药用植物甾体皂苷生物合成途径研究进展

甾体皂苷是药用植物中普遍存在的一类功效物质,由糖基和甾体皂苷元缩合而成,甾体皂苷的生物合成途径主要包括细胞质甲羟戊酸(MVA)途径和质体2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸(MEP)两条途径,并以MVA途径为主。在生物合成途径中涉及一系列关键酶,包括3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR),1-脱氧-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS),1-脱氧-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR),法尼基焦磷酸合酶(FPS),鲨烯合酶(SS),鲨烯环氧酶(SE),环阿屯醇合酶(CAS),细胞色素P450酶(CYP450),糖基转移酶(SGTase)等。在综合前人研究的基础上,该文对甾体皂苷生物合成途径路线图进行了补充和细化,而对近5年来有关药用植物甾体皂苷生物合成关键酶(基因)生物学信息研究报道整理发现,药用植物中HMGR,SS,CYP450,UGT基因研究相对较多,而对FPS,SE,CAS的报道则较少。整体来看,目前对甾体皂苷生物合成途径研究尚处于初级阶段,对于关键酶功能研究缺乏强有力的直接证据。可为甾体皂苷的后续研究提供参考和理论支撑。     

中国-老挝传统药物在传染性疾病治疗中的应用比较和前景分析＊

老挝是中国依山带水的友好邻邦，其传统医药受中医文化影响较深，在药材选用、临床治疗等方面具有相似相通之处，且受益于自身独特的生物多样性，老挝传统医药亦颇具创新之处。在“一带一路”的倡议下，中老在医药领域开展了广泛的合作，极大地促进了两国传统医药的发展。本文总结了传统医药在中老两国常见传染性疾病中的应用和效果评价，并分析了传统医学交流的现状和发展前景。中老传统医药的“交流互鉴”将推动两国传统医药更高水平的发展，为走向世界、融入主流医学奠定基础。     

基于“专业认证+新工科”的中医药院校化工原理课程设计实践教学初探

构建适用于中医药院校的校际联合、虚实结合的化工原理课程设计实践教学新模式,培养具有中医药背景的新工科人才,助力云南省“三张牌”建设。对化工原理课程设计实践教学模式构建和创新,转变传统教学模式。组建“昆明理工大学+云南中医药大学化工原理课程联盟”,利用团队新构建的中药经典名方和功能食品组方设计及干燥过程衡算的虚拟仿真实验平台,使学生先进行虚拟构建课程设计的整体思路;再通过线下指导完成课程的设计内容优化,从而打造化工原理课程设计实践教学新模式。以学生为中心,以国家、云南省、社会市场化所缺新型工程专业人才培养为目标,给学生更广阔,更自由的思考空间,并注重素质和能力的培养,尤其对工科思维能力,批判性思维能力和解决复杂工程问题能力培养的教学模式构建和创新。     

不同产地滇黄精丛枝菌根真菌、深色有隔内生真菌定殖调查及与主要功效成分含量相关性分析

目的调查不同产地滇黄精根系中丛枝菌根真菌(AMF)和深色有隔内生真菌(DSE)定殖情况,并探讨其与主要功效成分之间的相关性。方法以产自于云南省5个样地的滇黄精为研究对象,采用碱解离-酸性品红染色法,调查AMF和DSE在滇黄精须根部位的定殖情况,并对典型形态结构进行拍照分析;采用硫酸苯酚法、香草醛-冰醋酸-高氯酸比色法、分光光度法和醇溶热浸法测定滇黄精根状茎中多糖、薯蓣皂苷元、总黄酮和浸出物含量,并通过皮尔森相关系数法分析AMF及其典型结构定殖率、DSE及其典型结构定殖率与4种功效成分含量之间的相关性。结果在5个样地中,AMF和DSE在滇黄精须根中的平均定殖率范围分别为26.25%～57.54%、31.67%～45.19%,其中样地红河州蒙自县(HHMZ)AMF和DSE定殖率均高于其他样地。4种功效成分与AMF、DSE定殖率及典型结构定殖率之间均呈正相关,其中多糖、薯蓣皂苷元和总黄酮含量与AMF、DSE定殖率相关性相对较高,AMF/DSE相关系数分别为0.838/0.887、0.819/0.703、0.785/0.855,且多糖含量与AMF菌丝定殖率、DSE定殖率呈显著相关。此外,AMF及典型结构定殖率与DSE及典型结构定殖率之间、4种功效成分含量两两之间均存有较高的相关性。结论 AMF和DSE在滇黄精须根中有着较高的定殖率,且与主要功效成分含量之间呈正相关。本研究为实施滇黄精生态种植、采用生物手段增产增收提供了数据支持和实验依据。     

