微生物成分

2024-06-24

微生物成分(精选十篇)

微生物成分 篇1

关键词:生物转化,植物细胞组织,培养转化

微生物对中药的单一有效成分的转化是将中药的某一特定有效成分提取出来, 经微生物转化后, 寻找新的化合物, 然后对新化合物的药理筛选来确定转化是否有益, 国内外对这方面的研究较为深入, 早在1952年Peterson等利用黑根酶在孕酮11位上导入一个α-羟基, 使其转化为11α-羟基孕酮, 使孕酮合成皮质酮仅需三步反应, 且收率高达90%, 从而使可地松问世, 使体内微量的各类甾体激素能够成为临床治疗药物;10-羟基喜树碱与喜树碱相比同样具有较好的抗肿瘤作用, 但毒性大大降低, 有研究表明可以利用微生物转化反应将喜树碱转化为10-羟基喜树碱;Li Li Ning等用小克银汉霉对雷公藤内酯进行了生物转化, 转化产物共分出4个新化合物, 对人肿瘤细胞株都有细胞毒活性。

青蒿素是1971年从药用植物黄花蒿中分到的一个具有过氧桥的倍半萜类化合物, 具有快速、高效、低毒的抗疟活性。许多科研工作者都试图通过结构改造, 提高药物疗效, 以提高青蒿素的资源利用率。研究人员从18个菌种中筛选出一个能够催化转化青蒿素、双氢青蒿素和蒿甲醚的菌株, 并对培养基进行了优化, 使主产物的转化率达到了56%以上。

规模化制备的转化结果:从发酵产物中分离得到了16个转化产物并鉴定了其中14个结构, 其中10个为新化合物。这14个转化产物中除一个为羰基化产物外, 其余13个都是羟基化产物, 极性都大于底物。这些化合物都是用化学方法无法制备的。

以人参皂甙为原料, 从野山参生长的土壤中分离筛选菌种, 利用这些菌种对总皂苷进行了发酵, 制备了具有抗肿瘤、抗血栓等强生物活性的稀有人参皂甙, 其中Rg3的转化率达到了3%~5%、Rh2的转化率也达到了1%~2%。

作为天然药物发挥药效活性的物质基础, 天然活性成分往往含量低、结构复杂、合成困难。如紫杉醇、三尖杉酯碱、喜树碱、美登木素等含量都在万分之几或更低。从野生植物中寻找原料难以满足工业生产的需要。人工栽培也存在着成本高, 周期长, 产量难以保证等问题。其实, 植物中不可能仅含有一种活性成分, 往往还有一些生源关系相近或结构类似的化合物。

利用生物转化技术把这些类似物转化成高活性的目标化合物即可大大提高生物资源的利用率, 从而保护人们赖以生存的自然环境。例如喜树 (珙桐科Nyssaceae) 中含有喜树碱, 羟基喜树碱、去氧喜树碱、甲氧基喜树碱等多种结构类似的生物碱。喜树碱为抗癌药物, 对小鼠脑瘤22、艾氏癌、大鼠吉田肉瘤等有明显的抑制作用。其中10-羟基喜树碱对艾氏腹水癌, 腹水肝癌, 肉瘤137和180, 宫颈癌14和大鼠瓦克瘤256有不同的抑制作用, 对腹水型肿瘤的作用更为显著。同喜树碱相比, 10-羟基喜树碱以疗效好、毒性低较为常用, 但含量仅为万分之几。在喜树的总生物碱中喜树碱为主要成分, 10-羟基喜树碱仅占十万分之二, 依靠从天然资源中提取则费时、费力、浪费资源。研究发现利用曲霉等多种微生物能将喜树碱定向转化成10-羟基喜树碱, 为解决资源问题闯出了新路。

微生物成分 篇2

微生物絮凝剂诱变菌最佳培养条件及化学成分

从活性污泥中分离、筛选出絮凝率在80%以上的菌一株.通过培养液中絮凝活性的.分布测定,发现絮凝剂属于细胞代谢产物,用化学分析的部分分析方法对絮凝剂粗提物进行检测,发现其成分主要为糖.通过生长曲线的测定,选定菌的诱变在培养72h以后进行.经过三代诱变,得到了稳定性好且絮凝率高的诱变菌.通过絮凝剂制备工艺及工艺参数的研究,确定了其最佳培养条件.

作 者:刘松 张兰英 LIU Song ZHANG Lan-ying  作者单位:刘松,LIU Song(北京林业大学基础科学与技术学院,北京,100083)

张兰英,ZHANG Lan-ying(吉林大学环境学院,长春,130061)

刊 名:环境科学与技术  ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年,卷(期):2006 29(1) 分类号:X172 关键词:微生物絮凝剂   化学成分   诱变   培养条件  

微生物成分 篇3

关键词 甜玉米秸秆 ;青贮饲料 ;微生物发酵剂 ;营养成分

中图分类号 S641.2

Effects of Different Microbial Fermentation Agents on the Nutritional

Components of Sweet Corn Stalk Silage

HAN Jiancheng CHEN Shuixiu JIANG Yang JIA Rumin

(1 Research Institute of Agricultural Machinery,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,

Zhanjiang,Guangdong 524013;

2 Agricultural College, Guangdong Ocean University,Zhanjiang, Guangdong 524088)

Abstract For the influence of different microbial fermentation agents on nutrient composition of sweet corn straw,the experiment using fresh sweet corn stalk as raw material,silage treasure (T1) and EM bacteria liquid (T2) and cellulase (T3) 3 kinds of microbial fermentation of sweet corn stalk silage nutrition component of. The results show that after adding the silage of treasure,EM bacteria liquid and cellulase and sweet corn stalk crude protein content were increased,11.07% 22.13% and 18.35%,neutral detergent fiber were reduced by 15.63%,18.59%,18.35%. Thus,add EM bacteria liquid to improve the effect of sweet corn stalk silage quality is the best,so as to provide a theoretical basis for the future of sweet corn straw feed development.

Key words sweet corn stover ;silage ;microbial agents ;nutrients

甜玉米(Zea mays var.rugosa)起源于美洲大陆,是世界上分布最广的一种作物,美国是世界上种植面积最大的国家,占世界总面积的70 %左右;中国甜玉米的栽培面积360 000 hm2左右,约占世界的21 %[1]。进入21世纪,中国甜玉米有了长足的发展,2015年全国甜玉米种植面积达383 000 hm2,主要集中在广东、广西、云南、浙江、江苏、福建等南方省(区)[2],其中广东甜玉米种植面积达217 800 hm2,占全国总面积60 %以上[3]。

随着甜玉米种植产业的不断发展,收获后的甜玉米秸秆也越来越多,2015年全国甜玉米秸秆产量达2 000万t[4-5],收获后甜玉米秸秆未经加工处理直接饲喂牛羊,造成秸秆利用率低,再加上夏季气候炎热,大量秸秆集中收获后无法长期储存而就地焚烧或遗弃田间地头腐败,造成了甜玉米秸秆资源浪费和环境污染。

甜玉米秸秆通过微生物发酵可作为很好的饲料资源被反刍动物所利用[6-7]。然而,在中国南方由于气候炎热、湿度大,采取传统的青贮方法,腐败率高、品质差、适口性不好[8-10]。本试验选用青贮宝、EM菌液和纤维素酶3种微生物发酵剂对收获后的高水分甜玉米秸秆进行营养成分的影响研究,以期探讨南方高温高湿条件下发酵剂选择种类及发酵工艺,以便南方热区甜玉米秸秆饲料化利用,为草食动物养殖提供优质的粗饲料,实现南方种植业和养殖业的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 青贮原料

试验所需青贮原料为乳熟期的甜玉米秸秆,取自湛江市湖光农场,原料营养成份表1。

1.1.2 微生物发酵剂

青贮宝:购自泰安宝来利来生物工程有限公司。细菌总数1×109 CFU/g,是专用的乳酸菌制剂,其主要微生物群包括乳酸片球菌、植物乳杆菌、细菌生长促进剂及载体等,能够有效加快青贮过程中乳酸的发酵速度,降低pH值,抑制有害微生物,提高玉米秸杆营养价值。使用方法:称量10 g青贮宝在1 kg的蒸馏水中,待完全溶解后,喷洒在T1组的甜玉米秸杆中。

EM菌液:购自河南农富康生物科技有限公司,全称为有效微生物群,有效菌含量≥2×109 CFU/mL,主要是由乳酸菌群、光合细菌、酵母菌群、放线菌群等微生物组成。其作用机理是该菌群生长繁殖迅速,能够在甜玉米秸杆青贮过程中占主导地位,形成有益的活性微生物菌的优势群落,进而抑制有害微生物的侵袭。使用方法:取15 mL的EM菌液,蒸馏水1 kg,充分均匀混合,喷洒在T2组的甜玉米秸杆中。

nlc202309050135

纤维素酶:购自山东隆科特酶制剂有限公司,是一种复合酶。其作用是将纤维素分解成单糖或寡糖,显著降低甜玉米秸杆中的纤维素,提高饲料的适口性。使用方法:各T3处理组加入4-5 g纤维素酶制剂。

1.1.3 仪器及试剂

仪器 :粉碎机、干燥箱[用氯化钙(干燥试剂)或变色硅胶作干燥剂]、干燥器、分析天平、称量纸、角匙、称量瓶、消化炉、凯式蒸馏装置、长纸条、凯式烧瓶(100 mL)、酸式滴定管(15 mL)、锥形瓶(150 mL)、容量瓶(50、100 mL)、移液管、玻璃棒、索氏脂肪提出器、滤纸、定温水浴、回流装置、烧杯、真空抽气机、G2号玻璃砂芯坩埚、坩埚、马福炉,青贮容器是500 mL的螺口玻璃瓶。

试剂:硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、2 %硼酸溶液、1份0.1 %甲基红乙醇溶液与5份0.1 %溴甲酚绿乙醇溶液临用时混合、氢氧化钠、盐酸、乙醚、中性洗涤剂、酸性洗涤剂、无水亚硫酸钠、丙酮、十氢萘。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

设计1个对照组(新鲜甜玉米秸秆原材料,T0)和3个处理组(T1、T2和T3),每组重复2次,将乳熟期甜玉米秸秆切割成2-4 cm的长度后装入消毒后的螺口玻璃瓶,分别添加青贮宝(T1)、EM菌液(T2)和纤维素酶(T3)3种微生物发酵剂,在室温下发酵0、5、10、20、30 d,如表2所示。取出样品,先烘干后粉碎,装入密封袋,一周内测定各组原料的营养成分。

1.2.2 青贮饲料制作

将乳熟期并摘除玉米后的甜玉米秸秆切碎2-34 cm,将3种均匀混合蒸馏水的发酵剂灌入到各个喷壶中,摇匀,分别在各组秸秆上均匀喷洒,然后快速装入各个玻璃瓶,压实、封口和标号,室温条件下发酵。

1.2.3 测定方法

干物质(DM)测定:采用烘干法测定,称取2 g左右甜玉米秸秆样品于称量瓶,开盖放入在干燥箱(100-105 ℃)烘4-6 h后取出,迅速置干燥器冷却30 min,后测定干物质。

粗蛋白(CP)的测定:采用凯氏定氮法测定。

粗脂肪(EE)的测定:采用乙醚浸出法测定。称样1 g左右于经过干燥的滤纸中,抽提4 h后置于干燥箱,冷却,称重。

粗纤维(CF)的测定:采用范式的洗涤纤维分析测定酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)。

粗灰分(ASH)的测定:采用GB/T 6438-2007,称样2 g左右于坩埚,移入马福炉中,逐渐升温到550-600 ℃,直到样品炭化至无烟(4 h左右)。

无氮浸出物测定:由于无氮浸出物的成分比较复杂,一般不进行分析,仅根据饲料站其他营养成分的分析结果计算而得:

无氮浸出物%=100 %-(水分+粗蛋白质+粗脂肪+粗纤维+粗灰分)%=干物质含量-(粗灰分+粗蛋白质+粗脂肪+粗纤维)

1.3 数据分析与处理

先用Excel软件处理基础数据,再用SPSS19.0软件中单因素分析的邓肯氏法(Duncna)进行多重比较,后采用交叉分组的两因素无重复观察值方差分析。统计结果用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 不同微生物发酵剂对甜玉米秸秆营养成分的影响

2.1.1 不同发酵剂对青贮甜玉米秸秆中干物质(DM)的影响

甜玉米秸杆青贮过程中干物质(DM)的变化由表3可知,所有处理组DM均有所提高,由方差分析可得,相对于TO对照组,青贮时间5 d时,T0与T1处理组DM差异不显著(p>0.05),T2处理组和T3处理组DM显著提高(p<0.05),其中,T2处理组DM含量最高,显著高于其它处理(p<0.05)。这说明经过EM菌液和纤维素酶处理后甜玉米秸杆的干物质含量显著提高,尤其添加EM菌液后秸杆干物质提高最显著,但同种发酵剂不同时间段处理后干物质的含量变化不大。

