生物合成稀有人参皂苷的研究进展*

人参皂苷是我国传统中药人参的主要活性物质,稀有人参皂苷相较人参皂苷具有更好的生物活性,也更利于身体吸收,具有镇静催眠、促进细胞分化增殖、抗肿瘤、降血糖、提升免疫力等作用。然而,稀有人参皂苷结构复杂且在人参中含量极低,限制了其开发利用。随着生物技术的发展,利用生物法合成稀有人参皂苷成为本领域的研究热点。因此,对近年来生物合成稀有人参皂苷研究进行汇总梳理,总结稀有人参皂苷的主要种类结构及近年来生物转化法和异源合成法合成稀有人参皂苷的研究进展,生物转化法汇总了以人参皂苷为底物的转化生物,异源合成法总结人参皂苷的生物合成途径及形成结构多样化人参皂苷的酶。对生物合成稀有人参皂苷存在的问题进行了讨论,同时展望了其前景以及未来研究方向,以期为从事人参研究者提供更多生物线索和制备策略。     

人参皂苷Rg3药代动力学及抗肿瘤作用的研究进展

人参皂苷Rg3是存在于天然药物人参中的一种四环三萜皂苷,研究表明人参皂苷Rg3具有确切的抗肿瘤活性,在诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖、增强免疫功能等方面具有显著作用。本文通过查阅近年来相关文献,概括人参皂苷Rg3药效学及药代动力学研究进展,探讨人参皂苷Rg3抗肿瘤的作用机理以及体内吸收、分布、代谢、排泄规律,并在此基础上结合现代中药理论对今后人参皂苷Rg3的研究方向进行了展望。     

人参皂苷CK的研究进展

人参皂苷coumpound K(CK)是人参中原人参二醇型皂苷在人体肠道内的主要代谢产物,属于稀有人参皂苷。人参皂苷CK独特的生物活性已经引起了人们广泛关注,针对它的科学研究也日益增多。因此,有必要介绍近年来人参皂苷CK药理活性和制备方法方面的研究进展。     

糖苷酶转化人参皂苷研究进展

人参皂苷为人参主要的药理活性组成部分,通过水解二醇系人参皂苷的糖苷配基是制备稀有人参皂的常用方法。酶法转化因其底物高度专一、条件温和、副产物少等潜在优势而被作为结构修饰和生理研究的主要技术手段。本文主要对糖苷酶转化人参皂苷研究进展进行了综述,为其工业化生产高活性皂苷提供理论依据。     

红参的化学成分及药理作用研究进展

红参为人参常用炮制品之一,其化学成分主要有皂苷类、挥发油类、糖类、氨基酸类、微量元素等;药理作用研究发现红参主要具有增强免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、抗疲劳、抗糖尿病、抗肝肾毒性作用等。红参在加工过程中会产生多种成分,如人参皂苷Rg_3、人参皂苷Rh_1、人参皂苷Rh_2、人参炔醇、精氨酸双糖苷、麦芽酚等,这会使得红参的某些药理作用增强。本文则系统整理了2010～2020年红参的化学成分及药理活性的研究进展,以期为红参的质量控制、临床应用提供理论依据。     

稀有人参皂苷IH901在体内外的生物转化及其生物活性

人参皂苷IH901是近年人参代谢组学研究中新发现的一种稀有人参皂苷。IH901在天然人参中并不存在,系口服人参后通过系列肠道微生物在体内代谢转化,最终入血的主要代谢产物之一。最新药理学研究表明,IH901在抗肿瘤、抗炎、抗糖尿病和抗衰老等方面均表现出良好的生物活性,是人参在体内发挥活性作用的主要物质。近年来,在体内转化IH901的理论指导下,国内外学者通过体外酶转化和微生物转化等生物工程技术在大规模提取制备IH901等研究方面均取得突破性的进展。以下综述了稀有人参皂苷IH901在体内外的生物转化及其生物活性等研究进展。     

人参皂苷Rg3抗肿瘤作用机制的研究新进展

人参皂苷Rg3是从五加科植物人参中提取的重要活性成分之一,其可通过抑制肿瘤细胞增殖,调节机体免疫力,促进肿瘤细胞凋亡,逆转耐药性,减少肿瘤内血管生成,抑制肿瘤细胞的侵袭和转移,联合放、化疗药物减毒增效等发挥抗肿瘤的作用。本文主要对近年来人参皂苷Rg3抗肿瘤的作用机制的研究进展做一综述。     

