Az Aspergillus terreus TZS-201607 endofitikus gomba endofitikus metabolitjainak vizsgálata a Panax ginseng tumorellenes anyagcseretermékeiben
A növényi endofiták olyan mikroorganizmusok csoportját jelentik, amelyek egészséges növényi szövetekben vagy életciklusuk egy bizonyos szakaszában élnek, és nem okoznak jelentős betegségtüneteket a gazdanövényben. Az elmúlt évtizedekben az endofita gombákról kimutatták, hogy képesek egyedi másodlagos metabolitok szintézisére, ami a természetes termékek kutatásának egyik legforróbb témájává tette őket. A növényekben található endofita gombák másodlagos anyagcseretermékeinek jellemzői a változatos szerkezet és a jelentős aktivitás. Jelenleg antibakteriális, rovarölő, tumorellenes, antioxidáns és egyéb hatású másodlagos metabolitokat fedeztek fel endofita gombákból, amelyek különböző szerkezeti típusokat fedeznek fel, mint például poliketonok (makrolidok, kinonok, antrakinonok stb.), terpének, alkaloidok, peptidek stb. Az endofita gombák a hosszú távú koevolúció során képesek olyan hatóanyagokat előállítani, amelyek azonosak vagy hasonlóak a gazdanövényükkel. Ezért a gyógynövényekben található endofita gombák tanulmányozása egyre nagyobb figyelmet kap. Különösen számos daganatellenes vezető vegyületet vagy gyógyszert fedeztek fel növények endofita gombáiból, mint például a paclitaxel, podofillotoxin, kamptotecin stb., ami azt jelzi, hogy nagy lehetőség van a gyógynövények endofita gombáiból származó új daganatellenes aktív vezető vegyületek felfedezésére.

A Taizi Shen a Caryophyllaceae családba tartozó Pseudostellaria heterophylla (Miq) Pax szárított gyökere. A Kínában gyakran használt hagyományos kínai gyógyászatban a qi és a lép táplálására, a folyadékok előállítására és a tüdő nedvesítésére van hatással. Olyan tünetek kezelésére használják, mint a száraz köhögés, spontán izzadás és szomjúság, léphiány és fáradtság, valamint étvágytalanság. Más gyógynövényekkel összehasonlítva viszonylag kevés kutatás foglalkozik a Panax ginseng endofita gombáinak izolálásával és azonosításával. Cai és munkatársai 18 endofita gombát izoláltak a Panax ginsengből, amelyek közül 6 törzs jelentős daganatellenes aktivitással rendelkezett fermentációs termékeiben, 3 törzs pedig jó antioxidáns aktivitással rendelkezett fermentációs termékeiben. Jelenleg azonban hiányoznak a Panax ginseng endofitikus gombák másodlagos metabolitjainak mélyreható kutatásai. Az endofita gombák egyedülálló mikrobiális erőforrásának tanulmányozása érdekében 12 endofita gombatörzset izoláltunk a Panax ginsengből, és megvizsgáltuk és elemeztük másodlagos metabolitjaik sokféleségét és aktivitását. Az Aspergillus terreus TZS-201607 törzs másodlagos metabolitjai gazdag kémiai szerkezeti változatosságot mutatnak. A tumorellenes aktivitás szűrése során e törzs burgonyaglükózleves (PDB) fermentációs terméke bizonyos gátló hatást mutatott HeLa sejtekkel szemben (48 órás gátlási arány>50%). Annak érdekében, hogy ebből a törzsből tumorellenes aktivitással rendelkező másodlagos metabolitokat nyerjünk, további kutatásokat végeztünk a törzs kémiai összetételére és aktivitására vonatkozóan.

A gyógynövények és endofitikus gombáik hosszú távú koevolúció révén egyedülálló mutualista szimbiózisban élnek. Közülük a gazdanövények növekedést, védelmet és táplálkozási környezetet biztosítanak a gombák számára, míg az endofita gombák másodlagos metabolitok szintézisével elősegítik a növények növekedését és védekezését. E másodlagos anyagcseretermékek jelentős biológiai aktivitása és az új gyógyszerek kifejlesztésében rejlő nagy potenciáljuk miatt a gyógynövények endofita gombakészletei olyan kincsesbányának bizonyultak, amelyet sürgősen fejleszteni kell. Az elmúlt 30 évben nagyszámú endofita gombát izoláltak és tisztítottak több száz gyógynövényből, mint például a Ningqianhu, a Chuanxiong, az oleander stb., ami azt jelzi, hogy a gyógynövények bőséges endofita gombakészletet tartalmaznak. Mivel Kínában általánosan használt hagyományos kínai gyógyászatról van szó, a Taizishen endofita gombák izolálására és azonosítására vonatkozó kutatások száma korlátozott. Jelenleg mindössze 18 endofita gombatörzset izoláltak belőle. Ezért a Panax ginseng endofitikus gombakészleteit tovább kell kutatni.

A gyógynövények endofita gombái szerkezetileg sokféle aktív másodlagos anyagcsereterméket termelhetnek, amelyek jelentős része tumorellenes farmakológiai aktivitással rendelkezik, és potenciális alkalmazási értéket képvisel. Ezen metabolitok szerkezeti típusai közé tartoznak az alkaloidok, szteroidok, terpének, flavonoidok, antrakinonok stb. Az antrakinon a természetes kinonvegyületek legelterjedtebb és legfontosabb osztálya, amely jelentős biológiai aktivitással, különösen daganatellenes aktivitással rendelkezik. Jellemzői a természetes alacsony toxicitás és a nagy hatékonyság, ami széles körű figyelmet keltett a kutatók körében. A Panax ginseng endofitikus gombáinak tanulmányozása és a jelentősen aktív másodlagos metabolitok, különösen a tumorellenes aktivitással rendelkező vegyületek kinyerése érdekében ez a tanulmány különböző kromatográfiás technikákat alkalmazott a Panax ginseng A. terreus TZS-201607 endofitikus gombájából 16 vegyület, köztük ketonok (vegyületek 1-4), antrakinonok (vegyületek 5-7) és szterolok (vegyületek 8-16) izolálására és tisztítására. Az 1-7, 12, 14-16 vegyületeket, amelyekről ebben a tanulmányban számoltunk be, először izoláltuk az A. terreus endofita gombából. Az in vitro tumorellenes aktivitási vizsgálatok azt mutatták, hogy a 6, 7 és 14 vegyületek erős citotoxikus aktivitást mutattak (IC50<10 μ M) az A549, BT-549, HeLa és THP-1 humán tumorsejtvonalakkal szemben. Ez a tanulmány gazdagítja a Panax ginseng endofita gombakészleteinek sokféleségét, és bizonyos mértékig gazdagítja az A. terreus gomba másodlagos metabolitjainak kémiai szerkezeti típusait és biológiai aktivitását. Ugyanakkor ez a tanulmány jelentős tumorellenes aktivitással rendelkező antrakinonvegyületeket fedezett fel, amelyek vegyületegyütteseket biztosítanak a későbbi vezető gyógyszervegyületek felfedezéséhez és kutatásához.