基于色谱技术的款冬花蕾与花梗代谢组成差异分析

本研究拟对款冬花蕾与花梗的化学组成差异进行比较。采用基于气质联用的代谢组学技术对花蕾与花梗的代谢组成差异进行分析,代谢产物的结构指认通过NIST数据库检索和标准品对照确定,GC-MS数据通过XCMS预处理后导入SIMCA-P软件进行多元统计分析;采用超高效液相色谱法对花蕾和花梗中吡咯里西啶生物碱的含量进行测定。结果基于GC-MS的代谢组学分析共鉴定了款冬中54个代谢产物,主成分分析显示款冬花蕾与花梗的代谢组成明显不同。OPLS-DA分析的载荷图显示,与花蕾相比,花梗中肌醇、香橙烯、豆甾醇、棕榈酸等化合物含量较低,而蔗糖、花生四烯酸等含量较高。此外,花蕾中吡咯里西啶生物碱含量为102μg·g-1,明显高于花梗中的含量(64μg·g-1)。款冬花蕾与花梗的化学组成存在较大差异,为了保证中医临床用药的安全有效,药用款冬花中应剔除花梗,并在质量标准检查项中规定花梗限量。     

基于代谢组学的功能性蛹虫草成分研究

对功能性蛹虫草、野生蛹虫草、柞蚕蛹虫草及冬虫夏草的代谢组学进行非靶向成分比较分析,并对功能性蛹虫草的常见生物活性成分进行定量分析。结果表明,功能性蛹虫草共检测出代谢产物成分2 213种,占成分总量的72.67%,其特有成分497种,与冬虫夏草、柞蚕蛹虫草和野生蛹虫草相比具有显著的成分优势。除目前已经报导的部分成分外,还含有丰富的特殊性代谢产物,如灵芝酸、茯苓新酸、人参皂苷、仙茅皂苷、苦玄参苷、黄芪皂苷、金铁锁环肽、王不留行环肽、甾醇、丹酚酸等。常规成分定量分析表明功能性蛹虫草子实体中虫草素和喷司他丁含量均较高,麦角甾醇、SOD酶、维生素E含量均显著高于对照组。大量药物活性物质在蛹虫草代谢产物成分体系中得到表达,对于揭示蛹虫草保健价值的物质基础具有重要意义。     

植物代谢组学的研究方法及其应用

代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物。植物代谢组学是指对植物抽提物中代谢组进行高通量、无偏差全面分析的技术。近年来, 植物代谢组学研究取得了很大进展。本文介绍了其含义、历史沿革及研究方法, 并用典型实例阐释了它的应用方向。     

植物代谢组学的研究方法及其应用

代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物.植物代谢组学是指对植物抽提物中代谢组进行高通量、无偏差全面分析的技术.近年来,植物代谢组学研究取得了很大进展.本文介绍了其含义、历史沿革及研究方法,并用典型实例阐释了它的应用方向.     

基于代谢组学技术的植物抗病相关代谢物研究进展

植物受到病原真菌侵染时往往通过调节体内代谢物的产生来增强自身抗性,代谢组学技术是研究植物抗病相关代谢物的重要工具.指认植物抗病相关代谢物不仅利于深入探讨其抗病机制,还可与其他组学技术结合,辅助抗性品种鉴定和抗病品种培育.该研究对近年来国内外有关基于代谢组学技术指认植物抗病相关代谢物的流程、已发现的抗病相关代谢物及其作用...     

植物代谢组学研究进展

代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后发展起来的一门学科,通过对细胞内的基因表达最终代谢产物的定性和定量分析以及定义细胞或器官的生化表现类型来解释功能基因的表达过程。文中就代谢组学的发展历史、主要研究内容、技术特点、数据处理过程及在植物领域中的应用的最新进展几方面进行阐述,以供读者参考。     

代谢组学研究技术及其应用

介绍代谢组学的研究技术,主要包括核磁共振技术,色谱-质谱联用技术,同时介绍常用的数据处理方法和数据库.对目前代谢组学在医药领域、生物研究领域、资源环境,以及农业和食品领域的应用情况进行综述.     

