罗汉果甜苷V的合成生物学研究进展

罗汉果甜苷V是罗汉果甜苷中含量和甜度均较高的成分,具有止咳祛痰、抗癌、抗氧化、调节血糖等诸多药理活性,成为兼具治疗功能的天然非糖甜味剂,具有广阔的市场前景。然而目前有限的生物资源和较高的提取成本,限制了它的广泛应用。合成生物学的快速发展为植物天然产物的生产提供了一种新思路,通过构建罗汉果甜苷V的微生物细胞工厂,将实现其低成本、规模化生产。文中介绍了罗汉果甜苷V的结构及药理活性,重点综述了罗汉果甜苷V的合成生物学研究进展,并探讨了当前研究所面临的挑战,以期为罗汉果甜苷V生物合成的进一步研究提供参考。     

桂北地区不同品种、不同产地鲜罗汉果中总甙、甙V含量测定

分别采用紫外分光光度比色法(UV-vis)和高效液相色谱法(HPLC)测定了不同产地,不同品种罗汉果中的总甙和甙V的含量。测定结果表明:同一品种不同产地罗汉果中总甙含量、甙V成分变化不大,不同品种的总甙、甜味成分V均有明显差别。     

酶催化糖基转移反应在改善罗汉果苦味皂苷口味中的应用

罗汉果皂苷Ⅱ是罗汉果嫩果的主要皂苷成分,味道极苦,在罗汉果生产季节的末期大量滞长果(苦果)因为天气原因而产生,这些滞长果因体内的苦味皂苷尚未转化为甜味皂苷而被丢弃;另外,在罗汉果甜苷提取行业中,脱苦工艺同样会产生大量的苦味罗汉果皂苷Ⅱ。但在化学结构上,罗汉果苦味皂苷与甜味皂苷拥有完全相同的苷元部分,仅存在葡萄糖残基数目和位置的差别。该研究通过酶催化糖基转移反应将新的葡萄糖基团引入苦味的罗汉果皂苷Ⅱ中,可以延长其糖链,从而达到改善其口味的目的。该研究从原料选择、糖源选择以及反应温度等多方面考察了反应条件,最终确定的反应最佳条件为纯度在50%以上的罗汉果皂苷Ⅱ、2倍于皂苷重量的淀粉、60 U·g-1罗汉果苦味皂苷的酶、60~65℃反应24 h。经实际罗汉果苦果样品验证了方法的可行性,所获得的产品可以完全消除苦味,并且带有淡淡的甜味,经HPLC-MS确定了所获得的微甜产物为3~6个糖的皂苷混合物。该方法对于目前罗汉果生产中大量出现并被遗弃的嫩果、苦果以及脱苦工艺中产生的罗汉果皂苷Ⅱ而言,是一种潜在的实现废物利用的方法。     

不同生长周期的罗汉果鲜果中甜甙V和总黄酮含量变化规律研究

通过使用HPLC法对不同生长周期的罗汉果鲜果中罗汉果甜甙V和总黄酮的含量进行测定,总结出罗汉果中罗汉果甜甙V和总黄酮含量的变化规律,并对二者进行比较研究,结果表明坐果50d后,罗汉果甜甙Ⅴ的增加比较快,80d后,罗汉果甜甙Ⅴ的含量趋于稳定;随着生长周期的增加,罗汉果总黄酮的含量增加,40～50d中增长最快,坐果约50d后达到最高值,从60d开始总黄酮的含量迅速下降到20d水平,然后趋于稳定。     

N-乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅴ过表达对人肝癌细胞粘着斑复合物介导的信号转导作用

为了探讨过表达N 乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅴ (GnT Ⅴ )后 772 1细胞侵袭、迁移等行为改变的机制 ,检测了GnT Ⅴ 772 1及pcDNA3 772 1两组细胞中与恶性表型密切相关的粘着斑激酶 (focalad hesionkinase ,FAK)、PTEN蛋白、蛋白激酶B(PKB)等重要信号分子的表达水平 ,同时测定了 2组细胞非贴壁依赖生长的能力 .利用Western印迹方法检测FAK、PTEN、PKB的表达或磷酸化水平 .利用poly hema使细胞非贴壁生长 ,2组细胞悬浮无血清培养 2 0h ,采用流式细胞仪方法检测细胞的失巢凋亡 (anoikis) .研究发现 ,转染GnT Ⅴ后的肝癌细胞的FAK表达无明显变化 ,FAK的酪氨酸磷酸化水平增高 70 %;而PTEN的表达下降了 4 9%;PKB的磷酸化增加 2 0 0 %;pcDNA3 772 1细胞已有明显凋亡 ,而转染GnT Ⅴ的 772 1细胞未发生凋亡 .结果提示 ,转染GnT Ⅴ后的肝癌细胞迁移力增强 ,可能与其FAK的磷酸化程度升高 ,激酶活力增强有关 ;而能逃逸失巢凋亡是因为PTEN的表达下降 ,PTEN蛋白的磷酸酶活性降低 ,细胞Akt PKB磷酸化水平保持在较高水平 .     