2.1.2 不同发酵剂对青贮甜玉米秸秆中蛋白质(CP)的影响

甜玉米秸杆青贮过程中蛋白质(CP)的变化见表4。由表4可知,经过T1和T2组处理,粗蛋白的含量均有所提高,但T3组的蛋白质有所下降。由方差分析可得,相对于T0对照组,T1和T2处理组CP显著提高(p<0.05)。其中,T2处理CP含量最高,显著高于其它处理(p<0.05),说明经过青贮宝和EM菌液处理后粗蛋白含量显著提高,其中相比青贮宝处理组,EM菌液处理组粗蛋白含量提高更显著,但同种发酵剂不同时间段处理后粗蛋白的含量变化不大。

2.1.3 不同发酵剂对青贮甜玉米秸秆中酸性洗涤纤维(ADF)的影响

甜玉米秸杆青贮过程中酸性洗涤纤维(ADF)的变化见表5。由表5可知,经过T1处理后ADF的质量分数有所升高,而T2和T3组则有所下降。由方差分析可得,相对T0对照组,T1组的ADF显著提高(p<0.05),而T2和T3处理组则显著降低(p<0.05),说明经过EM菌液和纤维素酶处理后酸性洗涤纤维的含量显著降低,但添加青贮宝则使甜玉米的酸性洗涤纤维明显升高。此外,同种发酵剂不同时间段处理后ADF的含量变化不大。

2.1.4 不同发酵剂对青贮甜玉米秸秆中中性洗涤纤维(NDF)的影响

甜玉米秸杆青贮过程中中性洗涤纤维(NDF)的变化见图6。由表6可知,经过T1处理后NDF的质量分数有所升高,而T2和T3组则有所下降。由方差分析可得,相对T0对照组,T1组的NDF显著提高(p<0.05),而T2和T3处理组则显著降低(p<0.05)。其中,T2处理NDF含量最低,显著低于其它处理(p<0.05),说明添加青贮宝后甜玉米秸杆的中性洗涤纤维则显著升高,添加EM菌液和纤维素酶后甜玉米秸杆的中性洗涤纤维都显著下降,而EM菌液的添加使中性洗涤纤维下降最显著。

nlc202309050135

2.2 青贮料的感官评定

甜玉米秸青贮饲料的感官评价见表7。从表7可看出,甜玉米秸秆经T0、T1、T2和T3处理,各处理组对照组青贮料均没有出现发霉,样品湿润无粘手,整体紧密,质地佳。处理组颜色和质地明显改善和提高,且带有浓浓的酸香味,而对照组为清淡的酸味。这说明添加青贮宝、EM菌液和纤维素酶使甜玉米秸杆青贮饲料的气味、色泽和质地均显著提高。

3 结论

通过添加青贮宝、EM菌液和纤维素酶3种发酵剂均可使甜玉米秸杆饲料的主要营养成分提高,而秸秆中的纤维素含量则有所下降,大幅度提高了甜玉米秸秆饲料的品质和营养价值,其中以添加EM菌液的效果最佳,使得发酵后的甜玉米秸秆粗蛋白含量显著提高了22.13 %,中性洗涤纤维显著降低了18.59 %,有效地提高秸杆的营养价值和发酵品质,本研究可为今后甜玉米秸秆饲料化开发提供理论依据。

参考文献

[1] 李祥艳,唐海涛,张 彪,等. 我国鲜食甜糯玉米产业现状及前景分析[J]. 农业与技术,2014,34(4):219-221.

[2] 王子明,王晓明,李春艳,等. 广东省鲜食玉米发展现状及前景分析[C]. 2012年全国玉米遗传种学术研讨会暨新品种展示观摩会论文及摘要集,2012:359-363.

[3] 王晓明,万世敏,蒋 锋,等. 广东省甜玉米育种及栽培研究成果与发展思路[J]. 仲恺农业工程学院学报,2014,20(25):65-68.

[4] 胡建广,王子明. 广东省甜玉米科研现状与发展趋势[J]. 玉米科学,2007,15(1):150-152.

[5] 邝哲师,黄小光,叶明强,等. 利用甜玉米秸秆和玉米芯发酵生产纤维素酶的研究[J]. 广东饲料,2009,18(2):34-36.

[6] 崔保伟,郭振升. 河南省农作物秸秆资源综合利用现状及对策研究[J]. 河南农业,2012(13):22-23.

[7] 刁其玉,孔祥浩,曹春梅,等. 青贮原料和添加剂对甜玉米青贮品质的影响[J]. 畜牧与兽医,2015,47(5):46-49.

[8] 玉 柱,孙启忠,于艳冬,等. 添加尿素和乳酸菌制剂对甜玉米秸秆青贮料品质的影响[J]. 中国畜牧杂志,2009,45(3): 37-40.

[9] 崔卫东,董朝霞,张建国,等. 不同收割时间对甜玉米秸秆的营养价值和青贮发酵品质的影响[J]. 草业学报,2011,20(6):208-213.

[10] 席兴军,韩鲁佳,原慎一郎,等. 添加乳酸菌和纤维素酶对甜玉米秸秆青贮饲料品质的影响[J]. 中国农业大学学报,2003,8(2):21-24.

微生物成分 篇4

絮凝剂, 又称沉降剂, 作为一类可使液体中不易沉降的固体悬浮微粒凝聚、沉淀的物质, 在废水处理、发酵工业后处理、食品加工、土木疏浚施工等领域有着广泛的应用。

目前使用的絮凝剂, 从其来源及性质上可分为无机絮凝剂、人工合成高分子絮凝剂和天然生物高分子絮凝剂。无机絮凝剂主要有铁系 (氯化铁、硫酸铁及其多聚物) 和铝系 (如氯化铝、硫酸铝及其多聚物) 。铝盐具有毒性, 会影响人类健康, 如诱发老年痴呆症;铁盐会造成处理水中带颜色, 如高浓度的铁也会对人类健康和生态环境产生不利影响。人工合成高分子絮凝剂, 如聚丙烯酰胺衍生物、聚乙烯亚胺、聚乙烯嘧啶等, 在自然界中不易被降解, 易造成二次污染, 而且其单体有“三致”效应 (致畸、致癌、致突变) 。因此, 这些絮凝剂的应用受到很大限制。

相比之下, 天然生物高分子絮凝剂对人体无害, 可以被生物降解, 对生态环境也不存在不利影响, 远比前两类絮凝剂安全, 而微生物絮凝剂是天然生物高分子絮凝剂的重要种类。能产生絮凝剂的微生物种类多, 生长快, 易于采取生物工程手段实现产业化, 因而微生物絮凝剂在生物絮凝剂中最具发展前途。

微生物絮凝剂是某些种类的细菌、放线菌、霉菌、酵母等在特定培养条件下, 其生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的代谢生物。微生物絮凝剂主要包括利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂、利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂和直接利用微生物细胞的絮凝剂。

微生物细胞是天然有机高分子絮凝剂的重要来源。如藻类细胞壁的基质主要由许多异多糖、脂类物质和部分蛋白质组成。目前已广泛用作絮凝剂的褐藻酸就是一些褐藻细胞壁的成分。酵母菌细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及N-乙酰葡萄糖胺等成分也可用作絮凝剂。丝状真菌的细胞壁多糖除了纤维素、甘露聚糖和葡聚糖外, 还有一种极其重要的多糖—几丁质。细菌的细胞壁也含有多种可作絮凝剂的物质, 如革兰氏阴性菌中的脂多糖和蛋白质, 革兰氏阳性菌中的磷壁质、蛋白质及肽聚糖中的N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸。但由于细菌细胞个数较小, 不易收集, 目前利用藻类和霉菌的细胞壁提取物较多, 利用细菌细胞壁的较少。

微生物细胞的代谢产物有的贮藏在细胞内, 有的则分泌到细胞外。分泌到细胞外的物质主要是细菌的荚膜和粘液质。除水外, 它们的主要成分是多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及其复合物。这些物质在某种程度上都可用作絮凝剂, 但贡献最大的还是多糖类。

第三种絮凝剂是直接利用活细胞作絮凝剂, 它有下列优点:①免去了提取所需成本;②可用少量菌种接入被处理废液中使其繁殖;③无二次污染。不足是被处理废液中必须无妨碍菌体生长的因素。

关于微生物絮凝剂的絮凝机理, 目前普遍为人们所接受的是离子键、氢键结合学说, 又称“化学架桥”学说。该学说认为:尽管微生物絮凝剂的性质不同, 但它们引起悬浮物絮凝的机理相似, 由于有絮凝活性的物质分子量大, 有长直链结构, 表面积大, 一个絮凝剂分子可以同时与几个悬浮颗粒以离子键、氢键方式结合, 成为悬浮颗粒之间的“化学架桥”, 在适宜条件下使分散状态的悬浮颗粒迅速结合成网状结构, 形成大的凝聚体而沉积, 从而表现出絮凝活性。该学说可以解释化学性质不同的微生物絮凝剂引起絮凝的原因, 也可以解释不同外界因素, 如pH、温度、离子种类、离子强度对絮凝活性的影响。

由于微生物絮凝剂具有高效、安全、可生物降解、无二次污染等优点, 曾被应用于屠宰废水、焦化废水、瓷器釉药废水、制药废水、棕榈酸油乳化废水及消除污泥膨胀、污泥脱水干化等水处理中, 收到良好效果。

本文对四株絮凝活性较高的絮凝剂产生菌产生的絮凝剂进行了提取, 并对其有效成分进行了测定。

2 材料和方法

2.1 菌种培养

2.2.1 样品来源

广州市无害化处理厂吸收塔污水和沉淀池活性污泥中筛选的四株絮凝活性较高的絮凝剂产生菌, 分别标示为GC2、GC3、GC6、GC7。

2.1.2 培养基采用GC培养基。

葡萄糖 20克 KH2PO4B2克

K2HPO4 5克 (NH4) 2SO4 0.2克

NaCl 0.1克 脲 0.5克

酵母膏 0.5克 蒸馏水1000毫升

pH 7.5-8.5 8磅灭菌

2.1.3 培养方法

将菌种接种到装有25ml培养基的100ml三角瓶中, 150rpm, 30℃培养18-24小时, 所得培养液进行絮凝剂的提取。

2.2 絮凝剂的提取

各菌培养液于4℃, 8000rpm离心15min (采用J2-21型BECKMAN高速冷冻离心机, 美国产) , 取出上清液定容后4℃预冷, 加入2倍体积预冷的乙醇, 轻摇, 4℃放置24小时。收集沉淀后用70%乙醇洗涤后得到絮凝剂, 干燥至恒重, 称重得到絮凝剂的产量 (公式如下) :

絮凝剂的产量undefined

2.3 絮凝剂的有效成分测定

提取的絮凝剂溶于蒸馏水作为实验样品。

2.3.1 茚三酮显色实验

称取0.5克茚三酮, 溶于100ml95%乙醇。临用前配制。

取一支试管, 加入样品4滴, 0.5%茚三酮-乙醇溶液2滴, 混匀后于小火上煮沸1-2分钟, 放置冷却。观察颜色变化。

2.3.2 α-萘酚实验 (Molish反应)

5克α-萘酚溶于50ml95%乙醇中, 用时现配。

1ml样品与2滴α-萘酚试剂于试管中混合, 倾斜试管, 沿管壁慢慢加入1ml浓硫酸 (勿摇动) , 小心竖起试管, 观察浓硫酸与样品试剂混合液分界面有无紫环以检测样品中是否含糖。

3 结果与讨论

3.1 絮凝剂的提取

将乙醇加到去菌体的培养液中, GC3、GC6培养液中有白色或黄色粉末状沉淀, GC2、GC7则有网状物质形成。沉淀有粘性, 放置一段时间粘于瓶底。一般每升培养液可得絮凝剂0.55-1.39克 (详见表1) 。

3.2 絮凝剂的有效成分测定

3.2.1 茚三酮显色实验

茚三酮可与蛋白质、氨基氮反应形成紫红色, 最终形成蓝紫色化合物。GC2、GC3、GC6、GC7产的絮凝剂 (分别记为MF-2、MF-3、MF-6、MF-7) 与0.5%茚三酮-乙醇溶液混匀, 煮沸, 冷却后, 颜色由粉红色变成紫红色, 直到蓝紫色, 证明样品中含有蛋白质或氨基氮。

3.2.2 α-萘酚实验 (Molish反应)

糖类化合物与浓硫酸作用生成糠醛及其衍生物, 糠醛及其衍生物与α-萘酚起缩合作用, 生成紫色的缩合物。MF-2、MF-3、MF-6、MF-7在浓硫酸与样品液分界面上有清晰的紫环形成, 证明GC2、GC3、GC6、GC7产的絮凝剂含有大量的糖类。

4 结论

用乙醇从去菌细胞培养液中提取到絮凝物质, 经测定主要是蛋白质和糖类。絮凝剂产量是0.55-1.39g/L。

参考文献

[1]张彤, 朱怀兰, 林哲.微生物絮凝剂的研究与应用进展[J].应用与环境生物学报, 1996, 2 (1) :95-105.