菌物代谢组学应用及存在的问题

代谢组学是一个可灵敏捕捉各种生物或非生物因素导致的供试样本中小分子代谢成分变化及其规律的实验方法,被广泛应用于生理生化、病理药理、生物工程、化学生态等很多方面.由于菌物种群数量庞大、未知结构次生代谢产物众多,严重影响到生物标记物的鉴定和进一步深入分析.为此,在总结目前菌物代谢组研究成果的基础上,结合十年的菌物代谢组学研...     

生态代谢组学研究进展

代谢组学指某一生物系统中产生的或已存在的代谢物组的研究,以质谱和核磁共振技术为分析平台,以信息建模与系统整合为目标。随着代谢组学中的研究方法与技术成为生态学研究的有力工具,生态代谢组学概念应运而生,即研究某一个生物体对环境变化的代谢物组水平的响应。理清代谢组学与生态代谢组学学科发展的脉络,综述代谢组学研究中的常用技术及其优势与局限性,论述代谢组学技术在生态学研究中的应用现状,展望代谢组学技术与其他系统生物学组学技术的结合在生态学中的应用前景,提出生态代谢组学研究者未来要完成的任务和面对的挑战。     

代谢组学及其应用

对代谢组学的概念、特性、发展历史做了简要介绍,综述了当前代谢组学研究中的数据采集、数据分析中采用的技术,及代谢组学在疾病诊断、药物毒性研究、植物和微生物等邻域的应用,并对代谢组学的发展作了展望。     

款冬花多糖的羧甲基化衍生物合成工艺研究

本文应用响应面法优化制备款冬花多糖羧甲基化衍生物的合成工艺条件。采用碱性条件的氯乙酸法,以羧甲基的取代度为考察指标,最佳合成工艺为:氯乙酸浓度为2.5 mol/L,反应温度52℃,反应时间3.1 h。羧甲基化后的多糖清除DPPH的能力提高,抗氧化性提高,为今后多糖衍生物的产业化工艺开发有较好的参考价值和依据。     

药用植物款冬花芽分化过程观察

实验以不同生长发育阶段的款冬花序芽突起为材料,通过制作石蜡切片,在显微镜下观察款冬花序芽分化各阶段的形态特征。结果表明:款冬花序芽从7月上旬开始花序(盘)分化至十月初小花胚珠分化完成,分化时期可分为分化前期、花盘形成期、花原基分化期、中央花(筒状)花瓣原基分化期、中央花雄蕊原基分化期、中央花雌蕊原基分化期、边缘花(舌状)花瓣原基分化期、边缘花雌蕊原基分化期、中央花花粉分化形成期、子房胚珠分化期共10个时期,阐明了款冬花序芽分化各时期与生长时间的关系。     

Chromane Enantiomers from the Flower Buds of Tussilago farfara L. and Assignments of Their Absolute Configurations

Fourteen chromane derivatives of seven pairs of enantiomers ( 1 – 14 ) have been obtained from the ethanolic extract of the flower buds of Tussilago farfara L. Their structures with absolute configurations have been elucidated by detailed spectroscopic analyses, chemical methods, and particularly comparison of experimental ECD spectra with theoretically computed ones. Biological evaluations revealed that they did not show cytoprotective, antimicrobial, and α ‐ glucosidase inhibitory activities.     

