桔梗根系结构特征与有效成分的相关性研究

发布时间：2020-10-14 04:52

　　 桔梗(Platycodon grandiflorus(Jacq.)A.DC)属于桔梗科、桔梗属植物,中药桔梗为桔梗植物的干燥根。桔梗含有丰富的生物活性物质,兼具药、食、观三种经济用途。本研究以山西省盂县中药材基地种植的桔梗资源为研究对象,首次利用光学显微镜观察了桔梗不同发育期根部横切面显微结构;测定了该时期三萜类皂苷生物合成过程中的关键酶活性;利用高效液相色谱法测定了桔梗皂苷D含量的变化情况并探究三者之间的关系。本研究结果可为桔梗的采收时间提供理论依据,也可为桔梗资源的开发与利用提供理论指导。于3,4,5,6,7,8,9,10月下旬,分8次采收桔梗根部材料,进行石蜡切片、酶活测定、有效药用成分的测定。通过光学显微镜可以观察到桔梗根部横切面的显微结构,其结果是:桔梗根由周皮、维管组织组成。微管形成层随桔梗生长形成次生韧皮部及次生木质部,且木质部与韧皮部面积比不断增大。周皮层数也不断增加,木栓层细胞对根部保护作用增强。导管数量增多、孔径增大,营养物质输送能力增强。9,10月份物质积累明显增多。利用酶联免疫法对桔梗根中三萜皂苷生物合成过程中的关键酶:3-羟基3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)、鲨烯环氧酶(SE)和细胞色素氧化酶(CYP450)的活性进行了测定,结果显示,HMGR活性呈上升-稳定-下降趋势;DXR、SE活性呈稳定波动且7月开始呈上升趋势;CYP450活性高于其他三种酶,且在7月开始呈上升趋势。说明在桔梗生长发育过程中,甲羟戊酸途径MVA、赤藓糖磷酸酯MEP途径对三萜皂苷的合成共同起作用。测定三萜皂苷合成关键酶活性,可以了解三萜皂苷合成速度,有助于了解三萜皂苷的积累规律及积累量,同时也可为桔梗资源的开发与利用提供理论依据。通过高效液相色谱法测定了桔梗根中桔梗皂苷D的含量,结果显示,桔梗根中桔梗皂苷D的含量在3-10月及对照依次为(单位mg×g~(-1)):6.130、9.740、11.280、5.070、7.560、5.830、2.690、2.580、1.220。所测桔梗中桔梗皂苷D的含量明显高于对照组,说明该中药材基地桔梗的有效药用成分较好,且在5月份桔梗皂苷D含量达到最高值,并在9,10月份含量趋于稳定。在桔梗的生长发育过程中,根部显微结构、三萜皂苷合成关键酶活性与桔梗皂苷D含量变化情况之间,具有一定的联系,尤其在9,10月份,桔梗物质积累较多,关键酶活性较高,三萜皂苷合成速度较快,同时桔梗皂苷D含量稳定。故9,10月份为桔梗的最佳采收时期,结果可为桔梗资源的进一步高效的开发与更好的利用提供理论依据。
【学位单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R284;S567.239
【部分图文】：

较之前的分类标准[28]更为详细具体，这四大类分别为：A 桔梗皂苷型（志皂苷型（17 个）、C 桔梗二酸型（12 个）、D 桔梗皂苷内酯型（9 个典型三萜皂苷化合物（10 个），其结构图 见图 1.1，1.2，具体桔梗皂1。

图 1.2：其他非典型三萜皂苷化合物Fig1.2. Other atypical triterpenoid saponins表 1.1 桔梗中三萜皂苷类化合物Table 1.1 Triterpenoid saponins from Platycodon grandiflorumO NAME M.F. Type R1 R2 R3 1 Platicodigenin C30H48O7A H H2 Platycodin D C57H92O28A Glc S43 Platycodin D2 C63H102O33A Lam S44 Platycodin D3 C63H102O33A Gen S45 Deapio-platycodin D C52H84O24A Glc S36 Deapio-platycodin D2 C58H94O29A Lam S37 Deapio-platycodin D3 C58H94O29A Gen S3

桔梗发育期根系结构与有效成分的相关性研究骨架合成途径见图 1.3。之后对三萜皂苷骨架进行氧化置换、糖基化等化学修饰最形成种类繁多三萜皂苷，在此过程中细胞色素 P450 单加氧酶（CYP450）、糖基转酶 （UGT）、环氧角鲨烯化酶 OSCs 和糖苷酶等多种酶系共同发挥着重要作用。
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本文编号：2840210