[2]李智良, 张本兰, 裴健.微生物絮凝剂产生菌的筛选及相关废水絮凝效果试验[J].应用与环境生物学报, 1997, 3 (1) :67-70.

[3]吴健, 戴桂馥.微生物细胞的絮凝与微生物絮凝剂[J].环境污染与防治, 1994, 16 (6) :27-29.

[4]黄尚雄.生物化学技术基础[D].广州:暨南大学生物学系, 110.

生物第2周1食物的营养成分教案 篇5

食物的营养成分 时间:第一周 教材分析

营养物质这一节概述人体必需的六大营养物质的来源、功能等,在人体必需的六大类营养物质中,能为人体提供能量的有:糖类、蛋白质、脂肪;其中主要的供能物质是:糖类;储备的供能物质是脂肪;蛋白质也能供能;等量的糖、蛋白质、脂肪,供能最多的是脂肪(有可能可以加入脂肪燃烧放能可使水温升高的演示实验);在人体必需的六大类营养物质中,能参与调节生命活动的主要物质是:蛋白质和维生素;在人体必需的六大类营养物质中,参与细胞构成的最重要的物质是蛋白质。维生素几种主要的维生素的功能及缺乏症状不要混淆。整个教学中应注意紧密联系生活实际,多举学生熟悉的例子。教学目标

知识目标:识记食物中营养物质的种类及作用 能力目标

1、通过探究食物中营养物质的种类的实验,培养学生的观察能力、思维能力和实验能力。

2、通过观看录像,总结营养物质的作用,培养学生观察能力和列表归纳的能力。情感目标:培养学生的协作精神。教学方法

本节内容建议讲两课时。第一课时通过实验探究食物中有哪些营养物质;第二课时结合录像资料介绍营养物质对人体的作用。教学中建议发挥学生的主体作用,通过实验、讨论、汇报等活动调动学生学习的积极性。提供直观材料--如录像,用简单的动画讲述各种营养成分的作用,让学生更容易接受。通过实验、讨论等活动培养学生的观察能力和思维能力。同时在营养物质的作用的教学中应注意总结。重、难点分析:

1、营养物质对人体的作用

2、几种供能物质

3、探究食物中营养成分的实验 教学过程:

<引入>:请学生看两组图片(实物投影),一组为饥饿的孩子,一组为肥胖的孩子。提问:这些孩子体态上的明显差异主要是由什么原因引起的?(学生答:略)如果那些骨瘦如柴的孩子依然得不到营养,他们会怎样?(学生答:略)我们需要哪些营养?怎样获得这些营养?怎样才算营养均衡……这些问题都是我们要在本章解决的。

一、食物中的营养成分

<引入>:人体维持正常的生命活动,离不开营养物质,而我们获得营养的主要途径是摄取食物。那么食物究竟为我们提供了哪些营养物质呢?

请几位学生介绍一下吃的早(午)餐,在这些食物中都含有哪些营养成分?请同学们依据生活经验和已有的知识提出假设,并设计实验来证明。(学生讨论)

学生以小组为单位汇报交流设计方案,相互评价、改进,最终确定实验方案,明确注意事项,实施实验。(教师可根据本校学生的具体情况安排实验,部分实验可采用演示;每个实验在不同小组的实施方法也可不同,充分发挥学生的主体性和创造性)

二、探究实验

通过前面的学习,我们认识到食物中的营养物质包括有机物和无机物,它们对人体究竟有什么作用呢?下面我们来探究这个内容。首先请同学们先来看一段录像(媒体素材中提供此内容),请大家注意思考:几种物质分别有什么作用?我们分别从哪些食物中可以获得这些物质? 学生看录像。看后总结归纳(可参考媒体素材中,PPt文件——营养物质),指导学生列表归纳。探究活动

探究简易检测食物中的能量 实验目的:

通过检测食物中含有的能量,了解食物中的有机物与能量的关系以及食物中有机物产生的能量对人体的重要性。

实验材料和用具:花生种子一粒、解剖针、火柴、温度计、清水、试管、试管夹 实验步骤:

1、在试管中倒入10毫升自来水,然后用温度计测量试管中水的温度,并作出记录。测温后将试管固定于铁架台上;

2、用解剖针将花生种子穿起,然后用火柴将花生种子点燃。将点燃的花生种子置于试管下方,加热试管中的自来水;

3、待花生种子快要燃尽时,再用温度计测量自来水的温度,并作出记录。

4、计算两次测量的温度差。这个温差就是试管中自来水温度上升的数值。步骤一

步骤二

步骤三

实验结果:花生种子中的有机物分解释放出热能使自来水的温度升高 实验结论:

食物中的有机物(糖类、蛋白质和脂肪)能为人体提供能量,人体进行生命活动所需的能量必须从食物中获得。

小结:在学生实验的基础上,归纳总结食物中营养物质的种类。

巩固练习:课后练习题 板书设计:

第一节

食物中的营养成分

一、营养物质的种类

营养物质的种类:

大分子有机物:淀粉、蛋白质、脂肪 小分子无机物:水、无机盐、维生素

微生物成分 篇6

摘要:皂荚属(Gleditsia Linn)系豆科(Leguminosae)苏木亚科植物,始载于神农本草经(下品),全球约12种,主要分布在美洲、亚洲和非洲,中国有8种,引进1种。近年来,因皂角属植物中多种成分的生物活性被陆续发现而受到研究者的青睐,成为研究的热点之一。皂荚是我国特有种,分布最为广泛,覆盖面积约占国土面积的一半,故又名中国皂荚。三刺皂荚(也称美国皂荚)是国外利用最广,研究最为深入的一种。本文就皂角属植物的化学成分,生物活性以及产品开发状况等方面的研究现状做以详细的阐述。

关键词:化学成分;生物活性;产品开发

中图分类号: Q946 文献标识码:A 文章编号: 1674-0432(2014)-12-17-2

从20世纪40年代起,国内外学者开始逐步研究皂荚属植物,70年代后进入系统研究阶段,并取得很多的成果。

1 化学成分

皂角刺主要含皂苷类、黄酮类、酚酸类、氨基酸等成分。田吉等[1]首次采用HPLC法测定了皂角刺中槲皮素的含量,结果表明槲皮素在0.067~0.536微克范围内与峰面积的线性关系良好(r=0.9998),平均加样回收率为98.68%,RSD=2.17%。冯武等[2]对滇皂荚果壳的化学成分进行了初步研究,得出滇皂荚果壳中的成分含量排序依次为总多糖、粗纤维、可溶性糖、粗蛋白、粗淀粉、果胶等,并初步确定了滇皂荚果壳中提取的皂甙类成分为三萜皂苷类。李楠等[3]用HPLC法对三种皂角属植物的刺囊酸含量进行了测定,发现刺囊酸在皂荚属植物中分布广泛,且含量较高,种间差异明显。万亚坤等发现山皂角种子中含有多种氨基酸,总量占21.62%;多糖占0.31%;脂肪占2.6%; 同时还含有Na、Mg、K、Cu、Fe、Ca等矿物元素。龚宁等证实了皂角籽中含有生物碱、黄酮及其甙类、皂甙、挥发油及油脂、氨基酸和蛋白质类;不含有糅质、强心甙、氰甙。Hamana 等[4]利用高效液相色谱仪和气相色谱仪等现代检测设备得出日本皂角苗中含有二氨基丙烷、腐胺、尸胺和胍基丁胺。

2 生物活性

2.1 抗肿瘤作用

现代研究证实皂角刺具有一定的抗肿瘤活性,能治疗多种肿瘤,已被列为为数不多的抗癌中草药的一种。皂角刺中的有效成分总黄酮能诱导结肠癌HCT116细胞凋亡,肖顺汉[5]等应用CCK-8试剂盒检测皂角刺总黄酮对体外培养的HCT116的增殖具有抑制作用,且呈现出良好的量效关系,其IC50值为104.72±0.96 毫克/升。徐哲采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法测定皂角刺乙醇提取物的体外抗肿瘤活性成分,首次发现3β-acetoxyolean-12-en-28-oic acid对体外培养的人肝癌细胞株Bel-7402、人宫颈癌细胞株HeLa、人纤维肉瘤细胞株HT1080、人口腔表皮样癌细胞株KB、人肺癌细胞株A549、人胃腺癌细胞株SGC-7901、小鼠肝癌细胞株HepG2等7种肿瘤细胞的生长有较强的抑制作用;黄颜木素对除肺癌细胞株A549之外的6种肿瘤细胞株抑制作用良好。醇提皂苷SSG经处理后,对前列腺癌PC-3细胞抑制率可高达97.24%。

2.2 抗病毒

赵声兰等[6]在皂荚皂苷的提取及其抗HIV、抗解脲支原体和抗菌作用的研究中表明猪牙皂中的皂角皂苷对HIV-1也有较强的抑制作用。李万华等在皂角刺中发现5个具有明显抗HIV活性的白桦脂酸型五环三萜化合物,其抗HIV病毒机理不同于目前临床抗HIV药物,这为新型抗HIV药物研制带来了新的希望。

2.3 抗凝血作用

皂角刺水煎剂体外实验证明,水提液能有效抑制家兔血小板聚集,能明显减轻大鼠动静脉内血栓的质量。此外,给家兔按10 克生药体重单次灌胃能有效延长血浆复钙凝血时间、延长凝血酶原时间等,从而起到增强血浆抗凝血酶活性的作用。

2.4 抗菌作用

李端等发现皂角棘刺水提物对枯草芽孢杆菌和番茄疮痂病菌有一定的抗菌活性,对枯草芽孢杆菌最低抑菌浓度为 2.5毫克/毫升;对番茄疮痂病菌最低抑菌浓度为10毫克/毫升。当皂角棘刺乙醇提取物浓度在1毫克/毫升时,能抑制瓜果腐霉、番茄叶霉、番茄灰霉、棉花枯萎病菌4种病原菌的生长。用极性不同的溶剂萃取皂角棘刺醇提物,发现乙酸乙酯萃取液对枯草芽孢杆菌、番茄疮痂病菌、欧文氏杆菌都具有明显的抑制作用,且活性强于其他的极性段。滇皂荚枝叶水浸液对小麦秆锈病菌、叶锈病菌的夏孢子发芽抑制效果为100%,对红蜘蛛杀虫率约达100% [7]。

此外,皂角属植物的提取物还具有免疫调节、改善心肌缺血、杀虫、杀鼠、解毒、抗炎抗过敏、降血脂、祛痰利尿、抗疲劳、 强壮筋骨、治疗面部神经麻痹、抗肝纤维化等作用。

3 产品开发

3.1表面活性剂

皂角属植物是一类能广泛应用在医药、食品和日用化工产品中的天然优质原料,具有广阔的市场前景。皂角属植物中含有天然皂荚素活性成分,具有易降解,无刺激,无毒害的特性,是一类新型的环保产品。同时还具有较强的去污能力和耐酸、耐碱、耐盐能力,能与多种表面活性剂复配产生协同效应,其性质优于使用蔗糖、脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯等化学合成表面活性剂,是一种很有潜力的强极性非离子的天然表面活性剂,可用作饮料起泡剂及各种香辛料的乳化剂。

3.2 助留助滤剂

皂角植物中的胶类成分可用做铜网添加剂,在纸张粘结中起粘结作用,取代和补充天然的半纤维素。田春华等[8]从皂角中提取的皂角多糖胶,在乙醇溶剂和碱催化条件下与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵反应,得到季铵型阳离子多糖胶,经改性后得到的阳离子皂荚多糖胶具有助留助滤性能,这一发现可以促使皂荚类植物被广泛运用于造纸业、化学用品等领域。

3.3 杀虫剂、杀微生物剂

据《滇南本草》记载,皂荚具有较强的除湿杀虫功效。熊力夫发明了一种含皂角、枫杨叶等的生物制剂,杀虫效果好;殷振鹏、王国政等人也研制了一种以皂角为主要原料的多用途无公害复合农药。此外,研究表明:皂荚属植物枝叶中的壬醛、己醛、正戊醛、trans-2-己烯醛、癸醛、苯甲醛、1-辛醇、β-蒎烯、3-己烯醇等对细菌和真菌有明显的抑制作用,对放线菌的生长表现为高浓度抑制作用,可作为杀空气中微生物的候选物[21]。

3.4 美容产品

《本草纲目》记载,“十月采荚煮熟,捣烂和白面及诸香作丸,洗面,去垢而赋润”[9]。从明代开始,就有人关注皂角美容的功能,从天然皂角植物中提取制成的纯天然美容产品,具有深层清洁、滋润、收敛作用,还有一定的防皱功效,一定会深受广大女性的喜爱。

4 结语

由于皂角属植物分布地域跨温带与亚热带,能很好的适应平原、丘陵和山区等多种复杂地形的气候条件,同时还具有抗旱节水、耐盐、耐高温、固氮改土的功能,具有多种多样的生态属性和较高的遗传多样性,因此,皂角属植物是一类优良的生态经济型树种资源,也是绿色产业亟需的好树种资源,它的作用价值显然高于众多树种。鉴于上述优越条件,历史上皂荚属植物就曾经遭受到掠夺性利用,导致皂角属天然种质资源损失严重,甚至处于群体濒危状况。为此,需要建立全分布区的皂荚属植物种质资源保存机制,采取有力措施,科学地利用这一资源,造福人类。

参考文献

[1] 田吉,陆松梅,何兵.HPLC测定皂角刺中的槲皮素[J].华西药学杂志,2009,24(6):667-668.

