牛膝根的结构发育与三萜皂苷积累的关系

应用植物解剖学、组织化学定位及植物化学技术,研究了不同发育时期牛膝根的结构特征与三帖皂苷积累的关系。结果表明:牛膝根的初生结构和次生结构类似于一般双子叶植物,其根的加粗主要是由于三生结构的发生和分化。第一圈额外形成层产生于次生韧皮部外侧的薄壁组织细胞和射线细胞,以后的每一圈由前一圈向外衍生的薄壁组织细胞产生。额外形成层无纺锤状原始细胞和射线原始细胞之分,在切向纵切面上呈叠生排列。三生维管束以离心方式排成整齐的同心环状,由薄壁结合组织将其彼此分开,其圈数与额外形成层的圈数是一致的,随着根的个体发育而不断增加。在根的初生结构中,三萜皂苷主要分布于中柱鞘、初生韧皮部及初生韧皮部和初生木质部之间的薄壁组织细胞内;在根的次生结构中,主要分布于次生韧皮部及栓内层的薄壁组织细胞内。当三生结构形成后,除次生韧皮部及栓内层细胞外,在额外形成层和三生维管束韧皮部细胞内均有皂苷类物质积累。三生结构在牛膝根中占主要地位,是三萜皂苷积累与分布的主要场所。在牛膝根的生长发育过程中,三萜皂苷元齐墩果酸的百分含量呈“S”型曲线增长,其根的增长、加粗、三生维管束圈数、三萜皂苷总量及根中干重的积累量都在出苗后约120天达到高峰,此时应为牛膝根的最佳采收期。     

牛膝根的发育解剖学研究

应用植物解剖学方法研究了牛膝(Achyranthes bidentataBlume.)根的发育过程.研究结果表明,牛膝根的发育包括原分生组织、初生分生组织、初生结构、次生结构和三生生长5个发育阶段.原分生组织具有典型分生组织的细胞特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原;初生结构由表皮、皮层和中柱组成.其内皮层细胞上凯氏带明显.初生木质部多为二原型;次生结构从外到内由周皮和次生维管组织组成,其木栓形成层由中柱鞘细胞恢复分裂能力而形成,次生结构中,次生维管组织占主要地位;牛膝根的进一步加粗主要是由于三生结构的发生和分化.第一圈额外形成层产生于次生韧皮部外侧的薄壁组织细胞和射线细胞,以后的每一圈由前一圈向外衍生的薄壁组织细胞产生.额外形成层无纺锤状原始细胞和射线原始细胞之分,在切向纵切面上呈叠生排列.三生维管束以离心方式排列成整齐的同心环状,由薄壁结合组织将其彼此分开,其圈数与额外形成层的圈数是一致的,随着根的个体发育而不断增加.     

空心莲子草营养器官结构与三萜皂苷动态积累的关系

采用组织化学定位、显微制片技术和三萜皂苷定量分析方法对空心莲子草营养器官结构与三萜皂苷类物质积累关系进行了研究。结果表明：空心莲子草宿根、根状茎、茎和叶中均有三萜皂苷物质的积累,叶和根状茎内含量十分丰富。在相同采收期内含量依次为：叶＞根状茎＞根＞茎,叶中主要积累于栅栏组织细胞内。空心莲子草的根和根状茎横切面均属于异常结构,具有成同心环状排列的三生维管束。在宿根和根状茎的次生韧皮部、栓内层、三生韧皮部和结合组织内均有三萜皂苷的分布,三生结构在宿根和根状茎中占有主要地位,是三萜皂苷积累的主要场所。在不同采收期内叶、根状茎和根中三萜皂苷的积累趋势基本一致,均随生长期的增加而递增。空心莲子草茎的横切面由表皮、皮层、维管束和髓腔组成,仅部分皮层细胞和初生韧皮部内有三萜皂苷分布。     