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。     

一种真菌对人参皂苷Rg3的转化

[目的]筛选长白山人参土壤中的活性微生物,转化人参总皂苷及单体人参皂苷产生稀有抗肿瘤成份.[方法]从长白山人参根际土壤中分离各类菌株,对人参总皂苷及单体人参皂苷进行微生物转化,并通过硅胶柱层析等方法对转化产物进行分离纯化,采用波谱解析及理化常数对其进行结构鉴定;结合菌落形态、产孢结构、孢子形态特征以及菌株ITS rDNA核酸序列分析,对活性菌株进行鉴定.[结果]从长白山人参根际土壤中分离各类真菌菌株68株,有12株菌株对人参总皂苷有转化活性,其中菌株SYP2353对二醇组人参皂苷Rg3具有较强的转化活性.[结论]阳性菌株SYP2353被鉴定为疣孢漆斑菌(Myrothecium verrucaria),能将人参皂苷Rg3转化为稀有人参皂苷Rh2及二醇组人参皂苷苷元PPD,为稀有人参皂苷Rh2的制备提供了新的方法.     

人参皂甙的抗肿瘤研究进展

人参是我国传统的名贵中草药材,人参皂甙是人参抗肿瘤作用的主要有效成分。对人参皂甙,特别是人参皂甙-Rg3和人参皂甙-Rh2在抗肿瘤方面研究的进展给予了综述,深入讨论了人参皂甙的抗肿瘤活性构效关系。详细讨论从其它人参皂甙通过糖基改造制备具有高的抗肿瘤活性的人参皂甙-Rg3和人参皂甙-Rh2的方法,对人参皂甙研究状况做了展望。     

糖苷酶在人参皂苷转化中的应用

人参皂苷是人参中的主要活性成分。人参皂苷中含量较高的主要成分如Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rg1和Re均是在人参皂苷的苷元原人参二醇(APPD)或苷元原人参三醇(APPT)上加上不同数量的葡萄糖基、阿拉伯糖基、木糖基或鼠李糖基等糖基形成的。这些主要人参皂苷脱去部分或全部的糖基的产物具有更强的生物活性及更好的人体吸收率。去除糖基的产物如Rg3、Rh2、化合物K(C-K)、F2、Rh1、Rg1、APPD、APPT在天然人参中不存在或含量极低,因此也被称为稀有人参皂苷。稀有人参皂苷可以通过糖苷酶水解主要人参皂苷获得。已报道的具备人参皂苷水解活力的糖苷酶有β-葡萄糖苷酶、α-L-阿拉伯吡喃糖苷酶、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、β-半乳糖苷酶及β-木糖苷酶。我们简要综述近5年来糖苷酶用于制备稀有人参皂苷的研究进展。     

人间仙草—绞股蓝

绞股蓝、又名七时胆、甘茶蔓等,我国民间应用历史悠久,始载于明代《救荒本草》和《农政全书》作为充饥度荒食物,祛病去邪、清热解毒药物,收入古籍《药典》。近年才进行系统研究,对其化学成分,药理、毒理及临床试验进行了大量工作。国内外研究结果证明:绞股蓝含有84种皂甙,18种氨基酸、19种微量元素,如对人体有价值的铁、钙、锌、钾、镁、铜、硒、锰等还有人体必需的多种维生素。由于绞股蓝总皂甙含量高于人参,皂甙种数是人参近五倍之多,且无人参过量服用产生的副作用,其医疗价     

人参皂甙Rh2抗肿瘤作用的研究

作为中国传统中药的人参在中药史中占有重要的地位 ,被用于多种古方验方的主药。其主要成分人参皂甙具有多种药理作用 ,其中二醇组皂甙Rh2 为从人参中提取的天然活性成分 ,经现代医学研究证明具有很高的抗肿瘤活性 ,对肿瘤细胞具有分化诱导、增殖抑制、诱导细胞凋亡等作用。     

