我国药用植物次生代谢产物功能基因研究概况

综述了近年来我国药用植物次生代谢产物功能基因的研究方法和内容,着重介绍了萜类、黄酮类、生物碱类、酚类、多糖类、凝集素等次生代谢产物合成相关功能基因的研究现状,对药用植物次生代谢产物合成相关功能基因的应用前景作了介绍,为今后药用植物功能基因的大规模研究和利用提供借鉴.     

黄酮类化合物合成途径及合成生物学研究进展

黄酮类化合物是来源于植物的一类重要的次生代谢产物,具有抗癌、抗氧化、抗炎、降低血管脆性等多种药理作用。黄酮类化合物的主要合成途径已经研究得比较清晰,即首先合成二氢黄酮类的柚皮素或松属素,然后进一步通过分支途径合成黄酮、异黄酮、黄酮醇、黄烷醇和花色素等。黄酮生物合成途径的解析为其合成生物学研究奠定了基础。利用合成生物学技术已成功在大肠杆菌或酵母中合成了黄酮类化合物,如柚皮素、松属素和非瑟酮等。合成生物学研究为黄酮类化合物提供了新的来源,将进一步推动黄酮类药物和保健品的研发,使其在人类饮食和健康等领域发挥更大的作用。     

黄酮类化合物的代谢研究进展

黄酮类化合物是一类广泛存在于自然界中的多酚类化合物,具有治疗心血管疾病、抗氧化、抗炎等多种药理作用。研究表明肝肠引起的首过代谢是限制其临床应用的重要因素。本文综述了黄酮类化合物的代谢研究进展,以期为黄酮类药物的代谢研究及新药开发提供参考。对近几年的文献进行分析、归纳和总结,分别按照体内法、在体法和体外法介绍黄酮类化合物代谢研究方法的进展和应用前景。体内法中重点介绍了斑马鱼模型、菌群人源化动物模型和基因敲除动物模型;在体法总结了大鼠单向肠灌流模型;体外法中主要介绍了Caco-2细胞模型、离体消化道内容物温孵法、肝肠微粒体法、肝细胞体外温孵法和基因重组代谢酶法。近年来,LC-MS-MS、微透析技术等仪器和手段的不断发展大大提高了药物分析方法的灵敏度和专属性,在微量药物浓度测定方面发挥了重要作用。此外,一些新的模式生物和代谢模型如斑马鱼模型、菌群人源化动物模型、基因敲除动物模型和人源化肝脏嵌合体小鼠模型为黄酮类化合物的代谢研究提供了新的研究思路。目前黄酮类化合物的代谢研究发展迅速,各种代谢模型及方法必将以自身独特的优势加快人们对该领域的研究步伐,进一步推动黄酮类新药的开发及临床应用。     

药用植物四环三萜皂苷生物合成及代谢研究进展

三萜皂苷是药用植物中一种重要的次生代谢物,而四环三萜皂苷作为其中的主要一大类,具有极 高的药用价值及市场需求,但目前对其研究尚未有系统性论述,因此阐明药用植物四环三萜皂苷的生物合成途 径及代谢调控具有重要的理论意义与广阔的应用前景。本文主要对药用植物四环三萜皂苷生物合成途径及代 谢调控等方面展开论述,重点介绍了以达玛烷型为主的几类四环三萜皂苷的代谢合成途径以及利用基因工程 等技术手段对其进行遗传改良等方面的研究进展,为进一步了解药用植物皂苷次生代谢框架、准确定位次生代 谢及其关键酶、推动药用植物资源可持续利用等方面提供参考。     

黄酮类化合物的药物代谢研究进展

黄酮类化合物是食物和传统中药中所含的一类重要的天然植物成分。大多数黄酮具有很强的还原活性故在体内易被氧化代谢,该过程通常由CYP1A酶家族参与。此外,某些甲氧基黄酮在体内还可进行脱甲基代谢;黄酮类化合物的分子结构中往往含有1个或多个酚羟基,易和葡萄糖醛酸、硫酸或谷胱甘肽等结合,生成水溶性较大的化合物排出体外;天然黄酮类化合物多以苷类形式存在,口服后易被肠道菌群产生的水解酶代谢为苷元再吸收入血。不少黄酮类化合物对CYP酶有较强的抑制作用,该作用是某些黄酮类化合物预防和抑制肿瘤的重要机制之一。该文总结了黄酮类化合物药物代谢的特点,并对黄酮类化合物和CYP酶的代谢相互作用进行了综述。     