珠子参根茎结构特征与皂苷积累的动态变化关系

皂苷类物质是珠子参根茎内贮存的重要次生代谢物质。根据皂苷类物质的化学性质,采用组织化学定位、显微制片技术和皂苷定量分析方法对不同生长年限珠子参的根茎节部进行了解剖学与皂苷动态积累的关系研究。结果表明:珠子参根茎节部横切面结构复杂,具有2至多个维管柱,属异常结构。珠子参根茎节部的加粗生长依赖于次生结构与三生结构的发生和分化。根茎节部分泌腔周围的分泌细胞、次生韧皮和三生韧皮部是珠子参皂苷类物质主要积累场所。随着珠子参生长年限的延长,根茎节部分泌腔、异常维管柱的数目及皂苷的含量增加。分泌腔、异常维管柱的数量和相对密集的节部可作为珠子参优良品种选育的结构和形态指标。     

乌拉尔甘草根的结构与皂苷类成分积累关系研究

应用植物解剖学、组织化学定位和植物化学方法,对不同发育阶段的乌拉尔甘草根中的皂苷类成分的积累变化规律进行了研究,为进一步揭示甘草药材质量形成的内在机制并指导优质甘草栽培提供理论依据.结果表明:(1)乌拉尔甘草中皂苷类成分主要存在于根的韧皮薄壁细胞和射线细胞中,韧皮部中皂苷含量高于木质部和根皮,而且根的次生生长与皂苷类成分的积累具有一定的相关性.(2)不同生长年限的乌拉尔甘草根中的总皂苷含量存在差异,3年生甘草根中总皂苷含量高于2年生和1年生甘草根.     

五叶木通营养器官解剖结构与三萜皂苷的积累关系

采用显微制片技术、组织化学定位和三萜皂苷定量分析方法,对五叶木通的营养器官分别进行了三萜皂苷的组织化学定位、含量和解剖结构特征研究。结果表明：三萜皂苷在五叶木通不同营养器官中的含量不同,含量测定与组织化学定位推测的结果吻合,叶＞根＞茎;三萜皂苷在同一营养器官的不同发育时期含量不同,总的规律是：老叶＞幼茎＞幼根＞幼叶﹥老根﹥老茎。三萜皂苷在不同器官中具有明确的积累位置：根中主要是次生韧皮部和周皮;皮层和次生韧皮部是茎中三萜皂苷积累部位;叶内则以栅栏组织为主。五叶木通根中初生木质部二原型,次生木质部内导管多为单管孔,少数为管孔链,纤维含量丰富。茎中韧皮纤维丰富,在幼茎中纤维成束状罩在初生韧皮部的外方,在次生韧皮部中纤维呈带状环绕在外方。叶为异面叶。     

古蔺雪胆中的新三萜皂苷

从采自四川汉源县的古蔺雪胆(Hemsleya penxianensis var.gulinensiks)中分到9个三萜皂苷化合物,通过化学反应和光谱方法鉴定了它们的结构。其中7个为已知化合物,分别为齐墩果酸-28-O-β-D-比喃葡萄糖苷(1),3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛基齐墩果酸苷(3),3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛基—齐墩果酸—28-O-α-L-吡喃阿拉伯糖苷(4),3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛基—齐墩果酸—28-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(5),3-O-α-L-阿拉伯糖基—(1→3)—β—D-吡喃葡萄糖醛基—齐墩果酸—28—O—β—D—吡喃葡萄糖苷(6),3—O—(6′—丁酯)—β-D-吡喃葡萄糖醛基—齐墩果酸—28-O-α-L-阿拉伯糖苷(7),3-O-(6′-丁酯)—β—D吡喃葡萄糖醛基—齐墩果酸—28-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(8)。两个新化合物,即雪胆皂苷A(2)和雪胆皂苷B(9)。     

牛膝根化学成分研究

为了解中药材牛膝(Achyranthes bidentata Blume)根中的有效成分,用色谱技术从牛膝根中分离得到12个化合物。经波谱分析分别鉴定为:水龙骨甾酮B(1),shidasterone(2),齐墩果酸(3),齐墩果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸-6′-O-甲酯(4),竹节参苷Ⅳa甲酯(5),N-顺式阿魏酰基酪胺(6),N-顺式阿魏酰-3-甲氧基酪胺(7),N-反式阿魏酰基酪胺(8),N-反式阿魏酰-3-甲氧基酪胺(9),(9E)-8,11,12-三羟基-十八碳烯酸(10),(9E)-8,11,12-三羟基-十八碳烯酸甲酯(11)和亚油酸(12)。其中化合物2、6、7和10~12为首次从牛膝中分离得到。这有利于对牛膝根进行更好地开发利用。     

