三七总皂苷的药用生物学活性研究进展

三七总皂苷是中药三七的主要有效成分,对中枢神经系统、心血管系统、血液系统等具有抗炎、抗纤维化、抗衰老、抗肿瘤等方面的生物学活性,是现代中药、药理等领域的研究热点.近年来随着研究的不断深入,三七总皂苷的生物学活性被进一步发现,其用途也越来越广.本文就三七总皂苷在生物学方面的研究情况和用途进行综述,并对其前景予以讨论.     

三七转录因子PnWRKY1对三七皂苷生物合成的影响

该研究以野生型三七为材料,采用同源克隆的方法,获得三七转录因子PnWRKY1基因,运用农杆菌转化法构建转基因细胞系,通过测定转基因细胞系中的总皂苷含量以及重要单体皂苷的含量,并采用qRT-PCR分析皂苷合成途径中相关基因的表达情况,为三七皂苷生物合成高效调控策略的建立提供理论依据。结果显示:(1)转录因子PnWRKY1长度为810bp,编码269个氨基酸。(2)成功构建PnWRKY1过表达载体pCAMBIA2300sPnWRKY1,经农杆菌转化获得了6株具有卡那霉素抗性的转基因细胞系(T_1~T_6),对卡那霉素基因nptⅡ进行PCR检测表明,所有细胞系均有与预期大小一致的450bp特异性条带,说明成功获得了6株PnWRKY1过表达转基因细胞系。(3)6株转基因细胞系中的PnWRKY1表达水平均极显著高于野生型细胞系,其中表达量最高的T_3细胞系比野生型增加了5.36倍。(4)过表达PnWRKY1基因细胞系的总皂苷生物合成均得到显著提高,其中T_1~T_6中总皂苷含量分别为野生型细胞系的2.46、1.98、2.67、1.74、2.54和1.98倍;6株过表达PnWRKY1细胞系中的4种单体皂苷R1、Rg1、Re、Rb1的含量与野生型细胞系相比均有不同程度的提高,且T_3细胞系中的单体皂苷Re含量最高(37.81mg/g)。(5)与野生型细胞系(WT)相比,过表达PnWRKY1细胞系中三七皂苷合成途径中的关键酶基因PnDS、PnSS和PnSE的最高表达水平分别增加3.1、4.0和4.5倍。研究表明,转录因子PnWRKY1在三七细胞中的过表达可能参与调节皂苷生物合成部分重要酶基因的表达,且PnWRKY1可能通过调控三七皂苷生物合成途径中关键酶基因的表达间接影响三七皂苷的合成。     

人参皂苷生物合成和次生代谢工程

人参皂苷属于植物三萜皂苷类化合物,是传统名贵药材人参和西洋参的主要活性成分,具有抗炎、抗氧化作用,还有广泛的抗肿瘤作用。人参皂苷与植物甾醇共享前期代谢途径,通过2, 3-氧化鲨烯环化步骤进入三萜代谢分支途径,在三萜碳环骨架复杂修饰的基础上形成人参皂苷。综述了近年人参皂苷生物合成途径及关键酶基因研究的最新进展,揭示了人参皂苷生物合成的基本途径,对途径中关键酶的基因进行了综述,并结合次生代谢工程技术, 探讨了该技术在人参皂苷生物合成中的应用前景。     

发酵辅助提取对三七总皂苷提取物生物活性的影响

以DPPH自由基清除法、FRAP及Fe3+还原力法测定抗氧化能力,抑菌圈及最低抑菌浓度评价抑菌活性,对比发酵法与常规提取法所得三七总皂苷提取物活性差异,探讨微生物发酵提取三七总皂苷及其组分含量变化对生物活性的影响。结果显示,相比常规提取,发酵提取所得三七总皂苷含量提高35.36%,稀有皂苷组分Rh1、F1、Rg3含量增多,活性测试显示其DPPH清除的IC50由1.226降至0.377 mg/mL,对Fe3+还原力提高,对金黄色葡萄球菌、青霉菌等的抑制活性增强。结果说明发酵辅助提取能提高三七总皂苷的有效溶出,实现成分间转化,同时还能提高提取物生物学活性,具有重要的实际应用价值。     

甘蔗镰孢霉与工业用酶制剂对三七茎叶有效成分转化作用的比较

采用生物技术对三七的种植废弃物--三七茎叶中的抗肿瘤成分人参皂苷化合物K(C-K)进行转化.比较β-葡聚糖苷酶、纤维素酶和甘蔗镰孢霉(Fusarium sacchari)对三茎叶废弃物中总皂苷的转化作用,以C-K为检测目标,优选转化活性强、C-K生成量高的转化方法.结果表明,三七茎叶经甘蔗镰孢霉转化后,C-K的产量是原皂苷中含量的215倍,是经B-葡聚糖苷酶转化的2.3倍、纤维素酶转化的3倍.     