黄酮类化合物吸收和代谢研究进展

 目的综述黄酮类化合物吸收和代谢的最新进展。方法检索近几年的文献资料进行分析、综合和归纳,分别按胃、小肠、大肠和肝脏几个主要吸收和代谢部位进行介绍。结果与结论近年来,黄酮类化合物小肠吸收以及大肠代谢等方面的研究均取得了显著的进展,值得关注。     

药用植物生物碱次生代谢工程研究进展

药用植物次生代谢途径及其调控机制的研究基础薄弱,阻碍了代谢工程在获取高价值次生代谢产物的广泛应用。生物碱是存在于药用植物中的一类含氮杂环化合物,具有抗肿瘤、抗微生物、降血压、解痉镇痛等药理作用,备受研究者的关注。应用代谢工程手段改善代谢途径,提高次生代谢产物的量,对优化药用植物种质资源以及可持续发展具有重要价值。通过对药用植物生物碱类化合物的代谢合成途径进行综述,并讨论生物碱代谢工程的研究方法和调控策略,为药用植物生物碱相关研究提供参考。     

黄酮类化合物吸收、分布和代谢的研究进展

各种资料及相关实验表明,黄酮类化合物是一种非常重要的生理活性物质,有着很强的药理活性,是中草药的重要成分。笔者就近几年国内外关于黄酮类化合物的文献资料进行分析、归纳和总结,分别按胃、肠和肝脏几个主要吸收和代谢部位及其在体内的分布情况进行介绍。对于黄酮类化合物的吸收、分布和代谢的研究将为开发黄酮类新药打下坚实的理论基础。     

调控药用植物药效成分合成的转录因子研究进展

大多药用植物的药效成分为植物本身的次生代谢产物,包括生物碱、萜类、类黄酮、酚类、苷类等。植物体内及体外环境条件会影响这些次生代谢产物的合成,导致其合成量的增加或减少,或是影响同类代谢产物不同单体成分的合成与否及合成量。目前所知调控次生代谢产物合成的机制有转录调控、转录后调控等多种形式,其中转录调控研究较多。综述了药用植物类黄酮、生物碱、萜类等活性成分生物合成相关的转录因子研究进展,为利用转录调控控制和提高药用植物药效成分合成的研究与应用提供借鉴。     

天然黄酮类化合物对心脑血管的药理研究进展

黄酮类化合物是泛指两个具有酚羟基的苯环（A-与B-环）通过中央j碳原子（C环）相互连接构成的一系列化合物,用C6-C3-C6表示。在植物体内多以游离态或与糖结合成苷的形式存在,从生源合成途径分析,这类物质是植物在长期自然选择过程中产生的二级代谢产物,是许多药用植物的主要活性成分口。它包括二氢黄酮、二氢黄酮醇、槲皮素、黄碱素、山奈素、黄酮醇、异黄酮、儿茶素等,存在于水果、蔬菜和植物中,有很好的抗氧化、抗炎和抗病毒作用。现有研究证实从植物提取的黄酮类化合物有多种药理作用,尤其对于心脑血管有保护作用。     

分子谱系地理学在药用植物基因水平的研究进展

分子谱系地理学在药用植物遗传多样性、中药道地性形成机制以及中药核心种质构建中的应用研究是目前我国中药研究的热点.近年来,我国学者在中药资源领域深入到与DNA差异相关联的功能基因筛选和基因组学,已对甘草Glycyrrhiza uralensis、青蒿Artemisia caruifolia、丹参Salvia miltiorrhiza等多种药用植物功能基因开展了深入研究.基于分子谱系地理学的药用植物功能基因筛选及中药材基因组学研究将会是今后研究应用的主流.对近年来分子谱系地理学在中药分子鉴定和中药道地性形成机制,特别是药用植物功能基因筛选及基于此的基因组学方面研究进展进行综述.     