金铁锁的两个新三萜皂苷

从石竹科植物金铁锁(Psammosilene tunicoides W．C．Wu et C．Y．Wu)根部分离得到4个齐墩果酸型五环三萜皂苷。它们的结构通过波谱和化学方法分别鉴定为：3-O-β-D-galac-topyranosyl-(1→2 )-β-D-6-O-methylgtucuronopymnosyl-quillaic acid (1),3-O-β-D-galactopymnosyl-(1→2)-[β-D-xylopyranosyl-(1→3)]-β-D-gtucuronopyranosyl-quillaic acid (2),3-O-β-D-galactopyrano-syl-(1→2)-[β-D-xylopyranosyl-(1→3)]-β-D-6-O-methylgtucuronopyranosyl-quillaic acid(3),3-O-β-D-galactopymnosyl-(1→2)-[β-D-xylopyranosyl-(1→3)]-β-D-6-O-ethylgtucuronopyranosyl-quillaic acid(4)。其中1为木鳖子中发现的次甙,3和4为新化合物。     

绵萆薢三萜皂苷类成分研究

为了解绵萆薢(Dioscorea spongiosa)的化学成分,从其70%乙醇水溶液提取物中分离鉴定了8个化合物,经理化性质和波谱数据分析分别鉴定为:20(S)-人参皂苷Rh1(1)、人参皂苷Rg1(2)、人参皂苷Re(3)、三七皂苷R1(4)、人参皂苷Rd(5)、人参皂苷Rb1(6)、常青藤皂苷元3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖苷(7)和木通皂苷D(8)。化合物1、2、3、5和6为首次从该种植物中分离得到,化合物7和8为首次从薯蓣属植物中分离得到。     

牛膝不同密度群体光合速率与干物质积累和品质的关系

在大田条件下,探讨不同种植密度(A,500 000;B,330 000;C,250 000;D 200 000株/hm2)与牛膝的群体光合速率、干物质积累、产量及多糖含量之间的关系.结果表明:群体光合速率B处理较高,各群体日变化在开花期均呈双峰型,籽盛期均为单峰型;单株根干重和单位面积根产量的拟合均呈Logistic曲线变化;不同密度处理单株根干重增加速率为D>C>B>A,而单位面积根产量增加速率为B>C>D>A;密度与产量呈负相关,与多糖呈正相关;各处理群体光合速率与产量呈显著正相关,与多糖含量在开花和籽末期呈负相关.综合分析显示,330 000株/hm2为牛膝最佳种植密度;密度对牛膝产量和多糖含量影响较大,适当地提高籽粒期群体光合速率有利于提高牛膝产量和质量.     

怀牛膝细胞悬浮培养条件的优化

为进一步优化怀牛膝(Achyranthes bidentata)细胞悬浮培养条件,对接种量、继代周期、pH、光照及Cu2+等多种影响因子的作用效果进行了研究,以提高怀牛膝细胞生长量及牛膝多糖含量。结果显示,接种量50 g·L^–1、继代周期14天,pH5–6和光照培养可以使细胞保持良好的生长状态及多糖合成能力;添加50μmol·L^–1 Cu^2+,细胞的干重最大,可达44.63 g·L^–1,多糖含量也最高,为4.02 mg·g^–1。     

牛膝总皂甙的体外抗氧化性研究

通过对由Fe2 /Vc诱导的大鼠肝脏微粒体脂质过氧化、AAPH引发的蛋白质氧化降解和质粒pBR322DNA氧化断裂的抑制作用的检测,研究了牛膝总皂甙抗氧化作用。结果表明,它对脂质过氧化的半抑制浓度为8.0μg/mL;浓度为200和150μg/mL时明显或完全保护由AAPH引起的牛血清白蛋白和DNA氧化降解,说明牛膝总皂甙对这三种生物大分子的氧化性损伤具有较强的保护作用。     

A novel technology coupling extraction and foam fractionation for separating the total saponins from Achyranthes bidentata

A novel technology coupling extraction and foam fractionation was developed for separating the total saponins from Achyranthes bidentata. In the developed technology, the powder of A. bidentata was loaded in a nylon filter cloth pocket with bore diameter of 180?µm. The pocket was fixed in the bulk liquid phase for continuously releasing saponins. Under the optimal conditions, the concentration and the extraction rate of the total saponins in the foamate by the developed technology were 73.5% and 416.2% higher than those by the traditional technology, respectively. The foamates obtained by the traditional technology and the developed technology were analyzed by ultraperformance liquid chromatography–mass spectrometry to determine their ingredients, and the results appeared that the developed technology exhibited a better performance for separating saponins than the traditional technology. The study is expected to develop a novel technology for cost effectively separating plant-derived materials with surface activity.     

