Потенціал використання ендофітів у фармацевтичній галузі
DOI:
https://doi.org/10.37987/1997-9894.2022.2-3(258-259).264060Ключові слова:
антибактеріальні засоби, бактерії, гриби, ендофіти, протипухлинні засобиАнотація
Ендофіти – це мікроорганізми, зазвичай гриби або бактерії, рідше водорості й віруси, які живуть у тканинах рослини і між ними, не викликаючи при цьому симптомів захворювань у господаря. За оцінками, ендофітних видів грибів налічується понад мільйон, але через їх місця існування вони були виявлені відносно нещодавно, тому мало вивчені. На сьогодні відомо менше 1 % усіх ендофітних видів. При спостереженні за взаємовідносинами рослин з ендофітів більшість дослідників дотримуються думки, що такі асоціації є коменсалізмом (Ayswaria, Vasu, & Krishna, 2020). У наш час ендофітних мікроорганізмів вважають потенційним джерелом сполук – вторинних метаболітів. Біоактивні сполуки ендофітів можуть бути використані у фармацевтичній галузі. В основному ендофіти застосовують у виробництві антибіотиків, антиоксидантів, різних ферментів, протизапальних, антимікробних, протипаразитних і протигрибкових препаратів, імунних супресорів, а також як протиракові агенти. Інтерес до біотехнології великий, адже застосування вторинних метаболітів ендофітів можливе, окрім фармацевтики, в косметичній промисловості, сільськогосподарському комплексі, текстильному виробництві та харчовій промисловості. Актуальність вказаної теми і подальших її досліджень з метою застосування вже відомих і відкриття нових біоактивних компонентів ендофітних мікроорганізмів може допомогти вченим у розв’язанні проблеми стійкості деяких патогенних штамів до сучасних підходів у антибіотикотерапії. Потенціал використання дуже великий, оскільки ендофіти можна добувати з великої кількості рослин по всьому світі. Властивості й характеристики отриманих ендофітів будуть різними, в зв’язку з їх географічним розташуванням і умовами навколишнього середовища. Крім значної різноманітності ендофітних мікроорганізмів для виробництва також важливим фактором є можливість використання одного і того ж гриба, бактерії або водорості для синтезу значної кількості різних активних сполук. Ці сполуки цікаві тим, що вони можуть діяти в декількох напрямках. У цій статті розглянуті кілька варіантів класифікацій ендофітних мікроорганізмів, перераховані можливі варіанти застосування у фармацевтичному вироб- ництві, розглянуті найбільш використовувані біоактивні сполуки з актинобактерий роду Streptomyces, до того ж, розглянуті речовини з протипухлинною активністю, які вже зараз використовують для лікування онкології різних органів людини і випускають у формі лікарських засобів для приготування ін’єкційних розчинів. Метаболіти ендофітів також знайшли застосування у виробництві антидепресантів, заспокійливих, препаратів для лікування захворювань нервової системи. Метою нашої роботи було описати сучасну класифікацію ендофітів і показати можливості їх потенційного застосування в антибіотичних препаратах, як діючих речовин для лікування раку та в якості седативних препаратів.
Посилання
A critical review on exploiting the pharmaceutical potential of plant endophytic fungi / S. Gupta, P. Chaturvedi, M. G. Kulkarni [et al.] // Biotechnology Advances. – 2019. – 107462. DOI:10.1016/j.biotechadv.2019.107.
Ayswaria R. Diverse endophytic Streptomyces species with dynamic metabolites and their meritorious applications: a critical review / R. Ayswaria, V. Vasu, R. Krishna // Critical Reviews in Microbiology. – 2020. – Nо. 46 (6). – Р. 750–758. DOI: 10.1080/1040841x.2020.1828816.
Harrison J. G. The diversity and distribution of endophytes across biomes, plant phylogeny, and host tissues – how far have we come and where do we go from here? / J. G. Harrison, E. A. Griffin // Environmental Microbiology. – 2020. – DOI:10.1111/1462-2920.14968.
