药用植物次生代谢产物的研究及应用价值(3)

2019-05-17 10:04

用。通过影响植物体内次生代谢产物的种类和含量, 也就影响了其药用特性。如天麻、石斛、猪苓等一类药用植物的生长过程中,必须要有某一种微生物来提供营养,如没有蜜环菌提供营养,药材天麻就不会形成,而且,不同生物学类型的蜜环菌,对天麻的生物量和化学成分含量的影响还有很大的差异。在某种程度上来说,微生物成为了这类药用植物生长及影响药材质量的关键因子。

药用植物组织中包含有大量的内生真菌、细菌和放线菌。其中个别内生真菌能够产生与宿主相同或相似的生理活性成分,如红豆杉的树皮中含有活性较强的抗癌物质紫杉醇,1993年美国学者Stierle等首次从紫杉属植物中分离出一株内生真菌,该内生菌在培养中能产生

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紫杉醇和其他紫杉烷类抗肿瘤化合物。由于这些次生代谢产物具有广泛的药用价值,微生物通过影响植物体内次生代谢产物的种类和含量,在药物开发中具有特别重要的意义,也就影响了其药用特性。在健康植物中没有植保素存在。

微生物诱导植物形成植保素等次生代谢产物,植保素是植物受病原微生物或非病原微生物以及其他因素刺激,而在受感染或受刺激的部位及其周围产生和积累的具有抗菌活性的低分子量化合物,是植物受病原菌侵染后防卫反应在生化上的重要表现。Cruickshank和Perrin( 1968) 首次报道了菜豆链核盘菌菌丝提取物中的一种多肽能诱导菜豆果皮一种异

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黄酮类---菜豆素的形成和积累。

3.Hormesis效应

“Hormesis”是指生物体在不同剂量化学物质刺激下产生的,以双相剂量-反应曲线为特征的一种适应性反应,即有毒化学物质对生物体在高剂量时表现负面影响,但在低剂量时却表现为有益作用的现象。是药用植物生长发育及次生代谢产物积累的现象。在国内,“Hormesis”常被译成“毒物兴奋效应”、“化学兴奋效应”、“低剂量促进效应”、“低剂量有

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毒物质的刺激作用”、“低剂量有毒物质的刺激作用”等。有一些报道明确提出了不同强度(剂量) 环境胁迫下,植物次生代谢产物积累出现双向剂量关系。如低浓度盐胁迫(20mmol·L-1-1[13]

)能提高广藿香幼苗根系的活力,而高浓度的盐胁迫(≥40mmol·L)则起抑制作用;随着NaCl胁迫浓度的增加,淫羊藿根、叶和箭叶淫羊藿根、茎、叶均呈现在低浓度范围内总

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黄酮含量增加;而在高浓度盐胁迫下,其总黄酮含量均呈下降的趋势。

“Hormesis”量效关系中“Hormesis”的剂量-效应关系是以小剂量刺激大剂量抑制为特征的双相曲线。目前比较公认的 “Hormesis”最常见的量效曲线有2种,即β型曲线和

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U型曲线。β型曲线是公认的也是最常见的低剂量条件下表现为适度刺激(兴奋),而高剂量条件下表现为抑制作用的“Hormesis”;而U型的兴奋效应模型,主要反映毒物在低剂量时对肿瘤等疾病的抑制反应,如发病率低于对照,通常很有限。

“Hormesis”在药用植物研究的应用,首先是提高次生代谢产物,环境胁迫(如重金属、干旱、严寒、伤害、高温等)下,植物通过向外界环境释放次生代谢产物(释放到环境中的次生代谢产物又被称为化感物质)来抑制其他植物的生长,以提高自身的竞争能力,从而增加中药材的产量及对产地的选择。

三、药用植物次生代谢产物的应用价值

植物次生代谢物是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在医药生产中,作为天然活性物质的植物次生代谢物,是解决目前世界面临的医药毒副作用大,一些疑难疾病(如癌症、艾滋病等)无法医治等难题的一条重要途径。除化学合成之外,人类大量依赖植物次生代谢产物作为药物。