不同诱导子对怀牛膝细胞生长及多糖含量的影响

为提高怀牛膝(Achyranthes bidentata)悬浮培养细胞中牛膝多糖的含量,以酵母提取物、榆黄蘑(Pleurotus citrinopileatus)及水杨酸作为诱导子,分别在同一时期以不同浓度或在不同时期以相同浓度添加至细胞培养物中,收获时测定细胞生长量和牛膝多糖含量。结果显示,在培养12天时添加2.5%(v/v)酵母诱导子,细胞干重最大,可达46.75 g·L–1,多糖含量为5.76 mg·g~(–1);在培养9天时添加5 mg GE·L–1榆黄蘑诱导子,收获时细胞中多糖含量可达6.56 mg·g~(–1),细胞干重达28.3g·L–1;1 mg·g~(–1)水杨酸对牛膝多糖的诱导效果不如以上2种诱导子明显。     

怀牛膝细胞悬浮培养及多糖含量变化的研究

采用正交实验设计研究基本培养基、碳源、2,4-D、6-BA、CH及接种量对怀牛膝悬浮培养细胞生长和细胞中多糖含量的影响。结果表明,(1)6-BA是影响怀牛膝细胞生长的关键因子,其影响效应依次为6-BA>CH>接种量>基本培养基>2,4-D>碳源,细胞生长的适宜培养基为MS 30 g/L葡萄糖 2 mg/L 2,4-D 1 mg/L 6-BA 0.5 g/L CH,适宜接种量为30 g/L。(2)碳源是影响细胞中多糖含量的关键因子,其影响效应依次为:碳源>2,4-D>6-BA>CH>接种量>基本培养基,利于细胞中多糖含量提高的适宜培养基为:LS 30 g/L蔗糖 0.5 mg/L 6-BA 0.5 g/L CH,适宜接种量为30 g/L。     

牛膝多糖的组分分析及抗衰老活性研究

牛膝多糖 (Achyranthesbidentatapolysaccharides ,ABPS)是苋科植物牛膝 (AchyranthesbidentataBl.)根中的水溶性多糖 ,先后用DEAE_Sepharosefast_flow柱和SephadexG_10 0柱将牛膝粗多糖分为 4个组分 ,分别命名为 :Con .1、Con .2、Con .3和Con .4。Micro_Kjeldahl试验表明 ,Con .1中含有氮元素 3 .95 % ,另 3个小分子组分不含氮元素。以果蝇为动物模型研究了该 4个牛膝多糖组分的抗衰老作用 ,结果表明 ,大分子组分Con .1对果蝇无抗衰老作用 ,而另3个小分子量组分在培养基中浓度为 2和 5mg/g(多糖质量 /培养基质量 )时 ,都可显著或极显著地使果蝇平均体重增加 3 .85 % - 5 .47% ,并使果蝇平均寿命延长 2 .6 1% - 3.16 %。     

牛膝多糖的组分分析及抗衰老活性研究

牛膝多糖(Achyranthes bidentata polysaccharides, ABPS)是苋科植物牛膝(Achyranthes bidentata Bl.)根中的水溶性多糖,先后用DEAE-Sepharose fast-flow柱和Sephadex G-100柱将牛膝粗多糖分为4个组分,分别命名为:Con.1、Con.2、Con.3和Con.4.Micro-Kjeldahl试验表明,Con.1中含有氮元素3.95%,另3个小分子组分不含氮元素.以果蝇为动物模型研究了该4个牛膝多糖组分的抗衰老作用,结果表明,大分子组分Con.1对果蝇无抗衰老作用,而另3个小分子量组分在培养基中浓度为2和5 mg/g(多糖质量/培养基质量)时,都可显著或极显著地使果蝇平均体重增加3.85%-5.47%, 并使果蝇平均寿命延长2.61%-3.16%.