Yerkhova А. A review of the potential use of endophytes in the treatment of cancer. International scientific innovations in human life / А. Yerkhova, М. Katynska // Cognum Publishing House. – 2021. – ISBN 978-92-9472-195-2
Farahat M. Alleviation of salinity stress in wheat by ACC deaminase-producing Bacillus aryabhattai EWR29 with multifarious plant growth-promoting attributes / M. Farahat // Plant Archives. – 2020. – Nо. 20 (1). – Р. 417–429.
Endophytes: A Treasure House of Bioactive Compounds of Medicinal Importance / S. Gouda, G. Das, S. K. Sen [et al.] // Frontiers in Microbiology, 7. DOI: 10.3389/fmicb.2016.01538
A Friendly Relationship between Endophytic Fungi and Medicinal Plants: A Systematic Review / M. Jia, L. Chen, Xin H.-L. [et al.] // Frontiers in Microbiology. – 2016. – 7. DOI: 10.3389/fmicb.2016.00906.
Endophytic bacteria: a new source of bioactive compounds / M. Singh, A. Kumar, R. Singh, K. D. Pandey // 3 Biotech. – 2017. – Nо. 7 (5). DOI:10.1007/s13205-017-0942-z
WAAAR: World Alliance Against Antibiotic Resistance
Newman D. J. Plant Endophytes and Epiphytes: Burgeoning Sources of Known and “Unknown” Cytotoxic and Antibiotic Agents? / D. J. Newman, G. M. Cragg // Planta Medica. – 2020. DOI:10.1055/a-1095-1111
Hur J. A Review of the Pharmacological Activities and Recent Synthetic Advances of γ-Butyrolactones / J. Hur, J. Jang, J. Sim // International Journal of Molecular Sciences. – 2021. – Nо. 22 (5). – 2769. DOI:10.3390/ijms22052769
Finocchiaro G. Actinomycin D: a new opening for an old drug / G. Finocchiaro // Neuro-Oncology. – 2020. – DOI:10.1093/neuonc/noaa172
Total Syntheses of Xiamycins A, C, F, H and Oridamycin A and Preliminary Evaluation of their Anti-Fungal Properties / M. Pfaffenbach, I. Bakanas, N. R. O’Connor [et al.] // Angewandte Chemie International Edition. – 2019. – DOI: 10.1002/anie.201908399
Isolation and structure elucidation of phenazine derivative from Streptomyces sp. strain UICC B-92 isolated from Neesia altissima (Malvaceae) / R. H. Pratiwi, I. Hidayat, M. Hanafi, W. Mangunwardoyo // Iran. J. Microbiol. – 2020. – Nо. 12 (2). Р. 127–137. PMID: 32494347
Vinblastine production by the endophytic fungus Curvularia verruculosa from the leaves of Catharanthus roseus and its in vitro cytotoxicity against HeLa cell line / R. Parthasarathy, R. Shanmuganathan, A. Pugazhendhi // Analytical Biochemistry. – 2020. – Nо. 593. 113530. DOI:10.1016/j.ab.2019.113530
Verebová V. Biophysical Characterization and Anticancer Activities of Photosensitive Phytoanthraquinones Represented by Hypericin and Its Model Compounds / V. Verebová, J. Beneš, J. Staničová // Molecules. – 2020. – Nо. 25 (23). – 5666. DOI:10.3390/molecules25235666
Host metabolite producing endophytic fungi isolated from Hypericum perforatum / A. Vigneshwari, D. Rakk, A. Németh [et al.] // PLOS ONE. – 2019. – Nо. 14 (5). – e0217060. DOI:10.1371/journal.pone.0217060
We and herbivores eat endophytes / E. Martínez‐Romero, J. L. Aguirre‐Noyola, R. Bustamante‐Brito [et al.] // Microbial Biotechnology. – 2020. – DOI: 10.1111/1751-7915.13688