中医药院校《食品工艺学》课程教学体会

《食品工艺学》是食品科学与工程、食品质量与安全专业最为重要的主干课程之一,其面之广,其点之多,可谓是本学科的基石。笔者立足中医药院校,结合自身授课体会,从突出中医特色、创新教学模式、提高课堂效率、改革实验与实践等方面,初步探讨《食品工艺学》的教学改革方向和内容,以期为开设具有中医药特色的《食品工艺学》课程提供参考。     

三七皂苷合成及调控机制的研究进展

三七是我国传统的名贵药材,在活血祛瘀、通脉活络、改善心肌缺血等方面具有重要的临床效果。三七主要活性成分为三七皂苷,包括人参皂苷Rb1,人参皂苷Rg1和三七皂苷R1,均属于达玛烷型四环三萜化合物。本文对三七皂苷的生物合成途径及分子调控机制的最新研究进行了分析、整理和归纳,基于其他植物的研究结果,认为达玛烷型四环三萜皂苷主要通过乙酸/甲羟戊酸途径合成,包括异戊烯基焦磷酸、二甲基烯丙基焦磷酸的合成,2,3-氧化鲨烯的合成及环化、羟基化、糖基修饰等过程,涉及鲨烯合成酶、法呢基焦磷酸合成酶、鲨烯环氧酶、达玛烯二醇合成酶、糖基转移酶等关键合成酶,分析了关键合成酶的作用、表达特性、不同物种来源关键酶氨基酸序列的同源性及其对皂苷积累的影响;同时分析了三七皂苷对重金属、植物激素、内生真菌、温度、营养因子等环境因素刺激的响应方面,二者之间关系复杂,但皂苷类成分含量与各因子在一定范围或特定因子刺激下呈正相关。目前,相关研究主要集中在各个独立的关键酶基因的表达特性和对外界因子的响应,对于具体的催化过程、结构修饰和转录水平的调控仍处于初级阶段,缺乏系统性和完整性的认知。     

丛枝菌根真菌在药用植物中的作用及机制研究进展

丛枝菌根真菌(AMF)可与绝大部分陆生植物建立菌根共生体系,并在其生长发育过程中发挥着重要作用,但目前对其在药用植物生长、活性物质生物合成、积累中的作用和抗逆胁迫中的角色及相关机制尚无系统分析和梳理。该文首先对常见的AMF研究方法进行了整理,主要包括AMF孢子的分离、形态学鉴定、化学染色、分子鉴定等方法,并将常见AMF属种形态结构列表详述。在促生长方面,AMF通过菌丝体的延长,分泌磷酸酶、有机酸等物质活化土壤矿质营养元素,提高药用植物吸收效率,从而促进药用植物的生长;在提高药用植物活性物质合成和积累方面,AMF通过调控次级产物代谢通路相关信号分子及关键酶活性,从而促进黄酮类、萜类化合物的合成与积累,进而改善药用植物的品质和质量。此外,AMF还可通过提高抗氧化酶活性、提高植物自身清除自由基的能力、络合有毒重金属、稀释高盐浓度、诱导相关胁迫基因的表达等机制,缓解干旱、重金属、高盐及高温或低温胁迫。最后,对AMF在药用植物生态种植中的的应用前景和深入研究进行了展望,为推进相关研究提供借鉴和参考。     