甾体皂苷生物合成相关酶及基因研究进展

甾体皂苷是植物中广泛存在的一种次生代谢产物,其种类繁多且大多数有很强的生理活性,具有很大的药用研究价值和广泛应用前景。甾体皂苷生物合成途径复杂,受到多种酶的调控。本文综述了植物甾体皂苷的生物合成途径及途径中关键酶及基因的研究进展,并对其研究前景做简要展望。     

植物三萜皂苷生物合成途径及调控机制研究进展

三萜皂苷是一类天然存在的结构多样的三萜苷类化合物,广泛分布于植物中.三萜皂苷不仅是植物抵御病原微生物和食草动物的防御化合物,还具有多种药理活性,被广泛应用在医药、日化、食品、农业等领域.近年来,随着科学技术的发展和研究的深入,植物三萜皂苷生物合成途径的基本框架及调控机制研究已经取得了一定的进展.植物三萜皂苷种类繁多、结构复杂,虽然有着共同的前体合成途径,但后修饰阶段具有高度特异性和多样性.本文综述了三萜皂苷的生物合成途径、关键酶基因、转录调控以及微生物细胞工程方面的研究进展,并对今后的发展方向进行了展望,以期为相关领域的研究提供参考.     

羽叶三七的转录组测序与三萜皂苷生物合成的关键酶基因的识别

羽叶三七是五加科人参属的名贵药材,三萜皂苷为羽叶三七最主要的活性成分。为了探索羽叶三七根茎中皂苷物质生物合成的分子基础,采用Illumina Hi Seq 2000高通量测序获得羽叶三七根茎的转录组数据;使用Trinity和TGICL软件实现Uni Gene的de novo拼接;基于BLAST完成Uni Gene的蛋白功能注释、KOG功能注释、GO分类和KEGG代谢通路分析。最终通过de novo拼接注释得到Uni Gene 62 240个。研究发现,羽叶三七根茎部表达的26个Uni Gene与三萜碳环骨架合成相关;三萜合成通路中的关键酶FPS、SS、SE等,分别有11 114个Uni Gene。该研究发现的三萜皂苷合成相关候选基因对于阐明羽叶三七三萜皂苷合成方式研究提供了理论基础。     

三七总皂苷对家兔离体小肠平滑肌自发收缩活动的影响

目的：观察三七总皂苷对家兔离体小肠平滑肌收缩活动的影响,并探讨其作用机制。方法：取健康家兔,雌雄不拘,将小肠离体后恒温灌流,观察三七总皂苷对家兔小肠自发收缩活动的影响;在灌流液中分别加入BayK8644、左旋硝基精氨酸甲酯（L-NAME）后再加入三七总皂苷,研究其作用机制;在无钙台式液中加入rynodine后再加入三七总皂苷,研究其作用机制。结果：三七总皂苷剂量依赖性的抑制家兔离体小肠平滑肌收缩的幅度。BayK8644和L-NAME均可完全阻断三七总皂苷对家兔小肠平滑肌收缩活动的抑制作用。在无钙台式液中,三七总皂苷显著抑制rynodine引起的细胞内钙收缩活动。结论：三七总皂苷显著抑制家兔小肠平滑肌的收缩活动,其抑制收缩活动机制可能是：增加小肠平滑肌NO浓度,从而抑制细胞外钙内流和内钙释放。     

三七不同部位提取物抗凝血活性的研究

应用凝血酶原时间(PT)试验研究三七根、叶和花70％甲醇提取物的抗凝血活性,同时分析经大孔树脂分离得到的三七根和三七叶中所含不同皂苷成分的抗凝血活性,以阐明三七不同部位的抗凝血活性.结果显示:(1)在测试浓度为20 mg/mL时,三七根、叶和花甲醇提取物的PT值均显著高于空白和阳性对照,并且三七叶和花提取物的PT值显著高于根提取物.(2)三七根和叶中分离得到的20(S)-原人参二醇型皂苷(PDS)在量效关系实验中,其PT值均显著高于其他样品[包括20(S)-原人参三醇型皂苷(PTS)及三七根和叶总皂苷],而且在浓度低于25mg/mL时,差异更加显著.(3)相同浓度时,三七叶中的PDS(L-50,50％乙醇洗脱液)的PT值高于三七根中的PDS(R-50,50％乙醇洗脱液).研究表明,三七叶和花的延长凝血酶原时间的活性较根强,具有潜在的抗凝血活性.而其中三七叶PDS的作用最强,可能是潜在的抗凝血药物资源.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.