药用植物代谢组学研究

代谢组学是全局性研究小分子代谢物的一门科学,是系统生物学的重要组成部分,广泛应用于中医药复杂体系。代谢物是药用植物代谢合成的产物,是中药发挥疗效的物质基础。随着本草基因组计划的实施和中药合成生物学的发展,药用植物代谢组学研究将会迎来蓬勃发展。该文介绍代谢组学技术近几年的研究进展,以及药用植物代谢组学研究的主要内容,包括药用植物鉴别和质量评价,品种选育和抗逆研究,代谢途径解析,代谢网络、代谢工程研究及合成生物学研究。通过整合本草基因组,转录组和代谢组学等研究,最终为药用植物品种选育、创新药物研发和质量安全性评价奠定基础。     

药用植物生物工程研究进展Ⅲ.分子标记、遗传转化及功能基因研究

随着生物技术的发展和天然产物开发的不断深入,现代分子生物学研究的先进技术应用于药用植物研究领域,对传统中药的现代化发展起着越来越重要的作用.利用分子标记技术,对于药用植物种属间的亲缘关系多态性和系统树的建立发挥了重要作用;利用农杆菌介导遗传转化技术,可将有重要功能的基因通过基因重组转移到目的植株获得表达;对药用植物重要功能基因的研究将有助于明确这些功能的重要遗传和生理调控功能,为其进一步开发利用奠定基础.就药用植物的分子标记、遗传转化和功能基因研究进行综述.     

矿质营养对药用植物黄酮类成分合成的影响

黄酮类化合物是中药中一类重要的活性成分,其在植物体内的生物合成受各种环境条件的调控。矿质营养作为植物生长发育所必需的环境因子,对药用植物中黄酮类成分合成代谢的调控也日益受到人们重视。作者阐述了黄酮类成分的生物合成途径,综述了大量元素、中量元素、微量元素及稀土元素对药用植物中黄酮类成分合成的影响。在此基础上,探讨了矿质营养对药用植物中黄酮类成分生物合成途径调控的作用机制。     

我国药用植物遗传多样性研究进展

遗传多样性研究是保护和利用药用植物资源的前提和基础,也是研究物种起源和演化的依据。综述了用于该项研究的几种方法和近年来的研究进展,包括形态学标记、细胞学标记、生化标记和分子生物学技术,对所用方法的优缺点进行了比较,指出只有将几种方法有效地结合起来才能全面准确地了解某物种的遗传多样性并采取行之有效的保护和利用措施,最后对药用植物遗传多样性保护的重要性以及取样策略对研究结果的影响等进行了讨论。     

ATP结合盒转运蛋白与药用植物次级代谢物转运的研究进展

三磷酸腺苷结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白是生物体内分布最为广泛的蛋白家族之一.在调控植物生长发育、根系形态、次级代谢物转运、抗逆胁迫上发挥重要作用.在逆境中产生和累积的次级代谢物往往决定着药用植物的品质.因此,如何提高次级代谢物累积一直作为药用植物品质形成的研究领域热点.研究表明,次...     

药用植物空间育种研究进展

药用植物空间育种是我国特色,我国的空间技术在药用植物上的应用与其他植物相比,尽管数量相对较少,但特色较明显.药用植物搭载研究也已经深入到各个方面,如生物学性状,生理生化,基因组以及化学成分的差异,另外化学成分分析也有涉及.但与其他植物特别是农作物和蔬菜的空间生物学研究相比存在着明显的缺陷,主要体现在遗传育种方面的研究明显不足,对性状遗传稳定性的研究未能一代一代地跟踪研究,且未能在品种选育方面深入系统的研究下去.若能从空间搭载资源中选育出遗传稳定性好的优良种质资源,对于解决药用植物资源匮乏的问题,缓解野生药用植物资源压力具有重要作用,同时推动我国空间药用植物学的发展和中药现代化的实施.     

药用植物DNA条形码研究进展

近10年来,DNA条形码(DNA barcoding)技术飞速发展,已经成为国际上生物学研究的热点之一。该技术在鉴别动物物种上已经得到了广泛的认同和应用,但是在药用植物领域存在极大的挑战,至今还没能得出一个通用的候选序列。候选序列主要有单序列如matK、rbcL等,复合序列如rbcL+trnH-psbA等。现综述DNA条形码在药用植物鉴定中的应用研究,并对常用单序列和复合序列的鉴定应用展开了讨论;同时针对近期提出的以叶绿体全基因组作为"超级条形码"的可行性进行了分析讨论和展望,以期为中药药用植物的快速准确鉴定提供新的研究思路。