1、萜类化合物的医学价值

紫杉醇及其衍生物是从短叶紫杉、中国红豆杉、南方红豆杉、东北红豆杉等红豆杉属以

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及非红豆杉属的落羽杉和榛子等中分离出多种内生菌中产生的。紫杉醇是一种以极低含量存在于各种紫杉属植物树皮和树叶中的萜类化合物,是临床上治疗肿瘤的良好药物。

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三萜皂苷因具有抗炎、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、杀寄生虫、增强抗氧化酶活性及缓解

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风湿性关节炎、提高免疫力等广泛的药理和生物活性,成为植物和医药领域研究的热点。三萜类皂苷主要有四环三萜和五环三萜,四环三萜类包括人参、西洋参、三七中的人参皂苷,黄芪中的黄芪苷,绞股蓝中的绞股蓝苷等;五环三萜类包括甘草中的甘草酸、柴胡中的柴胡皂苷、紫花苜蓿中的苜蓿皂苷等。

2、生物碱的医学价值

长春碱是从夹竹桃科植物长春花中提取的生物碱。此类生物碱对治疗白血病有明显效果;喜树碱是拓朴异构酶Ⅰ的专属性抑制剂,在临床上广泛应用于肝癌、胃癌、膀胱癌及白血病等的治疗,陈贤兴等从喜树的果实中得到的1株孢霉菌菌株可以产生喜树碱类似物。刘吉华等从喜树的根、枝条、叶和果实中分离纯化48株内生菌, 发现有7株菌株的发酵液对白血病细胞HL-60增殖有显著的抑制作用。罂粟中可待因具有止痛、镇咳功效;金鸡纳树中奎宁为传统的抗疟疾药物,用来消除对其他抗疟疾药物产生的抗性;

3、酚类化合物的医学价值

黄酮类成分有许多用于心血管疾病的治疗如芦丁。新疆紫草根中含有多种萘醌类化合物,为我国传统药草,可用于烧伤、冻伤以及因细菌、真菌和病毒引起的各种皮肤病,此外还具有抗肿瘤性。我国植物资源丰富,从植物中寻找高效、低毒和价廉的药物已越来越受到人们的重视。

四、药用植物代谢产物的发展趋势

药用植物次生代谢积累规律的研究已经取得了一定的进展,由于部分天然活性物质的作用机理尚不清楚, 要进一步开发植物药物,需要加强深层次的研究,特别应加强关于其构效关系的研究。 在弄清构效关系的基础上就能够以所提取的天然活性物质为先导化合物来进行结构改造和结构优化,使其具有针对性和高效性,这样必将会开发出新一代的药物,对新药的发展产生重大的影响。同时由于化学药物新药创制的难度加大,以及某些化学药物的副作用和细菌的耐药性增加。天然药物日益受到国内外科学家的重视。我国幅员辽阔,药用植物资源丰富,被公认为是植物药大国,植物生产技术也有一定基础,大力发展植物药具有广阔前景。

参考文献

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The Value of the Research and Application of Medicinal

Plant Secondary Metabolites

LIU Shuang

Abstract:This article describes a study of the medicinal plant secondary metabolites,

including classification, biological factors and abiotic factors affect its production and accumulation and summary of the medicinal plant growth and accumulation of secondary metabolites Hormesis phenomenon based on the study of the physiological activity of the

secondary metabolites of medicinal plants and to improve the efficacy of the medicinal plants of great significance, and to explore the trends of the metabolites of this life in the next life.

Key words:medicinal plant secondary metabolites; environmental stress; Hormesis

phenomenon

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论文(设计)题目 在中华水韭皮层的二次开发 作 者 丛红 评阅人 刘保东 评阅人职称 副教授 论文格式正确,书写规范,条理清晰,语言流畅。文章篇幅完全符合学院规定,内容基本完整,层次结构安排一般,主要观点集中有一定的逻辑性,但缺乏个人见解。文题基本相符,论点比较突出,论述能较好地服务于论点。语言表达一般,格式完全符合规范要求;参考了一定的文献资料。 意 见 评阅人 签字

评阅意见 论文评阅人意见

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