三七细胞色素P450酶基因PnCyp450_3响应丛枝菌根真菌诱导的表达特性分析

目的 基于三七根转录组数据库,克隆三七皂苷合成关键酶细胞色素P450（cytochrome P450,CYP450）基因,对其进行生物信息学分析,明确其对丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）诱导的响应,为进一步研究其催化特性奠定基础。方法 基因PnCyp450_3开放阅读框（open reading frame,ORF）克隆及克隆载体构建依据相应试剂盒说明书,通过化学转化法及氨苄青霉素抗性标记筛选阳性克隆。利用各种在线工具或软件完成生物信息学分析及系统发育树构建;基因表达特性分析采用实时荧光定量（real-time fluorescence quantitative,qPCR）技术。结果 成功克隆了1个三七细胞色素P450超家族基因PnCyp450_3,其ORF全长1617 bp,编码538个氨基酸,预测蛋白相对分子质量为59 690,等电点（pI）为8.50,含有5个保守结构域。组织表达特性结果显示,在主根、须根部位,PnCyp450_3均可响应根内球囊霉（Glomus intraradices）的诱导而显著上调表达（P<0.05）,其中主根相对表达量最高（1.85倍）,须根次之（1.22倍）。结论 PnCyp450_3是一个编码538个氨基酸的CYP450超家族基因,在主根、须根中均可响应根内球囊霉的诱导而显著上调表达,为深入研究三七皂苷合成关键酶基因响应生物因子诱导的调控机制提供了数据支持,具有重要的参考价值。     

药用植物质量标志物多糖生物合成通路及关键酶研究进展

多糖是众多药用植物中重要的质量标志物,在免疫调节、抗肿瘤等方面具有显著的药理作用。多糖是一类结构复杂、种类繁多、组合多样的生物大分子,其生物合成通路主要包括蔗糖转化、尿苷二磷酸葡萄糖(uridine diphosphate,UDP)-葡萄糖至其他NDP单糖的转化、多糖聚合3个部分。在这一合成过程中涉及的关键酶主要包括蔗糖合成酶(sucrose synthase,SUS)、果糖-6磷酸酯在蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase,SPS)、蔗糖由转化酶(invertase,INV)、己糖激酶(hexokinase,HK)、果糖激酶(fructokinase,FRK)、UDP-葡萄糖脱氢酶(UGDH)、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(UDP-glucose pyrophosphorylase,UGPase)、UDP-鼠李糖合成酶(UDP-rhamnose synthase,RHM)、磷酸甘露糖突变酶(phosphomannose isomerase,PMM)、GDP-甘露糖焦磷酸化酶(GDP-mannose pyrophosphorylase,GMPP)、糖基转移酶(glycosyl transferases,GTs)等。选取以多糖为主要质量标志物的药用植物为探讨对象,对其多糖生物合成通路、关键酶作用机制及单糖组成进行归纳分析,并对研究中存在的问题和可能的解决思路进行了梳理和展望。对明确药用植物质量标志物多糖生物合成通路,了解关键酶作用机制具有一定的参考价值。     

植物激素在三萜类化合物生物合成中的作用及调控机制研究进展

三萜类化合物是一类广泛存在于药用植物、以异戊二烯为结构单元的一大类天然化合物,具有抗衰老、抗炎、抗肿瘤、抗血栓、降血压、调血脂等功效;依据化合物的结构和性质,可将其分为三萜皂苷类、甾醇苷类和其他三萜类。植物激素是植物体内产生的一类微量且能促进或抑制自身生理活动的有机化合物,在调节植物生长发育、提高胁迫抗性、诱导次级代谢产物合成、积累等方面发挥着重要作用。在介绍三萜类化合物生物合成通路的基础上,归纳分析了茉莉酸、茉莉酸甲酯、水杨酸等植物激素在三萜类化合物生物合成中的作用及相关机制,认为植物激素或中间代谢产物通过作为信号分子或诱导子调控三萜类化合物生物合成中的关键酶活性或基因差异表达,从而影响最终产物的积累,并初步绘制了茉莉酸、茉莉酸甲酯、水杨酸等植物激素调控三萜类化合物生物合成作用机制模型,为研究三萜类化合物的生物合成机制,实现目标产物超积累提供参考和借鉴。