银杏内生菌资源库的构建及其活性多糖对CYP450作用机理的研究

Polysaccharides from Ginkgo biloba are an important active component which have many physiological functions, such as immune regulation, antitumor and antiaging. But utilizing polysaccharides of Ginkgo biloba is limited due to cultivation and extraction costs. Endophyte fermentation is a good method for industrial production, inducing shortening cycle-time,decreasing cost and improving the utilization efficiency of natural resources. In this study, endophyte of Ginkgo biloba from different regions will be isolated and identified through morphological, physiological, biochemical and DNA method, in order to reveal the diversity of endophyte of different regions and different parts of Ginkgo biloba at molecular level, at the same time phylogenesis will be analysed. Finally, resources database of Ginkgo biloba endophyte will be constructed and library of endophyte producing active polysaccharides will be screened. The effect of active polysaccharides on cytochrome P450 (CYP450) will be studied. The purpose of this study is to construct the resources database of endophyte from Ginkgo biloba, to obtain Ginkgo biloba endophyte library which can produce active polysaccharides. It can also provide a novative idea for utilizing Ginkgo acid, flavonoids, lactones and other active components. From this study, induction or inhibition mechanisms of polysaccharides of Ginkgo biloba endophyte on CYP450 will be verified, which can provide information for Ginkgo biloba products application. The study also can establish the scientific foundation for the efficient, cyclic utilization of Ginkgo biloba resources.

银杏多糖是银杏中重要的活性成分，具有免疫调节、抗肿瘤、抗衰老等功能。但银杏多糖受到银杏栽培、提取成本等因素制约，未能有效地开发。利用银杏内生菌发酵可实现活性多糖的工业化生产，缩短周期，降低成本，提高原生态资源的利用率。本研究从不同区域银杏中分离内生菌，进行形态学、生理生化和DNA鉴定，从分子水平揭示不同区域及银杏不同部位内生菌的多样性并进行系统发育分析，最终构建银杏内生菌资源库；从库中筛选产活性多糖的内生菌，通过监测活性多糖对细胞色素P450（CYP450）酶的影响，研究银杏多糖对CYP450的作用机理。本研究旨在构建银杏内生菌资源库，获得有应用前景产活性多糖的银杏内生菌库，为银杏酸、银杏黄酮、银杏内酯等活性物质的开发利用提供新思路；探明银杏内生菌活性多糖对CYP450酶的诱导或抑制机理，为银杏产品的开发应用提供技术依据；为高效、循环利用银杏资源奠定科学基础。

银杏多糖具有免疫调节、抗肿瘤、抗衰老等功能，但因受到银杏栽培、提取成本等因素制约，未能有效地开发。内生菌能产生与宿主相同或相似的有效成分。本项目旨在通过构建内生菌资源库，为高效利用银杏资源奠定基础。本研究从不同区域银杏中分离内生菌，构建银杏内生菌资源库；从库中筛选产活性多糖的内生菌，考察活性多糖的理化性质；研究活性多糖对细胞色素P450（CYP450）酶的影响。. 重要成果如下：①构建了银杏内菌资源库（204株细菌、49株真菌、27株放线菌）和产胞外多糖的内生菌资源库(97株细菌、19株真菌、7株放线菌)；内生菌球形赖氨酸芽孢杆菌（genebank 登录号KY565423.1）在系统发育树中占据着独立的一个分支；②优化银杏内生菌（KY565423.1）胞外多糖的发酵工艺，胞外多糖产量达到10.27g/L；③提取银杏叶多糖（GBLP），GBLP和内生菌多糖（EPS）均为酸性多糖,在蛋白质、糖醛酸和硫酸根含量上不同；两种多糖的红外图谱相似度很高、单糖组成不同；质谱分析两种多糖均为β构型吡喃糖，但C-取代基团不同；SEM分析两种多糖的表面形态存在一些差别；④EPS抑制细菌的能力强于真菌，GBLP和EPS对不同细菌的抑制不同；⑤两种多糖的抗氧化能力强弱顺序为Vc＞GBLP＞EPS；EPS 与 GBLP 可以显著提高小鼠体内 T-SOD、GSH-Px 及 CAT 的活性，对MDA不敏感；⑥EPS和GBLP对CYP450的影响：对肝脏和血清中亚型酶诱导和抑制的作用有差异。EPS可以显著提高肝脏中NADPH-细胞色素C还原酶的活性，抑制CYP2C9的酶活性；增强血清中CYP3A4、CYP2E1和CYP2C19酶活性，抑制CYP2C9酶活性。GBLP可以显著提高肝脏中CYP450含量，增强CYP1A2酶活性；抑制血清中CYP3A酶活性；⑦内生菌黄酮和银杏叶黄酮在抑菌活性和抗氧化活性方面有一定的差异；⑧接枝了银杏多糖大豆肽。. 本项目构建了内生菌资源库，发酵制备代谢产物，研究了EPS和GBLP结构组成和生物活性的相似与差异，探明银杏内生菌活性多糖对CYP450酶的诱导与抑制机理，为银杏内生菌多糖代替银杏叶多糖应用的研究提供了理论基础和技术依据，为银杏资源的深度开发与利用提供了新的途径。