[2] 冯武,刘嘉宝,武力,马永涛,陆斌.滇皂荚果壳化学成分的研究[J].云南林业科技,2003,(2):69-71.

[3] 李楠,包文芳,宋刚.HPLC法对皂荚属植物中刺囊酸的含量测定[J].沈阳药科大学学报,2001,18(3):198-200.

[4] Hamana K, Niitsu M, Samejima K. Further polyamine analyses of leguminous seeds and seedlings: the occurrence of novel linear, tertiary branched and quaternary branched pentaamines. Canadian Journal of Botan y,1996, 74(11):1766~1772.

[5] 肖顺汉,姚健,刘明华,李荣,任美萍,李蓉.皂角刺总黄酮诱导HCT116细胞凋亡的透射电镜观察[J].泸州医学院学报,2010,33(2):116-118.

[6] 赵声兰,陈朝银,董其江,王磊.皂荚皂苷的提取及其抗HIV、抗解脲支原体和抗菌作用的研究[J].陕西中医,2007,28(7):923-925.

[7] Aiken C, Chen CH.Betulinic acid derivatives as HIV-1 antivirals[J].Trends Mol Med,2005,11(1):31-36.

[8] 田春华,冯清华,林青含,朱莉伟,蒋建新.阳离子皂荚多糖胶的合成及其助留助滤研究[J].中华纸业,2009,30(18):43-46.

[9] 李时珍.皂荚.《本草纲目》下册[M].人民卫生出版社, 1982,(11).

胡桃属植物化学成分及生物活性 篇7

1化学成分

近年来对胡桃属植物进行化学成分研究较多的物种主要是胡桃、胡桃楸, 其次为泡核桃和野核桃, 这些植物所含的化学成分多种多样, 从中分离得到的化合物有180余种, 包括醌类、黄酮类、鞣质类、三萜类、二芳基庚烷类等化学成分。

1.1醌类

胡桃属植物含有丰富的醌类成分, 包括苯醌、萘醌、蒽醌、醌类衍生物及其糖苷类化合物, 为该属植物的主要生物活性物质。近年来在该属植物中又分离到许多醌类化合物, 包括:胡桃果实子房室木质隔膜 (分心木) 中的2-乙氧基胡桃醌[4], 大黄素、4, 8-二羟基-α-四氢萘酮[5];胡桃种皮中的5-羟基-2-甲氧基-1, 4-萘醌[6];胡桃叶中的4-羟基-α-四氢萘酮、4, 8-二羟基-α-四氢萘酮[7]。胡桃楸新鲜未成熟果实中的胡桃酮[8];胡桃楸未成熟外果皮 (青龙衣) 中的2-乙氧基胡桃醌、4-羟基-α-四氢萘酮、4, 8-二羟基-α-四氢萘酮、4, 5, 8-三羟基-α-四氢萘酮-5-O-β-D- (6’-O-4’’-羟基苯甲酰基) 吡喃葡萄糖苷、4, 5, 8-三羟基-α-四氢萘酮-5-O-β-D-[6’-O- (3’’, 4’’, 5’’-三羟基苯甲酰基) ]吡喃葡萄糖苷、4, 5-二羟基-α-四氢萘酮-4-O-β-D- (6’-O-4’’-羟基l苯甲酰基) 吡喃葡萄糖苷、4-羟基-α-四氢萘酮-4-O-β-D- (6’-O-4’’-羟基l苯甲酰基) 吡喃葡萄糖苷、5-羟基-4-甲氧基-α-四氢萘酮、1, 4, 8-三羟基-3-萘羧酸1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷乙酯、2-甲氧基胡桃醌、3-乙氧基胡桃醌、3-甲氧基胡桃醌、黄杞醌[9], 4-羟基-α-四氢萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4, 5-二羟基-α-四氢萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4, 6-二羟基-α-四氢萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4, 5, 8-三羟基-α-四氢萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、1, 4, 5-三羟基萘-1, 4-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、1, 4, 5-三羟基萘-1, 5-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、1, 4, 8-三羟基萘-1-O-β-D-[6’-O- (3’’, 4’’, 5’’-三羟基苯甲酰基) ]吡喃葡萄糖苷、1, 4, 8-三羟基萘-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[9,10], 4, 5, 8-三羟基-α-四氢萘酮-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4, 5, 8-三羟基-α-四氢萘酮-5-O-β-D-[6’-O- (3’’, 4’’, 5’’-三羟基苯甲酰基) ]吡喃葡萄糖苷、4-羟基萘-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[10], 2, 5-二羟基-1, 4-萘醌、2-羟基-1, 4-萘醌、3, 5-二羟基-1, 4-萘醌、5, 8-二羟基-1, 4-萘醌、5-羟基-1, 4-萘醌 (胡桃醌) 、5-甲氧基-1, 4-萘醌[9,11], 胡桃酮A[12];胡桃楸茎皮中的4, 8-二羟基-9, 10-蒽醌-2-羧酸、12-O-β-D-吡喃葡萄糖基-2, 3, 7, 11-四羟基-6-氧杂苯骈[a]蒽-5-酮、5-羟基蒽醌-3-羧酸-1-羧酸乙酯、1, 5-二羟基蒽醌-3-羧酸乙酯[13], 1, 5-二羟基蒽醌-3-羧酸[14];胡桃楸叶中的4, 8-二羟基-α-四氢萘酮、4-羟基-α-四氢萘酮、胡桃醌[15]。泡核桃新鲜果皮中的4-羟基-α-四氢萘酮、1, 2, 3, 4-四氢-4-氧代萘基-1-{6-O-[ (3, 4, 5-三羟基苯基) 羰基]}-β-D-吡喃葡萄糖苷、1, 2, 3, 4-四氢-8-羟基-4-氧代萘基-1-{6-O-[ (3, 4, 5-三羟基苯基) 羰基]}-β-D-吡喃葡萄糖苷、1, 2, 3, 4-四氢-8-羟基-4-氧代萘基-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、3, 4-二氢-3, 4-二羟基萘-1 (2H) -酮、4, 5, 8-三羟基-a-四氢萘酮、4, 5-二羟基-a-四氢萘酮、1, 2, 3, 4-四氢-7, 8-二羟基-4-氧代萘基-1-{6-O-[ (3, 4, 5-三羟基苯基) 羰基]}-β-D-吡喃葡萄糖苷、1, 2, 3, 4-四氢-7-羟基-4-氧代萘基-1-{6-O-[ (3, 4, 5-三羟基苯基) 羰基]}-β-D-吡喃葡萄糖苷[16];泡核桃果壳中的4-羟基-a-四氢萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4, 5, 8-三羟基-a-四氢萘酮-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[17]。野核桃叶中的2-乙氧基胡桃醌[18]。

1.2黄酮类

迄今为止, 该属植物中分离得到的黄酮类及其衍生物成分已达数十种, 近年来又分到多种黄酮类化合物, 按其母核结构可分为黄酮醇类、二氢黄酮类、二氢黄酮醇类和双苯吡酮类, 包括:分心木中的柚皮素[4], 儿茶素、花旗松素 (二氢槲皮素) [4,19], 槲皮素、槲皮素-3-O- (6’’-没食子酰基) -β-D-吡喃半乳糖苷、槲皮苷[19];胡桃叶中的5, 7-二羟基-3, 4’-二甲氧基黄酮、5-羟基-3, 7, 4’-三甲氧基黄酮[7]。胡桃楸青果皮中的5-羟基-6, 7-二甲氧基二氢黄酮、5-羟基-7, 8-二甲氧基二氢黄酮、山姜素、球松素、汉黄芩素[20];胡桃楸茎皮中的山柰酚-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、杨梅素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[21], 柚皮素、橙皮素、杨梅素[22], 芒柄花素、木犀草素[23];胡桃楸叶中的2''E-槲皮素-3-O-β-D- (6’’’’-O-[3’’ (4’’’-羟基苯基) 丙烯酰基]) 吡喃葡萄糖苷、杨梅素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷、槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷[24]。泡核桃果壳中的二氢槲皮素[17]。野核桃叶中的山柰酚、山柰酚-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[18]。

1.3鞣质类

鞣质类成分在胡桃属植物中普遍存在, 近来在该属植物中又分离得到许多鞣质类化合物及可水解鞣质类成分, 包括:分心木中的没食子酸、没食子酸乙酯[5,19], 原儿茶酸[19];胡桃种子中的1, 2, 3, 4-四-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖、1, 2, 6-三-O-没食子酰基-a-D-葡萄糖、没食子酰基木麻黄素、榛子素A、榛子素F、小木麻黄素[25];胡桃种皮中的没食子酸[6];胡桃内种皮中的2, 3, 4, 6-四没食子酰基葡萄糖、2, 3-六羟基-联苯氧基葡萄糖、长梗马兜铃素[26]。胡桃楸未成熟外果皮中的没食子酸[11];胡桃楸茎皮中的1, 6-二-O-没食子酰基葡萄糖、3, 3'-二-O-甲基鞣花酸-4-O-吡喃木糖苷、4-[6-O- (丁香酚基) -β-吡喃葡萄糖氧基]-3-甲氧基苯甲酸[21];胡桃楸叶中的咖啡酸甲酯[15], 没食子酸[24]。泡核桃茎皮中的没食子酸、长梗马兜铃素、1, 2, 3, 4, 6-五-O-没食子酰基-β-葡萄糖、1, 2, 3, 6-四-O-没食子酰基-β-葡萄糖、1, 2, 4, 6-四-O-没食子酰基-β-葡萄糖、1, 2, 6-三-O-没食子酰基-β-葡萄糖、1, 3, 6-三-O-没食子酰基-β-葡萄糖、2, 3-O-4, 4’, 5, 5’, 6, 6’-六羟基联苯二甲酰基- (a/β) -葡萄糖、3, 4, 6-三-O-没食子酰基-a/β-葡萄糖、鞣花酸[27]。

1.4三萜类

胡桃属植物中含有丰富的三萜类化合物, 近年来在该属植物中又分离得到多种三萜类成分, 包括:分心木中的齐墩果酸[5];胡桃叶中的羽扇豆醇[7]。胡桃楸未成熟外果皮中的20, 24-达玛二烯-3β-醇[28], 齐墩果酸、熊果酸、20 (S) -原人参二醇-3-酮、2α, 3β, 23-三羟基-12-烯-28-齐墩果酸、2α, 3β, 23-三羟基-12-烯-28-熊果酸[28,29], 12β, 20 (R) , 24 (R) -三羟基达玛烷-25-烯-3-酮、1β, 12β, 20 (S) -三羟基达玛烷-24-烯-3-酮、1β, 3α, 12β, 20 (S) -四羟基达玛烷-24-烯、20 (S) , 24 (R) -二羟基达玛烷-25-烯-3-酮、20 (S) , 24 (S) -二羟基达玛烷-25-烯-3-酮、20 (S) -羟基达玛烷-24-烯-3-酮、20 (S) -原人参二醇、2α-羟基齐墩果酸、2α-羟基熊果酸、3β-羟基-12-烯-29-齐墩果酸、3-氧代-23-羟基-12-烯-28-熊果酸、3β-羟基-20-烯-28-熊果酸[29];胡桃楸茎皮中的1a, 3β-二羟基齐墩果烷-9 (11) , 12-二烯 (即juglangenin A) [21]。

