9galement men\u00e9 une culture mutuelle entre les champignons mycorhiziens de l'if de Chine m\u00e9ridional et le tissu du cal de la tige, et a constat\u00e9 que la teneur en paclitaxel dans le tissu du cal augmentait de mani\u00e8re significative apr\u00e8s l'interaction. La gaine mycorhizienne \u00e0 arbuscules est la seule structure anatomique cl\u00e9 ajout\u00e9e par les champignons mycorhiziens par rapport aux racines fibreuses ordinaires. Par cons\u00e9quent, les champignons mycorhiziens dans la gaine mycorhizienne arbusculaire devraient \u00eatre le facteur cl\u00e9 de l'accumulation \u00e9lev\u00e9e de paclitaxel dans le tissu racinaire d'origine des champignons mycorhiziens. Afin de r\u00e9v\u00e9ler la corr\u00e9lation entre les deux, cette \u00e9tude a relanc\u00e9 la recherche sur l'isolement et la purification des champignons mycorhiziens dans l'if du sud de la Chine \u00e0 l'aide de la m\u00e9thode de culture tissulaire, et a pr\u00e9vu d'utiliser des techniques d'observation morphologique et de biologie mol\u00e9culaire pour identifier l'esp\u00e8ce de ce champignon mycorhizien, afin d'obtenir des informations sur le m\u00e9canisme de corr\u00e9lation. En comparaison avec les rapports de recherche de la litt\u00e9rature pertinente, il a \u00e9t\u00e9 constat\u00e9 qu'il existait des diff\u00e9rences significatives entre la diversit\u00e9 des esp\u00e8ces de champignons mycorhiziens dans les tissus racinaires de l'if de Chine m\u00e9ridionale et la biodiversit\u00e9 fongique endog\u00e8ne dans d'autres tissus organiques des plantes d'if de Chine m\u00e9ridionale, La recherche sur la diversit\u00e9 des organismes impliqu\u00e9s dans la biosynth\u00e8se du paclitaxel et l'interaction entre les champignons mycorhiziens et les plantes pour produire des m\u00e9tabolites secondaires est d'une grande importance scientifique.<\/p>\n
<\/p>\n
Il existe 11 esp\u00e8ces de Taxus dans le monde, dont 1 vari\u00e9t\u00e9 et 1 hybride. Parmi elles, 9 esp\u00e8ces de champignons endophytes de Taxus ont la capacit\u00e9 de produire du paclitaxel. Li et al. ont cultiv\u00e9 conjointement un milieu de culture fongique endophytique produisant du paclitaxel avec des cellules de Taxus cuspidata cultiv\u00e9es en suspension, et les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que non seulement cela augmentait le taux de lib\u00e9ration du paclitaxel, mais que cela ne causait pas non plus de dommages significatifs \u00e0 la membrane cellulaire de Taxus cuspidata, ce qui indique que le milieu de fermentation fongique endophytique peut avoir une activit\u00e9 fonctionnelle d'activation des enzymes li\u00e9es au transport actif du paclitaxel. Des \u00e9tudes montrent \u00e9galement que la co-culture de cellules et de souches de noisetier est efficace, l'inoculation fongique et la dur\u00e9e de la co-culture \u00e9tant des facteurs importants pour obtenir une production maximale de paclitaxel dans ce syst\u00e8me de co-culture. Cependant, il n'y a pas eu de rapport clair sur la relation biologique entre les champignons endophytes et les cellules de Taxus chinensis dans la biosynth\u00e8se du paclitaxel. Gong et al. ont rapport\u00e9 que les champignons mycorhiziens du sud de Taxus chinensis ont la capacit\u00e9 de produire du paclitaxel et du 10-DAB \u2162, mais qu'ils se d\u00e9composent rapidement et disparaissent apr\u00e8s la sous-culture. Par cons\u00e9quent, le m\u00e9canisme de corr\u00e9lation entre les champignons mycorhiziens et la teneur plus \u00e9lev\u00e9e en paclitaxel dans les tissus racinaires primitifs mycorhiziens m\u00e9rite d'\u00eatre approfondi.
\nCertaines monographies classent l'if de Chine parmi les plantes mycorhiziennes endophytes et soulignent que l'if de Chine m\u00e9ridional peut former des champignons mycorhiziens \u00e0 v\u00e9sicules arbusculaires avec des champignons mycorhiziens arbusculaires. La diversit\u00e9 morphologique des spores ne suffit pas \u00e0 r\u00e9v\u00e9ler la diversit\u00e9 r\u00e9elle des champignons dans les \u00e9cosyst\u00e8mes. L'application des techniques de biologie mol\u00e9culaire \u00e0 la recherche sur les champignons mycorhiziens peut accro\u00eetre de mani\u00e8re significative leur diversit\u00e9 taxonomique. Des \u00e9tudes ont montr\u00e9 que la diversit\u00e9 g\u00e9n\u00e9tique est \u00e9lev\u00e9e au sein des populations et m\u00eame au sein des spores individuelles. En outre, des \u00e9l\u00e9ments sugg\u00e8rent que les diff\u00e9rences dans la composition des communaut\u00e9s de champignons mycorhiziens peuvent avoir des impacts variables sur les plantes et jouer un r\u00f4le dans la d\u00e9termination de la diversit\u00e9 des plantes, de la diversit\u00e9 des \u00e9cosyst\u00e8mes et de la productivit\u00e9. Les r\u00e9sultats de cette \u00e9tude ont montr\u00e9 que les champignons mycorhiziens de l'if de Chine m\u00e9ridional ont une communaut\u00e9 microbienne diff\u00e9rente de celle des champignons endophytes dans d'autres tissus organiques. Le tissu racinaire d'origine a une teneur en paclitaxel beaucoup plus \u00e9lev\u00e9e que les racines ordinaires et les autres tissus organiques, et l'interaction entre le tissu du cal et les champignons mycorhiziens peut augmenter sa teneur en paclitaxel. Par cons\u00e9quent, le m\u00e9canisme synergique entre les champignons mycorhiziens et les cellules racinaires de l'if de Chine m\u00e9ridional dans la biosynth\u00e8se du paclitaxel est une piste importante qui m\u00e9rite d'\u00eatre \u00e9tudi\u00e9e. Cela a une signification scientifique significative et une valeur d'application pour le d\u00e9veloppement et l'utilisation des champignons mycorhiziens et la production verte efficace de compos\u00e9s organiques fonctionnels naturels actifs.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Content of paclitaxel and isolation, purification, and species identification of mycorrhizal fungi in southern Chinese yew Mycorrhiza is a symbiotic relationship between soil fungi and plant roots. As a beneficial microorganism that can establish mutualistic symbiosis with the vast majority of plant roots, research on mycorrhizal fungi mainly focuses on their specific morphological structure and […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n