款冬的胚胎学

系统报道了中藏药款冬大小孢子的发生、雌雄配子体发育和胚胎的发育过程,药壁发育双子中型,绒毡层发育接近菊科中的“The Comos bipinnatus”型;成熟花粉为3细胞型;单株被,薄珠心,倒生胚珠,具发达的珠被绒毡层;胚囊发育4孢子型,接近五福花（Adoxa)型胚囊,受精作用属于有丝分裂前配子体融合类型,胚乳发育为核型,胚胎发育紫菀型千里光变型。讨论了该种胚胎学特征的生态学及系统学意义。     

In vitro neuroprotective activity of sesquiterpenoids from the flower buds of Tussilago farfara

Abstract

We have isolated four sesquiterpenoids from Tussilago farfara, a traditional herbal medicine in Korea and China, and investigated the protective effects on LPS-induced neuronal cell death. Four sesquiterpenoids inhibited the production of nitric oxide, prostaglandin E₂ and tumor necrosis factor-α in LPS-treated BV-2 cells through the inhibition of NF-κB pathway. These sesquiterpenoids also inhibited reactive oxygen species (ROS) generation in LPS-treated BV-2 cells. Furthermore, they inhibited LPS-induced neuronal cell death in co-culture system through the inhibition of NF-κB pathway and scavenging of ROS. These results indicated that sesquiterpenoids from Tussilago farfara may have beneficial therapeutic potential for the treatment of neurodegenerative diseases through inhibition of microglial activation.     

款冬花不同发育阶段的代谢组学和比较转录组学分析

以不同发育阶段款冬花（发育初期、中期、中后期、解封期及花朵期）为对象,基于核磁共振的代谢组学技术,分析其次生代谢物种类及含量的合成累积规律,并进行高通量转录组学测序,从差异表达的基因中寻找次生代谢物生物合成的关联酶基因。代谢组学分析发现,款冬花不同发育阶段的次生代谢物代谢组成明显不同,苯丙素类成分在发育初期至中后期含量较高,之后逐渐降低;黄酮类成分（芦丁、山奈酚）在发育的各个阶段含量均有波动,但总体变化不大。转录组学分析结果显示,与苯丙素类成分生物合成相关的酶基因（COMT、HCT）,随着花蕾的发育表达量逐渐降低;与黄酮类成分合成相关的酶基因（FLS、F3H、DFR）,其表达量在不同阶段变化不大。转录组测序中的相关酶基因表达量同次生代谢物成分的变化趋势基本一致。本文采用的代谢组学和转录组学结合的方式,对款冬花的次生代谢物累积规律进行分析,为今后款冬花次生代谢物的生物合成调控研究奠定了基础。     

Biologically active compounds from two members of the Asteraceae family: Tragopogon dubius Scop. and Tussilago farfara L.

Tragopogon dubius and Tussilago farfara are consumed as vegetables and used in folk medicine to manage common diseases. Herein, the chemical compositions and biological activities of different leaf extracts (ethyl acetate, methanol, and water) of T. dubius and T. farfara were evaluated. The antibacterial, antifungal, and antioxidant abilities of the extracts were tested using different assays including free radical scavenging, reducing power, phosphomolybdenum, and metal chelating assays. Enzyme inhibitory potentials were evaluated against cholinesterases, tyrosinase, α-amylase and α-glucosidase. Complexes of bioactive compounds (chlorogenic and rosmarinic acid) were docked into the enzymatic cavity of α-glucosidase and subjected to molecular dynamic calculation, enzyme conformational stability, and flexibility analysis. T. dubius and T. farfara extracts showed remarkable antioxidant potentials. Ethyl acetate extracts of T. dubius and T. farfara were the most potent inhibitors of acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase. T. dubius ethyl acetate extract and T. farfara methanolic extract showed noteworthy activity against α-glucosidase. High performance liquid chromatography analysis revealed the abundance of some phenolic compounds including chlorogenic and rosmarinic acids. Ethyl acetate extract of T. dubius showed notable antifungal activity against all strains. Docking studies showed best pose for chlorogenic acid was stabilized by a network of hydrogen bonds with residues Asp1157, Asp1279, whereas rosmarinic acid showed several hydrogen bonds with Asp1157, Asp1420, Asp1526, Lys1460 and Trp1369. This study further validates the use of T. dubius and T. farfara in traditional medicine, as well as act as a stimulus for further studies for future biomedicine development.

Communicated by Ramaswamy H. Sarma