1.5二芳基庚烷类

二芳基庚烷类化合物也是胡桃属植物的特征性成分之一, 近来在该属植物中又分到以下多种二芳基庚烷类成分:分心木中的胡桃宁A[19]。胡桃楸未成熟外果皮中的胡桃宁A、茸毛香杨梅酮[28];胡桃楸茎皮中的胡桃宁B、2-羟基茸毛香杨梅酮 (即myricatomentogenin) [21];胡桃楸根中的 (-) -苏式-3', 4''-环氧-1- (4-羟基苯基) -7- (3-甲氧基苯基) 庚烷-2, 3-二醇、 (1a, 3β, 5a, 6a) -1, 5-环氧-3, 6-二羟基-1- (3-甲氧基-4-羟基苯基) -7- (4-羟基苯基) -庚烷 (rhoiptelol B) 、 (1a, 3β, 5a, 6a) -1, 5-环氧-3, 6-二羟基-1, 7-双 (3-甲氧基-4-羟基苯基) -庚烷[30];胡桃楸叶中的2-羟基茸毛香杨梅酮、 (11R) -3, 11, 17-三羟基-2-甲氧基-1, 16-氧代-7, 13-二苯基-11-庚醇、 (11R) -11, 17-二羟基-3, 4-亚甲二氧基-[7, 0]-偏二苯基庚烷、 (11S) -11, 17-二羟基-3, 4-二甲氧基-[7, 0]-偏二苯基庚烷[15]。野核桃叶中的茸毛香杨梅酮、jugcathanin (即胡桃宁A) [18];野核桃根皮中的茸毛香杨梅酮、jugcathayenoside、4-羟基-17-甲氧基-2-氧杂三环[13.2.2.13, 7]二十碳-1 (17) , 3 (20) , 4, 6, 15, 18-庚烷-9-酮[31]。

1.6其他类

近年来, 从胡桃属植物中还分离得到了香豆素类、色原酮类、降倍半萜类、有机酸以及酚苷类、酯类、长链不饱和脂肪酸等成分。例如, 分心木中的催吐萝芙木醇[4], 3-羟基-1- (4-羟基苯基) -1-丙酮、硬脂酸甘油单酯、正十七烷、核桃素D、对羟基苯甲酸、香草酸[5];胡桃种皮中的 (6S, 9R) -长寿花糖苷、 (6S, 9S) -长寿花糖苷、布卢门醇C葡萄糖苷、byzantionoside B (即9-表-布卢门醇C葡萄糖苷) 、甘油-1- (9Z-十八碳烯酯) -2- (9Z, 12Z-十八碳二烯酯) -3- (9Z, 12Z, 15Z-十八碳三烯酯) 、甘油-1, 2, 3-三- (9Z, 12Z, 15Z-十八碳三烯酯) 、甘油-1, 2, 3-三- (9Z, 12Z-十八碳二烯酯) 、甘油-1-十六碳烷酯-2, 3-二- (9Z, 12Z-十八碳二烯酯) 、红景天苷[6]。胡桃楸未成熟外果皮中的4 (R) -羟基-4- (3'-羟基苯基) 丁酸4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[10], 5, 7-二羟基色原酮、异香草酸[11], 邻苯二甲酸二丁酯、3, 4-二羟基苯甲酸乙酯、3-甲氧基-4-羟基苯甲酸乙酯[20];胡桃楸茎皮中的 (S) - (8E, 10E) -12-羟基-7-羰基-8, 10-十八碳二烯酸甲酯、 (S) - (8E, 10E) -12-羟基-7-羰基-8, 10-十八碳二烯酸[32];胡桃楸叶中的2-甲基-1-十六烷醇、l-O-β-D-吡喃葡萄糖基- (2S, 3R, 4S, 8E) -2- (2’R-羟基-二十一碳酰胺基) -8-十八碳烯-1, 3, 4-三醇 (juglans cerebroside A) [24], 4-羟基苯甲酸甲酯、桂皮酸、阿魏酸、对-香豆酸甲酯[15]。泡核桃果壳中的 (6S, 9R) -长寿花糖苷、二氢红花菜豆酸-4'-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-O-香草酰-β-D-葡萄糖苷、4-O-β-D-吡喃葡萄糖基香草酸、5-对位-顺式对香豆酰基奎尼酸、6-O-阿魏酰基吡喃葡萄糖、6’-O-香草酰异它乔糖苷、6’-O-香草酰它乔糖苷、breynioside A、甲基-4-O-香豆酰奎尼酸酯、牡丹酚苷A、它乔糖苷[17]。野核桃叶中的香草酸、2-二十八烷氧基乙醇、6, 7-二羟基香豆素、咖啡酸、十六烷酸-a-单甘油酯、软脂酸、二十四烷酸、二十九烷醇、二十八烷醇、硬脂酸、二十五烷醇、邻苯二甲酸、香豆酸二十六烷醇酯[18]。

2生物活性

胡桃属植物的提取物或从中分离得到的化学成分具有较为广泛的生物活性, 在抗肿瘤、抗氧化、降血糖、抗菌、杀虫、镇痛、抗炎等方面具有明显的生物效应。

2.1抗肿瘤活性

胡桃属植物的提取物或从该属植物中分离得到的化学成分, 与抗肿瘤作用的关系非常密切。李福荣等人研究报道[33], 胡桃未成熟果皮醇提物的醋酸乙酯萃取层对人骨髓性白血病细胞K562有较强的抑制作用;Hasan T N等人[34]的研究结果表明, 胡桃根皮提取物能够显著增强人乳腺癌细胞系MDA-MB-231中Bax、caspases、tp53和TNF-alpha编码基因的表达, 并降低Bcl2和mdm-2的表达, 从而诱导肿瘤细胞凋亡;随后Alshatwi A A等人[35]在胡桃未成熟外果皮提取物对人前列腺肿瘤细胞PC-3的研究中也得到类似的实验结果;Vanden Heuvel J P等人[36]的研究结果表明, 胡桃提取物能抑制人乳腺癌细胞MCF-7的增殖;Salimi M等研究报道[7], 胡桃叶中的化合物4, 8-二羟基-α-四氢萘酮和5, 7-二羟基-3, 4’-二甲氧基黄酮对人乳腺癌细胞MCF-7和人口腔鳞癌细胞BHY的增殖都有明显的抑制作用, 并且这两种化合物都是通过半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶caspase-3通路来诱导MCF-7细胞的凋亡。张厂等人[37]的研究结果表明, 胡桃楸果实水提物对肉瘤S180、肝癌H22以及Lewis肺癌造型小鼠的肿瘤生长有抑制作用, 并对小鼠的体重和胸腺具有一定的保护作用;胡桃楸新鲜未成熟果实中的化合物胡桃酮对人骨髓性白血病细胞HL-60具有适度的抑制作用[8];胡桃楸未成熟外果皮中的化合物3, 5-二羟基-1, 4-萘醌和胡桃醌对Hep G-2具有明显的抑制作用[9], 1, 4, 8-三羟基萘-1-O-β-D-[6’-O- (3’’, 4’’, 5’’-三羟基苯甲酰基) ]吡喃葡萄糖苷、1, 4, 8-三-羟基萘-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和4-羟基萘-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷对人肝癌细胞SMMC7721显示不同程度的抑制作用, 并且1, 4, 8-三羟基萘-1-O-β-D-[6’-O- (3’’, 4’’, 5’’-三羟基苯甲酰基) ]吡喃葡萄糖苷对MCF-7显示较强的细胞毒活性[10], 2, 5-二羟基-1, 4-萘醌和3, 5-二羟基-1, 4-萘醌对Hep G-2细胞表现出较强的抑制作用, 5, 8-二羟基-1, 4-萘醌和胡桃醌能够显著抑制HL-60细胞的增殖[11], 20 (S) -原人参二醇-3-酮是人工合成抗肿瘤活性成分人参皂苷Rh2的关键前提[28], 2α, 3β, 23-三羟基-12-烯-28-齐墩果酸、2α, 3β, 23-三羟基-12-烯-28-熊果酸和20 (S) -原人参二醇对Hep G-2均表现出较强的细胞毒活性[29];Wu Y Y等人报道[38], 胡桃楸树皮的甲醇提取物可通过诱导细胞凋亡和调节细胞周期分布而有效抑制人胃癌细胞SGC-7901的增殖;胡桃楸茎皮中的9, 10-二氢-4, 8-二羟基-9, 10-二oxoanthracene-2-羧酸在体外对Hep G-2、SGC7901、人结肠癌细胞HCT-8和人肺癌细胞A549具有很强的细胞毒活性[13], 1, 5-二羟基蒽醌-3-羧酸可通过诱导细胞凋亡而发挥抑制Hep G-2增殖的作用[14], 木犀草素具有较为明显的抑制Hep G-2增殖的作用, 并且呈现一定的剂量——效应关系[23];胡桃楸叶中的胡桃醌对于人胃癌细胞MGC-803、人肺癌细胞A549、人骨髓性白血病细胞K562和人宫颈癌细胞He La均有较好的细胞毒活性[15]。于冬梅等人[39]研究表明, 泡核桃果壳醇沉物对于人的正常肝细胞L-02毒性很小, 但对人肺癌细胞NCI-H292、NCI-H661和人肝癌细胞Hep G-2、Huh-7的增殖却有明显的抑制作用。

2.2抗氧化活性

杨明珠等人[5]运用1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼 (DPPH) 方法对胡桃分心木提取物的抗氧化活性进行研究, 结果显示分心木的粗提物及其大孔树脂水洗物、50%乙醇洗脱物、95%乙醇洗脱物等各部位均有较好的抗氧化活性;陈林等人[40]采用DPPH和2, 2’-连氮基-双- (3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸) (ABTS) 方法进行抗氧化实验, 结果胡桃分心木醇提物对自由基的清除率随质量浓度增加而增强, 并呈现一定的线性关系, 表明分心木醇提物对自由基有明显的清除作用而表现出较强的抗氧化活性;Yin T P等人报道[26], 胡桃内种皮丙酮提取物的正丁醇萃取物具有很强的抗氧化活性, 其中所含的2, 3, 4, 6-四没食子酰基葡萄糖、2, 3-六羟基联苯氧基葡萄糖、长梗马兜铃素在抗氧化过程中起着重要的作用。孙琳琳等人[41]用碱性蛋白酶水解胡桃楸种仁中的蛋白并对酶解产物的抗氧化活性进行研究, 结果酶解产物对DPPH和ABTS均具有较强的清除作用, 但其清除羟基自由基的作用以及还原能力则低于维生素C;徐红艳等人报道[42], 胡桃楸种仁壳中的黄酮有明显的抗氧化活性, 主要表现在能够清除DPPH、ABTS和羟基自由基, 并且对铁离子具有一定的鳌合作用;Liu L J等[8]研究表明, 胡桃楸新鲜未成熟果实中的胡桃酮在DPPH自由基的清除以及超氧化物歧化酶活性实验中表现出显著的抗氧化活性;Lin H等人报道[13], 胡桃楸茎皮中的12-O-β-D-吡喃葡萄糖基-2, 3, 7, 11-四羟基-6-氧杂苯骈[a]蒽-5-酮在DPPH与ABTS自由基清除实验中均具有显著的抗氧化活性;昝志惠等人[43]研究胡桃楸单宁的抗氧化作用, 结果表明胡桃楸外果皮及叶中的单宁类成分对于羟基自由基、亚硝酸根离子及超氧阴离子均有较强的清除能力, 并且胡桃楸叶单宁对三种自由基的清除能力整体上强于胡桃楸外果皮单宁。

2.3降血糖活性

Ma Y Y等人报道[44], 日常饮食中增添胡桃能够增加空腹血糖浓度, 减少血浆总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇, 并且对体重、血脂和胰岛素敏感性不会产生明显影响;Mohammadi J等人[45]研究表明, 胡桃叶提取物能有效减少血浆中的血糖、低密度脂蛋白、三酸甘油脂和总胆固醇, 能显著增加胰岛素和高密度脂蛋白的水平, 因此认为胡桃叶提取物可能成为治疗Ⅰ型糖尿病活性制剂的潜在来源;还有研究报道[46], 每周食用一定量的胡桃, 可以有效地降低患Ⅱ型糖尿病的风险, 尤其是女性胡桃摄入量愈高, 其罹患Ⅱ型糖尿病的几率愈显著降低;Hosseini S等人[47]研究表明, 胡桃叶的水提物可以降低Ⅱ型糖尿病患者的糖化血红蛋白和血糖, 并且能够促进胰岛素的分泌。

