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目的:本研究对新疆本地芜菁进行内生真菌分离、培养和鉴定,并检测其代谢产物的抗肿瘤、抗菌和抗氧化活性,并进行代谢组学分析。目的是获得具有生物活性的植物内生真菌菌株,为今后微生物活性产物的开发和利用提供菌种资源。方法:1)利用传统微生物分离培养技术对新疆地区生长的芜菁进行内生真菌的分离。并对内生真菌ITS基因进行测序、比对和分析,利用Mega软件构建系统发育树,对所分离的芜菁内生真菌进行分子生物学鉴定和植物内生真菌构成的多样性分析。2)芜菁内生真菌代谢产物用乙酸乙酯萃取法获得粗提物并通过CCK8方法分别检测不同浓度代谢产物对人非小细胞肺癌细胞系(A549)、人肝癌细胞系(Hep G2)、人前列腺癌细胞系(PC-3)、人胃癌细胞系(SGC-7901)、宫颈癌细胞系(Hela)的抑制作用。3)纸片扩散法(K-B法)检测芜菁内生真菌代谢产物乙酸乙酯粗提物对临床标准菌株白色念球菌(Candida Albicans)、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的抗菌活性。4)通过检测芜菁内生真菌乙酸乙酯粗提物的T-AOC总抗氧化能力和DPPH自由基清除率,检测其抗氧化活性。5)利用荷瘤小鼠模型开展体内动物实验,通过测定瘤体体积和重量,计算抑瘤率。用Western-blot和实时荧光定量PCR方法检测凋亡相关蛋白的表达量,用TUNEL染色计算细胞凋亡指数,检测对模型小鼠的抑瘤作用,初步探索芜菁活性菌株代谢产物的抗肿瘤机制。6)将筛选到的有活性菌株代谢产物进行GC-TOF-MS检测,通过代谢组学方法将其与无活性菌株代谢产物进行比较分析,以探索活性菌株代谢产物中的差异代谢物。结果:1)从芜菁的叶片、块根及须根中共分离得到40株内生菌,最终通过ITS序列测定和系统进化发育树构建分析,共分离得到15株芜菁内生真菌,分别属于链格孢属(Alternaria sp.)、枝孢属(Cladosporium sp.)、珊瑚菌属(Corallomycetella sp.)、隐球酵母属(Cryptococcus sp.)、假裸囊菌属(Pseudogymnoascus sp.)、红酵母属(Rhodotorula sp.)、维希尼克氏酵母属(Vishniacozyma sp.)7个属,其中枝孢属(Cladosporium sp.)占所有菌株数的33.3%,为优势菌属。2)抗肿瘤活性检测结果发现一株链格孢属(Alternaria sp.)内生真菌Pr10的代谢产物乙酸乙酯粗提物在200μg/m L浓度时,对非小细胞肺癌细胞(A549)的抑制率达到55%,与空白对照相比具有明显的抑制作用(P<0.05),而其他14株内生真菌对不同细胞系的抑制率没有达到50%。3)抗菌活性检测发现分离培养所获得的所有内生真菌对四株标准菌株白色念球菌(Candida Albicans)、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)均无抑菌圈出现,未表现出抗菌活性。4)抗氧化活性检测发现,该链格孢属(Alternaria sp.)内生真菌Pr10菌株代谢产物的DPPH清除率在浓度为1mg/m L时,达到82%,具有较好的抗氧化活性,其他14株内生真菌的代谢产物的总抗氧化能力与其相当,但DPPH自由基清除率均未有Pr10的代谢产物高。5)模型动物抗肿瘤活性结果发现,与对照组相比,Pr10的代谢产物粗提物的抑瘤率为56%,与对照组相比,链格孢属(Alternaria sp.)内生真菌Pr10代谢产物粗提物具有抑瘤作用(P<0.01),检测Bcl-2和Caspase3蛋白表达量,与对照组相比Pr10代谢产物给药组,Bcl-2表达量下降(P<0.05),Caspase3表达量升高(P<0.05)。TUNEL测定细胞凋亡指数,Pr10给药组肿瘤细胞凋亡数高于对照组(P<0.05)。因此推测链格孢属(Alternaria sp.)内生真菌Pr10代谢产物粗提物是通过下调Bcl-2,上调Caspase3的表达量,诱发A549荷瘤小鼠肿瘤细胞凋亡,从而达到抗肿瘤的效果。6)芜菁内生真菌Pr10、Pr6、Pr7和Pr8四株内生真菌代谢产物进行非靶向测定,结果发现链格孢属(Alternaria sp.)真菌Pr10的代谢产物中与其他三株代谢产物相比含有丰富的、独特的代谢产物,富含氨基酸和糖类衍生物,如苯丙氨酸、D-阿拉伯醇、纤维二糖和海藻糖等具有抗肿瘤和抗氧化活性物质。结论:从芜菁中分离得到15株内生真菌,分别属于7个属。通过体内体外实验检测以及代谢组学研究,筛选出一株代谢产物具有抗肿瘤和抗氧化活性的链格孢属(Alternaria sp.)内生真菌Pr10。其代谢产物的活性成分具有药物开发的潜力,为芜菁内生真菌代谢产物的抗肿瘤及抗氧化活性研究提供科学依据和菌种资源。