遮荫处理对罗汉果果肉组织中罗汉果苷和糖分含量的影响

该研究以罗汉果品种“永青1号”为材料,在果实发育后期进行不同强度的遮荫处理,测定遮荫处理下果肉组织中罗汉果苷各组分含量、各种糖分的积累及其相关糖代谢酶活性、叶片光合特性的变化。结果表明：重度遮荫(70％遮荫)会导致果实中罗汉果甜苷Ⅴ含量显著提高,遮荫60 d(授粉后90 d),对照与70％遮荫处理果实中罗汉果甜苷Ⅴ含量分别为4.83％、5.79％,差异达极显著水平( P<0.01);70％遮荫处理下果实中葡萄糖、果糖含量也明显高于对照( P<0.05)。与罗汉果甜苷Ⅴ、葡萄糖、果糖含量的变化不同,遮荫60 d,70％遮荫处理下罗汉果果实中可溶性糖、蔗糖的含量分别显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)低于对照。另外,遮荫处理导致罗汉果叶片净光合速率下降,遮荫40 d,70％遮荫处理下叶片的净光合速率显著低于对照( P<0.05)。综上说明,重度遮荫处理可以引起罗汉果果实品质的改变;光合速率下降是遮荫处理下可溶性糖含量降低的主要原因;SPS、AI、SSC活性的改变则是遮荫导致蔗糖含量降低及葡萄糖、果糖含量上升的重要因素;重度遮荫条件下,荫棚中温度降低可能是罗汉果果实中甜苷Ⅴ含量增高的关键诱因。该研究结果为罗汉果的生产及品质调控提供了理论依据。     

不同生长期罗汉果蛋白组图谱比较研究

目的:分析、比较30d和60d两个不同时期罗汉果蛋白质组图谱,寻找与罗汉果发育、成熟及罗汉果甜甙生成密切相关基因,为罗汉果的开发和品种改良提供基础。方法:采用双向电泳(2-DE)技术构建30d和60d罗汉果蛋白质组图谱,应用Im-ageMaster 2D图像分析软件对所得蛋白质组图谱进行分析。结果:30d和60d两个不同时期罗汉果蛋白质组图谱有明显差别,与30d罗汉果蛋白组图谱比较,随果实发育、成熟,60d罗汉果有29个新的蛋白产生,30个蛋白消失,16个蛋白表达3倍升高和15个蛋白表达50%下调。结论:罗汉果生长、发育和成熟的不同阶段受特定基因的表达调控。     

“吃”砒霜的细菌--解析微生物的砷代谢

研究发现一些微生物可以利用剧毒的类金属砷(As)为自身生长获取能量甚至用砷代替磷维持生长。本文综合分析了近期的研究进展,从以下6方面解析微生物多重的砷代谢产能机制:(1)化能无机自养As(Ⅲ)氧化供能;(2)有机异养型As(Ⅲ)氧化供能;(3)呼吸性As(Ⅴ)还原供能;(4)As(Ⅲ)氧化偶联的光合作用;(5)As(Ⅲ)氧化、As(Ⅴ)、还原As(Ⅲ)氧化偶联的光合作用之间的关联;(6)As(Ⅴ)代替磷维持细菌生长。阐明微生物利用砷的机理在生命起源、生命多样性、进化、地球化学循环及污染治理等方面都具有重要价值。     

罗汉果苷ⅡE在巨噬细胞糖尿病炎症模型中的作用北大核心CSCD

为研究罗汉果苷IIE在脂多糖(LPS)和棕榈酸(PA)联合诱导小鼠巨噬细胞糖尿病炎症模型中的作用,该研究采用1 ng·μL^(-1)的LPS和100μmol·L^(-1)的PA联合处理小鼠巨噬细胞RAW 264.7构建糖尿病炎症模型,并运用qRT-PCR分别检测0、1、3、6、12、24 h六个不同时间点细胞中炎症因子TNF-αmRNA的表达水平变化。结果表明:(1)1 ng·μL^(-1)的LPS和100μmol·L^(-1)的PA两者共同处理小鼠巨噬细胞RAW 264.7在24 h时产生的炎症协同作用最好;(2)在LPS(1 ng·μL^(-1))和PA(100μmol·μL^(-1))联合诱导小鼠巨噬细胞12 h后,进而用20μmol·L^(-1)的罗汉果苷IIE处理12 h,qRT-PCR检测结果发现,20μmol·L^(-1)的罗汉果苷IIE处理12 h可显著降低LPS和PA联合诱导的细胞内炎症因子TNF-αmRNA表达水平,说明罗汉果苷IIE能够有效降低巨噬细胞的炎症水平。综上认为,罗汉果苷IIE可能在治疗糖尿病中起到一定的作用,该研究结果为糖尿病治疗新策略的提出提供了参考。     

甜苷V提取型罗汉果优良品种选育

为选育甜苷V提取型罗汉果优良品种,对19个罗汉果品种的甜苷Ⅴ含量、单株产量、果肉含量、水浸出物、总糖和总苷含量6个性状进行考察研究,综合打分评价。结果表明,F018、F014、F020综合指数较高,可作为甜苷V提取型罗汉果优良品种,为罗汉果新一代品种选育研究奠定基础。