2.4抗菌活性

杨明珠等人[5]采用纸片扩散法、肉汤稀释法对胡桃分心木的抗菌作用进行研究, 结果其提取物中乙酸乙酯部位的抑菌作用明显强于其它各个提取物部位, 说明其乙酸乙酯部位是抗菌的有效部位, 由该部位分离得到的没食子酸乙酯显示出很好的抗菌活性及较广的抗菌谱[5];乔永刚等人[48]采用生物测定方法研究胡桃未成熟外果皮对茄子枯萎病菌、黄瓜枯萎病菌、辣椒枯萎病菌和西瓜枯萎病菌的抑菌活性, 结果胡桃青皮甲醇提取物对以上4种常见的植物枯萎病菌都有明显的抑制作用, 说明胡桃青皮提取物中存在抑菌活性物质;Fischer T C等人报道[49], 胡桃中的5-羟基-1, 4-萘醌能够有效抑制火疫病病原菌Erwinia amylovora的生长, 因此可代替链霉素成为一种新型环保的植物保护剂。俞晓丽等人[50]采用甲基四氮盐 (XTT) 还原法研究胡桃楸提取物对体外白念珠菌Candida albicans生物膜形成的影响, 结果胡桃楸提取物具有良好的抗白念珠菌生物膜功能, 且毒性较低, 因此认为胡桃楸对治疗白念珠菌生物膜相关感染性疾病具有应用价值。Liu Q等人[16]从泡核桃的果皮中分离得到7种a-四氢萘酮类化合物, 其中4, 5, 8-三羟基-α-四氢萘酮对葡萄球菌Staphylococcus aureus和S.aureus表现出中等强度的抗菌活性。

2.5杀虫活性

梁永峰研究报道[51], 胡桃青皮甲醇提取物对萝卜蚜虫Lipaphis erysimii具有较强的触杀活性和拒食活性, 通过叶碟法测得甲醇提取物不同萃取部位的触杀活性和拒食活性顺序为:石油醚萃取物<乙醚萃取物<正丁醇萃取物<乙酸乙酯萃取物<氯仿萃取物<水萃取物, 说明胡桃青皮中的杀虫活性和拒食活性物质应为一类极性较大的化合物;王宏虬等人[52]采用饲喂法研究胡桃青皮提取物对马铃薯蚜虫与瓢虫的杀虫活性, 结果各提取物杀虫活性的顺序为:水提取物<石油醚提取物<乙酸乙酯提取物<乙醇提取物, 并且各提取物对蚜虫的触杀效果均强于瓢虫, 根据实验结果并分析蚜虫和瓢虫的生理及表面构型, 推测提取物对蚜虫可能是通过胃杀和表面触杀作用, 而对瓢虫可能主要是通过胃杀作用。时东方等人[53]对胡桃楸叶、外果皮和树皮提取物的杀虫活性进行研究, 结果表明叶、外果皮和树皮的醇提物对粘虫Mythimna separata、苜蓿夜蛾Heliothis dipsacea、双斑萤叶甲Monolepta hieroglyphicaj均具有触杀活性, 对二十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctataz则无触杀活性, 叶和外果皮的醇提物对榆紫叶甲Ambrostoma quadriimpressum有胃毒活性但无触杀活性, 而树皮的醇提物对榆紫叶甲则没有胃毒活性及触杀活性;吕兵等人报道[54], 胡桃楸叶的乙醇提取物对于温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum、小菜蛾Plutella xylostella及豌豆蚜Aphis craccivora等3种东北地区常见害虫均具有较好的毒杀作用。

2.6其他生物活性

胡桃属植物胡桃及胡桃楸提取物还具有镇痛、抗炎和保护皮肤等方面的生物活性。Hosseinzadeh H等人[55]对胡桃叶的水提物和醇提物进行镇痛、抗炎研究, 结果小鼠热板法镇痛试验表明这两种提取物可作用于非阿片类受体而显示镇痛效果, 其镇痛作用不会受到纳诺酮的阻断, 具有明显的中枢和外周镇痛活性;小鼠二甲苯耳廓肿胀及棉球肉芽肿炎症模型试验表明这两种提取物对于急性渗出型炎症和慢性增殖型炎症均有显著的抑制作用。Park G等人[56]的研究表明, 胡桃楸叶的醇提物可通过调节氧化防御系统而使人皮肤成纤维细胞HS68免受过氧化氢应激损伤, 从而达到保护皮肤成纤维细胞的作用。

3结语

2010年以来, 胡桃属植物的化学成分及生物活性研究取得较大进展, 尤其是针对该属植物化学成分中以a-四氢萘酮类为主的醌类衍生物的抗肿瘤活性研究做了大量工作, 从而为这类成分的抗肿瘤研究奠定了良好的基础。但胡桃属植物的研究还有很大的探索空间, 例如, 我国胡桃属植物南北普遍分布, 资源十分丰富, 可目前对该属植物研究较多的主要是胡桃及胡桃楸, 而对于泡核桃和野核桃的研究涉及较少, 关于对麻核桃和华东野核桃的研究则几乎缺失;其次, 该属植物生物活性研究主要集中在抗肿瘤效应方面, 而抗氧化、降血糖、抗菌等方面的研究还不够深入;此外, 在研究方法上, 该属植物的生物活性研究很多结论乃是依托于分子水平和细胞实验等微观领域获得的, 而动物实验和临床方面的研究较少。希望胡桃属植物的研究在这些不足方面今后能够取得可喜的进展。

摘要:目的 对胡桃属植物2010年以来的化学成分以及生物活性研究进展进行介绍, 以期为该属植物开展深入研究提供参考和借鉴。方法 全面调研近5年国内外的相关文献。结果 从胡桃属植物中得到的化学成分180余种, 主要包括醌类、黄酮类、鞣质类、三萜类、二芳基庚烷类等, 其生物活性主要为抗肿瘤、抗氧化、降血糖、抗菌等。结论 胡桃属植物中化学成分的结构类型繁杂, 种类丰富多样, 其抗肿瘤、抗氧化和降血糖等生物活性值得进一步研究。

微生物成分 篇8

1海桐各器官部位的化学成分及生物活性

1.1海桐的种子

Fujiwara Y等[3,4,5]用HPLC和ODS柱从海桐的种子中分离得到6个新的类胡萝卜素(carotenoid), 命名为海桐新黄质(tobiraxanthin)A1(1)、A2(2)、 A3(3)、B(4)、C(5)、D(6) 和2个C69类胡萝卜素(carot- enoid),命名为海桐黄质(pittosporu-mxanthin)A1(7)、 A2(8)(图1)。之后又得到了3个新的带3-甲氧基-5- 酮-5,6- 断-4,6- 环-β 端基(3-methoxy -5-keto -5,6-seco -4,6-cyclo-β end group) 的类胡萝卜素。海桐新黄质(tobiraxanthin)A1、A2、A3和B对谷氨酸诱导皮层的细胞毒性具有明显的抑制作用,海桐新黄质A1、A2、A3与NMDA受体拮抗剂CNOX(643氨基酸),MK-801(5-甲基二氢丙环庚烯亚安马来酸) 和APV(DL-2-氨基-5-磷酰基戊酸)的神经保护的活性相当,对谷氨酸诱导的神经毒性的活性保护最好的是海桐新黄质B[6]。

Maoka T等[7,8]从海桐的种子中得到3个新的带有5-羟基-断-类胡萝卜素( 5-hydroxy-seco-carotenoids) 和一系列 α- 生育酚类胡萝卜素环加成产物B1(9), B2 (10),C1(11),C2(12),A3(13),A4(14)(图2)。翁德宝等[9]采用有机溶剂抽提了海桐属两种植物的种子, 发现海桐种子中的主要成分是棕榈酸和油酸,并在该种子中检测到了亚麻酸。李玲玲[10]通过系统研究初步确定了海桐种子及果皮中含有酚性成分、多糖、 糖、鞣质及甙类、皂甙、甾体成分、黄酮、香豆素、内酯、 氨基酸、多肽、蛋白质等成分。

1.2海桐的花

李兆琳等[11]采用预柱吸附-毛细管气相色谱- 质谱法研究了海桐花头香的化学成分,用石英毛细管柱OV-17柱分离出了46个组分, 鉴定了24个成分;用石英毛细管柱HP-5柱分离出了62个组分, 鉴定了19个成分,主要为乙酸苄酯(benyl acetate)。 Loukis A. 等[12]对海桐的花进行了研究,其主要成分有壬烷(nonane,14.3%)、十一烷(undecane,8.6%)、 α- 蒎烯(α-pinene,7.3%)、月桂烯(myrcene,6.1%)、 (反)- 橙花叔醇[(E)-nerolidol ,4.9%]、(反)-β- 罗勒烯[(E)-β-ocimene,4.4%] 等。李彩芳等采用固相微萃取法和水蒸汽蒸馏法从海桐的花蕾中提取出了挥发油成分[13,14],用GC-MS分别鉴定了其化学成分,2种方法提取出了十一烷、壬烷等烷烃,并提取出了水蒸汽蒸馏法不能蒸馏出的一些成分,如 γ- 榄香烯、马鞭草烯醇、A-胡椒烯等。Suga T等从花中分离得到一个吉玛烷型新倍半萜苷类化合物[15]。 但对于海桐的花其生物活性未见相关报道。

1.3海桐的根、茎、叶

Noaki T等[16]从叶中先后分离得到5个倍半萜苷类化合物: 海桐花苷(pittosporanoside)A1(15)、 A2(16)、B1(17)、B2(18)、B3(19)(图3);分离出3个皂苷元醇:R1- 玉蕊醇元、21-O- 当归酰-R1- 玉蕊醇、21-O-当归酰-R1- 玉蕊皂苷元。Kauhito Ogihara等[17,18]从叶中分离得到2个海桐花新苷A(20)、B (21)(图4)。海桐叶子中的皂苷粗提物对于酵母菌的增殖具有一定的抑制作用[19]。

Chung IM等[20]对叶中挥发性成分进行了研究, 挥发油得率为0.1%,采用气相色谱质谱联用技术分离和鉴定了其主要成分, 分别为十一烷、4-甲基-1,3- 戊二烯、柠檬烯等。Chung IM等对这些挥发油成分对埃及伊蚊的幼虫进行毒性研究,发现其半数致死浓度(LC50) 为58.2×10-6,引起90% 实验动物死亡的浓度(LC90) 为111.3×10-6,而其主成分柠檬烯LC50和LC90值分别为39.7×10-6和78.1×10-6,发现海桐叶子的挥发油成分对埃及伊蚊的幼虫具有显著的毒性。

王霞,罗小勇[21]用海桐的根、茎、叶、果实和果柄的粉末对黄瓜、小麦、夏至草、生菜、荠菜和反枝苋幼苗生长的影响用琼脂法进行了实验。将受体植物种子经处理后,等到胚根长到3~5mm时移植至混有不同剂量海桐各器官粉末的0.5% 琼脂凝胶上, 用不含海桐粉末作为空白对照, 不同器官的处理浓度均为10 g·L-1。另设6个叶片浓度处理, 分别为0 g·L-1、 0.1 g·L-1、0.5 g·L-1、1.0 g·L-1、5.0 g·L-1和10.0 g·L-1。 待处理结束后, 用电子游标卡尺分别测量受体植物幼苗胚根和胚轴的长度。结果显示,海桐的根、茎、 叶、果实和果柄的粉末对生菜和小麦幼苗生长均具有较强的抑制作用, 且叶的抑制效果最好。

王霞,罗小勇[22]还针对抑制效果好的海桐叶的石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、乙醇和水这5种溶液的提取物进行研究实验,研究其对生菜、稗草、夏至草和小麦等4种受体植物幼苗生长的影响。结果表明, 这5种溶剂提取物对4种受体植物幼苗生长的抑制作用存在较大差异,但都表现出较高的活性。

1.4海桐的果实

laria D’A-cquarica等[23]从绿色的果实中得到4个由五环三萜酯苷元与低聚糖组成的新的三萜类酯皂苷( triterpenoid estersaponin),分别为ⅢA2(22), ⅢA3(23),ⅢB2(24),ⅢC4(25)(图5)。皂苷粗提物对肿瘤细胞的增生有一定的抑制作用,对皂苷粗提物进行了体内抗肿瘤活性试验,发现皂苷粗提物对肉瘤180(SA180)和Lewis肺癌(LLC)有显著的抗肿瘤活性[24]。

江汉美,李婷等[25]采用水蒸汽蒸馏法提取挥发油,用气相色谱- 质谱法对其进行定量和定性分析, 从海桐的果实中测定了挥发油化学成分组成,其中含量较多的有大根香叶烯D(29.36%)、2-异丙烯-1, 3,5-三甲苯(16.54%)及 β-蒎烯(5.81%)。

李玲玲等[26]对海桐的种子和果皮不同极性溶剂的提取物进行抑菌活性实验,实验结果表明,不同溶剂提取物对苹果轮纹病、菌小麦赤霉病菌、马铃薯干腐病菌、香蕉枯萎病菌、西瓜枯萎病菌、烟草赤星病菌、棉花枯萎病菌这7种病原菌均有不同的生物活性。其中抑制效果较差的是种子和果皮石油醚提取物,抑制效果最好的是种子的氯仿提取物,对苹果轮纹病菌和小麦赤霉病菌抑制率高达100%。

2结语

海桐是国内外首次发现各部位均具有较强化感作用的园林植物。本文对海桐植物各主要器官部位根、茎、叶、花、果实、种子的化学成分和生物活性进行了概述。海桐的根、茎、叶、花、果实均含有不同的挥发性和非挥发性化学成分,其中挥发性成分主要分布在花、叶子和果实中。非挥发性成分如类胡萝卜素主要从种子中得到;萜类成分在根、茎、叶和果实中均有分布。生物活性则在海桐的各部位都有不同的体现,如抗菌、抗肿瘤、杀虫、神经保护、除草等。 其中除草活性是近2年才见有报道。近年来,发现从海桐的各器官部位提取的化学成分具有很高药用价值,海桐有保护谷氨酸诱导的神经毒性的活性,老年性痴呆与谷氨酸的蓄积多少有关,针对海桐种子提取出的黄酮新黄质能否治疗老年性痴呆需要做进一步的研究。海桐的果实中提取的总皂苷对肿瘤细胞的增生具有一定的抑制作用;种子中提取的油酸、 亚油酸可以保护心血管系统,对预防冠心病具有重要的作用,同时还可以开发为保健型食用油[27]。综观文献,在对海桐果实的化学成分及生物活性的报道中,有报道的是果实或果皮,还有的是果实中种子即核仁的化学成分及生物化学,诸多结果,其化学成分也有很大区别。果实其实包括果皮和核仁,笔者认为若分开研究会更具有代表性。

随着天然产物的研究发展,分离纯化的不断提高,高效液相色谱、超临界流体萃取、膜分离、亲和色谱等技术的不断运用,对海桐的化学成分的分离纯化有了很大的促进。因此,开展海桐植物各器官部位化学成分及生物活性研究对海桐的进一步开发利用有所帮助。

摘要:海桐为海桐花科海桐花属植物。该植物除用于园林绿化和观赏之外,其枝叶、根、种子和花均可以入药,它们的提取物还具有抗肿瘤、抑菌、杀虫等活性。本文对近年来海桐各器官部位的化学成分以及生物活性的研究进行概述,拟对该植物进一步的开发利用提供帮助。

白英化学成分及生物活性研究进展 篇9

1 化学成分研究

白英的化学成分研究开始于20世纪,到目前为止,人们已经从白英中分离出的化合物主要有以下几类,分别是皂甙类、有机酸类、萜类、多酚类、黄酮类、甾醇类、香豆素类、多糖类和其他类型的化合物等。

1.1 皂甙类化合物

白英中含有大量的皂甙类化合物,目前人们从白英的全草中已经分离得到了19种苷类化合物。

1981年,Kotaro Murakami等[2]从白英中分离得到了替告皂苷元-3-O-β-D-吡喃葡萄糖-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)-β-D吡喃半乳糖苷、新替告皂苷元-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)-β-D吡喃半乳糖苷、薯蓣皂苷元- 3-O- β-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)-β-D吡喃半乳糖苷、雅姆皂苷元-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)-β-D吡喃半乳糖苷、呋甾烷-26-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。

1985年,Kotaro Murakami等[3]从白英中分离得到了(25ξ)-5-茄甾烯-3β,23β-二醇-3-O-β-D-吡喃半乳糖、(25ξ)-5-茄甾烯-3β,23β-二醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1-2)-[β-D-吡喃木糖基-(1-3)]-β-D-吡喃葡萄糖基-(1-4)-β-D-吡喃半乳糖苷、(25ξ)-5-茄甾-3β,23β-二醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1-2)-[β-D-吡喃葡萄糖基-(1-4)-β-D-吡喃半乳糖苷、(25ξ)-5-茄甾-3β,23β-二醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1-2)-[β-D-吡喃木糖基-(1-3)]-β-D-吡喃葡萄糖基-(1-4)-β-D-吡喃半乳糖苷。

1985年,Shoji Yahara等[4]在白英的乙醇提取物种分离得到甲基原蜘蛛抱蛋苷、26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(22ξ, 25R)-3β, 22, 26-三羟基-5-呋甾烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1-2)-[β-D-吡喃糖基-(1-3)]-β-D-吡喃糖酸苷。

1986年, Shoji Yahara等[5]在白英的乙醇提取物中分离得到26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(22ξ, 25R or S)-3β,26-三羟基-22-甲氧基-呋甾-5-烯-3-α-L吡喃鼠李糖基-(1-2)-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷、3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1-2)-β-D-吡喃葡萄糖醛酸基-3β-羟基- (25R or S)-5-螺甾烯。

1989年,Shoji Yahara等[6]从白英的乙醇提取物中得到了(22R)-3β, 16β, 22, 26-四羟基胆甾-5-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1-2)-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷。

1997年,Lee Yung Yung等[7]从白英的甲醇浸取液中分离出化合物自英素A (Solalyratine A) 和白英素B (Solalyratine B)。

2000年,Kang So Young等[9]在白英的乙醇提取物中分离得到((3β,25R)-螺-3,5二烯)-薯蓣皂苷、2-羟基-3-甲氧基苯甲酸葡萄糖酯苷。

2001年,Ye Wen-Cai等[8]从白英的干燥叶子中分离的到替告皂苷元-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1-2)-[β-D-吡喃木糖基-(1-3)-β-D-吡喃葡萄糖基-(1-4)-β-D-吡喃半乳糖苷、((25R)-螺-3,5二烯)-脱氧替告皂苷、((3β,25R)-螺-3,5二烯)-脱氧替告皂苷、白英素C (solalyratine C)。

1.2 有机酸类

白英中亦含有有机酸类。2002年,杨敬芝等[10]将白英用乙醇浸泡,浸膏用醋酸乙酯萃取,过大孔树脂和硅胶柱,得到咖啡酸和香草酸。2010年,尹海龙等[11]从石英全草的乙酸乙酯层中分离得到对羟基苯甲酸、原儿茶酸。

1.3 萜类化合物

1993年,韩国学者Yu Su Mi等[12]从白英的茎中分离出4种倍半萜类化合物,分别是Atractylenollde (Ⅰ), Dehydrocarlssone (Ⅱ), Ergosterol Peroxide (Ⅲ), 9,11-Dehydro Ergosterol Peroxide (Ⅳ).

2010年,尹海龙等[11]从石英全草的乙酸乙酯层中分离得到另一种萜类化合物熊果酸。

1.4 多酚类化合物

2004年,王林江等[13]在白英的乙醇提取液中,分离得到了多酚类化合物白黎芦醇。

1.5 黄酮类化合物

黄酮类化合物在白英中含量也比较多,2002年,杨敬芝等[10]从白英的乙醇浸取液中分离出芦丁。2004年,王林江等[13]从白英的水提取液中分离得到了槲皮素和柚皮素。2006年,李瑞玲等[14]在白英的乙醇提取物种分离得到了芹菜素-7-O-β-D-芹糖(1-2)-β-D-葡简糖和芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖。2010年,尹海龙等[11]从石英全草的乙酸乙酯层中分离得到芒柄花苷(Ⅰ)、染料木苷(Ⅱ)、5-羟基芒柄花苷(Ⅲ)、大豆苷(Ⅳ)。

1.6 甾醇类化合物

1994年,Yu Su Mi等[12]在白英中分李得到了两个甾醇类化合物分别是氧麦角甾醇和9, 11-去氢过氧麦角甾醇。2008年,孙立新等[15]在白英的乙酸乙酯萃取物中分离得到了-谷甾醇。

1.7 香豆素类化合物

到目前为止从白英中只分离得了一种香豆素。1998年,韩国学着Kang So Young等[16]从白英中分离得到了7-羟基-6-甲氧基香豆素。

1.8 多糖类化合物

2005年,毛建山等[17]对白英的多糖类成分进行研究。从乙醇提取液中分离纯化得到多糖SLPS-1、SLPS-2其中中SLPS-1含有葡萄糖和木糖,SLPS-2含有葡萄糖、阿拉伯糖和果糖,具体结构还有待于进一步研究。2010年,尹海龙等[10]从白英60%的乙醇提取物种分离得到了一种糖酯类化合物,阿拉伯呋喃糖苷乙酯。

1.8 其他类

1997年,Yung-Yung等[18]从白英中分离得到了蜀羊泉碱-3-O-β-D-吡喃木糖基-(1-3)-β-D-吡喃半乳糖苷、蜀羊泉碱-3-O-β-D-吡喃木糖基-(1-2)-β-D-吡喃葡萄糖基-(1-4)-β-D-吡喃半乳糖苷。

1998年,Kang So Young等[16]从白英地上部分提取出东莨菪素。2002年,杨敬芝等[10]从白英乙醇提取液中分离得到了N(-P-hydroxyphenethyl)-P-coumaramide。

2006年,李瑞玲等[14]在白英的乙醇浸取液中分离出了腺苷、3-甲氧基-5-[(8’S)-3’-甲氧基-4’-羟基-苯丙醇-E-苯丙烯醇4-O-β-D-葡萄糖苷、N-(4-氨基正丁基)-3-(3-羟基-4-甲氧基-苯基)-E-丙烯酰胺。

2008年,孙立新等[15]从白英的乙醇提取液中得到反式对羟基苯乙基阿魏酰胺。

2 药理活性

2.1 抗癌作用

2002年,施文荣等[19]研究了白英水提液对HL-60细胞的作用,结果发现白英水提液既对HL-60细胞即具有短时间作用后的细胞杀伤,也具有药物持续作用后的增殖抑制。2008年,严杰等[20]采用MTT法研究白英甾体皂苷组分的抗肿瘤作用和机制时,发现在体外对人类卵巢癌细胞SKVO3及人宫颈癌细胞胞MEl80的增殖具有抑制作用,对人正常细胞CCC-HPF-1无明显抑制作用,研究表明白英甾体皂苷组分能引起肿瘤细胞的坏死,具有抗肿瘤的作用。2008年,韦星等[21]用MTT法采用体外培养的人肺癌SPC-A-1细胞,检测了细胞增殖抑制率并用转移酶介导脱氧尿苷三磷酸缺口末端标记法检测细胞凋亡率,结果表明白英乙醇提取物可能通过上调fas和caspase-3基因表达,诱导细胞凋亡,从而抑制SPC-A-1细胞增殖。2008年,余乐涵等[22]在研究白英水提物对胃癌SGC-7901细胞凋亡及基因bcl-xl、bid表达作用,结果发现白英水提物能诱导人胃癌SGC-7901细胞凋亡和抑制增殖,且有一定的量效关系,其作用机制可能与调控bel-xl、bid基因表达有关。

2.2 抑菌作用

2002年,王理达等[23]的研究表明,澳洲茄胺抑制的是细胞膜上麦角醇的合成,与酮康唑、克霉唑的作用相似。2003年,孙志良等[24]的抑菌实验研究表明,在白英的四种提取液中,热水提取液和酸性乙醇提取液对链球菌和葡萄菌等多种细菌具有较强的抑菌作用,可能是由于白英中所含的生物碱对多种细菌具有抑菌作用的缘故。而酸性乙醇提取液对大肠杆菌和沙门氏菌的抑菌能力较强。2004年,崔建国等[25]研究了白毛藤生物碱的提取及体外抗菌活性,结果发现白毛藤脂溶性生物碱对大肠杆菌、巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、链球菌均有抑制作用,抑制圈作用直径均大于19 mm,属于高度敏感,抑菌效果明显优于黄连素(P<0.01)和林可霉素(P<0.05),与烟酸诺氟沙星相当(P>0.05),但比痢菌净效果略差(P<0.05)。水溶性生物碱对大肠杆菌、巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、链球菌的抑菌圈直径均小于8 mm,属不敏感,几乎无抑菌作用。

2.3 抗氧化作用

2001年,Wei-Wen Kuo等[26]在研究白英的粗提物保护表皮细胞的抗氧化性,结果表明白英粗提物能够清除DPPH,还可以推迟剂量依赖性低密度脂蛋白的氧化,同事还减弱了氧化低密度脂蛋白诱导产生活性氧水平,减少了内皮氧化蛋白酶的表达。2006年,陈从谨等[27]在研究白英提取物清除DPPH自由基活性时得到结论,白英果乙醇提取液、乙酸乙酯提取液以固体物计算的IC50值分别为0.230和1.010。2006年,谢永芳等[28]研究了白英的抗氧化作用,发现白英提取物可以显著提高POD活性及血、肝、肾的SOD活性,并减少血、肝、肾组织种中MDA的含量。白英提取物有提高小鼠过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性及减少脂质过氧化产物的抗氧化物的抗氧化作用。

2.4 抗过敏作用

2007年,Bookyung Kang等[29]研究了白英水提取液(SLAE)对过敏症状的作用。通过小鼠实验结果证明,SLAE对由聚合物48/80导致的过敏性体克抑制率为100%;口服SLAE(0.05 mg/g BW)对皮肤过敏症的抑制率为69.30。另外,SLAE还能抑制由混合物48/80引起的腹腔肥大细胞组织胺的过敏,化合物48/80诱导的小鼠腹膜肥大细胞(简作RPMC)组胺释放量也与白英剂量呈正比例,随白英剂量增大,抑制组胺释放作用也增强,且RPMC中cAMP的量较正常情况而言,会随白英剂量增加而明显增加。2008年,Kim等[30]研究发现,白英的水提取物和反二硝基苯基化IgE结合,能够有效地抑制皮肤肥大细胞过敏反应。研究还发现,白英水提取物能够撤著地降低L组胺脱羧酶作为信使核糖核酸的水平。Kim在随后还发现,经过重组干扰素处理的自英能有效地刺激白鼠腹胶巨噬细胞NO的合成。

2.5 毒理作用

白英同其它茄科植物一样,体内普遍含有一种有毒性、有异味的糖苷生物碱,含量超过一定域值时有中毒或致畸危险。白英果实能引起小猪先天颅面畸形,而且发生率高,服用未成熟果实后会呈现毒性反应[31]。它们的毒性可归结为两点,一是抑制中枢神经系统胆碱酯酶活性,二是破坏细胞膜从而导致消化系统和其它器官的损坏。2003年,Valentyna等[32]研究发现,服用糖甙生物碱中毒后出现呼吸减弱、精神错乱和昏迷症状是由于甾体生物碱抑止胆碱脂酶活性的缘故。同时,由于皂甙有使红细胞破裂的作用,因此具有溶血性。皂甙的溶血作用与分子结构有密切的关系,有无溶血作用与皂甙元有关,而溶血作用的强与弱则与糖部分有关。

3 结 语

常山化学成分及生物活性研究进展 篇10

1 常山化学成分的研究进展

文献报道,常山主要含有喹唑酮类生物碱、香豆素、甾体、多酚等化学成分。

Jang等[1,2,3]对中国民间抗疟疾中草药常山的根和叶进行化学成分研究,从根中分离得到两个新化合物,分别为常山碱 (febrifugine)、异常山碱 (isofebrifugine);从叶中也分离得到常山碱。常山碱为无色针状晶体(乙醇),mp 139~140 ℃, 旋光度为[α]D23+6° (CHCl3,c 0.5);异常山碱为棱形晶体 (甲醇),mp 129~130 ℃,旋光度为[α]D23+131° (CHCl3,c 0.35)。二者的分子式均为C16H19O3N3,但常山碱的抗疟疾活性较好,是奎宁的100倍,异常山碱的抗疟疾活性与奎宁相当。

Frederick等[4]对约六百种植物的粗提取物进行生物活性筛选,发现常山有很好的抗疟疾活性。分别对中国产常山和印度产常山的根、茎、叶进行生物碱含量测定。结果表明:常山根中生物碱的含量高于茎和叶中的含量,而中国常山中生物碱的含量是印度常山的十倍。通过草酸盐结晶的方法,得到常山碱草酸盐和异常山碱草酸盐,熔点分别为199~201 ℃,215~218 ℃。

Koepfli等[5]从常山中分离出常山碱和异常山碱,并运用化学拆分的方法得出常山碱、异常山碱的平面结构图。

Murata等[6]从干燥的常山根中分离得到常山碱、异常山碱。并首次运用质谱、核磁波谱、紫外波谱和红外波谱对常山碱、异常山碱的结构进行鉴定。 对比二者的波谱数据发现,常山碱、异常山碱的结构很相似,都为喹唑酮类生物碱,分子式都为C16H19O3N3。但链上的基团和构型差异导致了波谱数据的差异,再结合熔点和旋光度的差异,可以对二者进行区分。

Deng等[7]从常山的叶子中分离得到一个新的生物碱,为新常山碱 (neodichroine),新常山碱也是喹唑酮类生物碱,与常山碱不同的是哌啶环变为了喹嗪环。除此之外,还得到8个已知的化合物:常山碱 (α-dichroine)、异常山碱 (a-dichroine)、2-(δ-羟基丁基)-4-喹唑酮 (2-(δ-hydroxybutyl)-4-quinazolone)、喹唑酮、7-羟基香豆素 (7-hydroxyl coumarin)、4′, 5-二羟基黄酮、异香草醛 (isovanillin)、异香草酸 (isovanillic acid)。

张雅等[8]利用硅胶、葡聚糖凝胶柱色谱对常山根的乙醇粗提物进行反复分离、纯化,分离得到7个化合物。经质谱、核磁波谱和红外波谱鉴定,分别为常山碱、异常山碱、小檗碱、胡萝卜苷、4-喹唑酮、β-谷甾醇和豆甾醇的混合物。

2 常山生物活性研究进展

《中国植物志》中记载,常山的根、茎、叶均有药用价值,根可治疟疾,叶、果可消气,茎、叶煎水能杀虱子,果可用作调料。《本经》中也记载:“常山具有引吐、杀虫、抗疟疾、解热等功效”。药理研究表明,常山具有抗疟疾、抗肿瘤、消炎、促进伤口愈合等生物活性。

2.1 抗疟疾活性

常山具有很好的抗疟疾活性,其主要的活性成分是常山碱和异常山碱,其中常山碱的活性比奎宁高100倍。

针对巨噬细胞产生的NO具有抗肿瘤、抗病毒、抑菌的作用,Murata等[9]研究常山提取物是否能引起巨噬细胞NO的产量变化。分别测试了常山甲醇粗提物、常山碱、异常山碱对老鼠体内巨噬细胞NO产量的影响。结果表明:老鼠每天口服常山甲醇粗提物的剂量为20 mg·kg-1时能显著增加NO的产量,常山碱作为主要的活性成分,每天的口服剂量为0.1~1.0 mg·kg-1时,NO产量是未处理的巨噬细胞产量的2倍。

Murata等[10]研究常山碱所引起的老鼠巨噬细胞NO的产量增加与常山碱抗疟原虫活性之间的关系。首先向老鼠巨噬细胞中注入疟原虫NK65,再口服常山碱,通过检测NO的释放量和疟原虫的死亡率,分析二者之间是否存在某种关系。结果表明:常山碱会引起NO释放量增加,对常山碱抗疟原虫活性起着积极作用。

Kobayashi等[11]以D-谷氨酸为原料,通过手性催化合成出常山碱、异常山碱及它们的手性异构体(1,2)。对两对对映异构体进行体外抗恶性疟原虫(P.falciparum)和老鼠乳腺肿瘤细胞 (FM3A cell)的活性测试。数据显示:常山碱、异常山碱抗恶性疟原虫(P.falciparum)的EC50值分别为2.0×10-7, 1.6×10-7 mol·L-1,抗老鼠乳腺肿瘤细胞 (FM3A cell)的EC50分别为2.1×10-5, 1.9×10-5 mol·L-1;对映异构体1, 2抗疟原虫(P.falciparum)的EC50分别为7.6× 10-11, 2.9×10-10 mol·L-1;抗老鼠乳腺肿瘤细胞 (FM3A cell)的EC50分别为2.1×10-7,7.3×10-7 mol·L-1。

Yoshiaki等[12]从常山中分离得到常山碱和异常山碱,并进行结构修饰,得到了两个衍生物(3,4),对这四个化合物进行体外抗恶性疟原虫 (P.falciparum FCR-3 和P.falciparum K1)的生物活性测试。结果表明:常山碱、异常山碱及衍生物抗恶性疟原虫活性均比对照药品氯喹(chloroquine)和青蒿素(artemisinin)好,其中常山碱的EC50分别为7.0×10-10 (FCR-3), 1.2×10-9 (K1) mol·L-1,异常山碱的EC50分别为3.4×10-9 (FCR-3), 1.8×10-9 (K1) mol·L-1,而氯喹的EC50分别为1.8×10-9 (FCR-3), 1.3×10-7 (K1) mol·L-1。

Kikuchi等[13,14]合成了常山碱类衍生物,并进行体外抗恶性疟原虫(P.falciparum FCR-3.)活性试验和对老鼠乳腺细胞的细胞毒性试验。结果表明:常山碱、异常山碱的抗恶性疟原虫活性较好,EC50分别为7.0×10-10, 3.4×10-9 mol·L-1,但细胞毒性偏大。常山碱衍生物中化合物5,6,7,8活性较好,对老鼠乳腺细胞的毒性也较小,化合物 7的EC50为3.9×10-9 mol·L-1。

Suping等[15,16]从常山中分离出常山碱,并对其进行结构修饰,从而得到一系列常山碱类衍生物,再比较常山碱和常山碱类衍生物抗恶性疟原虫(P.falciparum)活性,发现化合物9,10,11,12的活性最好,IC50分别是0.12、0.82、1.23、2.38 ng·mL-1。细胞毒性实验表明,这些化合物对老鼠神经元细胞 (NG108)和巨噬细胞 (J774)均无毒性。分析衍生物结构与活性的关系发现,在喹唑酮环的5,6,7和8位上加Cl和Br不但能保持化合物的抗疟原虫活性,还能降低化合物的细胞毒性;而改变哌啶环则会使抗疟原虫活性降低。

Zhu等[17]为了降低常山碱、异常山碱的细胞毒性,合成了高活性、低毒性的常山碱类衍生物。选用对市场药物氯喹敏感(D6)和对氯喹有抗性(W2)的恶性疟原虫进行体外抗疟原虫活性试验,再进行肝细胞毒性试验。结果表明:化合物13,14,15,16和17的抗恶性疟原虫活性均比常山碱(IC50=1.6(D6),1.9(W2) nmol·L-1)好,其中化合物13活性最好,对肝细胞毒性最小,其抗恶性疟原虫的IC50分别为0.33(D6), 0.39(W2) nmol·L-1。

Yamamoto等[18]从喹唑酮环,哌啶环和直链三方面改进,合成一系列结构新颖的常山碱类衍生物。对常山碱和常山碱类衍生物进行体外抗恶性疟原虫(P.falciparum)和体内抗伯氏疟原虫(P.berghei)的活性测试。结果表明:常山碱和化合物18体外抗恶性疟原虫和体内抗伯氏疟原虫的效果较好。常山碱的EC50值分别为1.42,0.41 mg·kg-1, 化合物18的EC50值分别为3.06,2.95 mg·kg-1。但化合物18的细胞毒性比常山碱低。

2.2 其它生物活性

文献报道,常山除了具有较好的抗疟活性外,还具有抗癌、消炎、促进伤口愈合等生物活性。

Vermel等[19]从常山中分离得到常山碱和异常山碱,并进行动物体外抗癌活性试验。结果发现在温度为37 ℃,浓度为0.25%时,常山碱对老鼠腹水癌细胞 (Ehrlich ascites cells)作用3 h后,癌细胞的死亡率为80%~90%。

Lee等[20]采用蛋白质标记法和免疫组织化学分析法测定蛋白质中核转录因子(NF-κBp65)的改变,从而研究常山水提取物对老鼠肝细胞炎症的治疗作用。结果表明,常山的水提取物对老鼠肝细胞的炎症有很好的治疗作用。

Zhang等[21]研究常山碱衍生物常山酮促进老鼠伤口的愈合能力,发现每天的注射剂量为40 mg·kg-1 时,常山酮能明显缩小伤口的面积,并缩短伤口愈合的时间。

3 展 望

常山在我国分布广泛、资源丰富。在医药上,我国民间就有对常山的应用。现代药理活性研究表明,常山具有抗疟疾、抗肿瘤、消炎、促进伤口愈合等功效。但常山碱、异常山碱存在严重的细胞毒性,因此,以常山碱、异常山碱为先导化合物,合成活性高、细胞毒性低的抗疟疾化合物具有十分重要的意义。

摘要:常山(Dichroa febrifuga Lour.)主要含有生物碱、香豆素、甾体、多酚等化学成分。药理研究表明,常山不但具有良好的抗疟疾活性,还具有抗肿瘤、消炎、促进伤口愈合等生物活性。本文综述了近年来国内外对常山化学成分和生物活性的研究概况。

本文来自 360文秘网(www.360wenmi.com),转载请保留网址和出处

【微生物成分】相关文章:

微生物06-15

微生物工程05-02

微生物检查05-02

内源微生物05-05

微生物治理05-06

自养微生物05-09

微生物研究06-02

微生物室06-06

微生物监测06-08

微生物生物防治05-23

上一篇:护士生心理健康教育下一篇:计算机黑客的防范技术