真菌β-葡萄糖苷酶在转化人参皂苷单体中的应用进展

人参皂苷是一类具有抗疲劳及提高免疫力等功能的固醇类化合物,其中含量极少的稀有人参皂苷Rg_3、Rh_2等还具有抗癌的功效,是主要活性成分,拥有广阔的应用前景。研究发现真菌可以产生能够水解人参皂苷糖基的β-葡萄糖苷酶,可以有效水解人参皂苷的糖基,将大量的常见皂苷转化为稀有皂苷,是大量获得稀有人参皂苷的新途径。本文对人参皂苷合成途径、糖基分布及数量与抗肿瘤的效果、β-葡萄糖苷酶的性质及其催化人参皂苷单体转换的规律进行了综述。相信随着现代分子生物学技术和酶工程的发展,工业上大规模获得稀有人参皂苷将有望实现。     

黑根霉对人参皂苷Re的生物转化

利用菌种黑根霉Rhizopus sp.对人参皂苷Re进行生物转化,并对人参皂苷Re及其发酵产物进行HPLC系统分析比较,经液相色谱-质谱分析得出人参皂苷Re转化率为92.16%,并制备出人参皂苷Re发酵产物中峰值升高的成分,转化后的人参皂苷发酵产物中化合物1确定为人参皂苷Rg2,化合物2为Rg2的同分异构体,得率为10.13%;化合物3和化合物4确定为人参皂苷Rg5/Rk1,得率为29.23%。从结果初步推测得出人参皂苷Re被黑根霉转化为人参皂苷Rg2的机理,人参皂苷Re转化成人参皂苷Rg5/Rk1的机理还有待于进一步研究。     

人参药材中人参皂苷的空间变异性及影响因子

为探究人参(Panax ginseng)皂苷含量的空间变异性及其影响因子,该研究以采自黑龙江、吉林、辽宁的28份六年生人参为研究对象,测定人参中9种单体皂苷含量,用单因素方差分析方法研究了人参皂苷含量的空间变异性。并用主成分分析、相关性分析和冗余分析法进行人参皂苷含量与气候因子、土壤因子的相关性分析。结果表明:吉林与辽宁人参的皂苷含量接近,且其含量高于黑龙江人参;影响皂苷含量的气候因子主要是降水,高温、日照时间是皂苷含量的限制因子;全氮、铁、钾、有机质、pH值、锰、磷、锌对人参化学品质的影响较大。     

小型生物反应器内人参不定根的人参皂苷累积

对小型生物反应器(3~10 L)培养人参不定根的生长和人参皂苷(Rg1、Re、Rb1)的累积规律,以及蔗糖浓度、初始接种量对其生长和人参皂苷累积的影响进行研究。结果表明:小型生物反应器内人参不定根的最佳收获周期为7周。初始接种量和蔗糖浓度影响生物反应器内人参不定根的生长和人参皂苷的累积,20或40 g/L蔗糖对人参不定根的生长和人参皂苷的累积优于60 g/L蔗糖;5和10 L生物反应器内最佳初始接种量分别为15和30g,其不定根的生长量分别为9.29和19.17 g,人参皂苷含量分别为5.16和4.58 mg/g。生物反应器内培养7周的人参与栽培4年的人参相比,人参皂苷Rg1和Re含量相差不大,但栽培人参中Rb1的含量远高于生物反应器中所培养的人参不定根。     

培养基中有机物组份对人参细胞生长及其皂甙,多糖含量的影响

本文研究了培养基中肌醇、烟酸、甘氨酸、维生素Ｂ＿６、维生素Ｂ＿１等有机物组份对人参细胞生长及其皂甙、多糖含量的影响。结果表明,只有维生素Ｂ＿１是人参细胞生长必需的,缺少其他有机物组份对其皂甙、多糖含量无不利影响。     

人参皂苷的心血管药理效应:进展与思考

人参是在中国乃至东南亚地区应用历史最为悠久、应用人群最为广泛的传统中药之一.近50年来,国内外学者对人参的主要化学成分、药理效应及临床应用进行了大量研究.本文从抗动脉粥样硬化、抗心律失常、抗心肌缺血、抑制心室重构等方面对近10年来国内外对人参的主要化学成分(人参皂苷)的心血管药理效应及作用机制的研究进展进行系统归纳并提出相关思考,以求为进一步提高其研究水平、扩大临床应用提供科学化依据.     

西洋参冠瘿组织培养及其人参皂苷Re和人参皂苷Rg1的产生

考察了培养基组成、培养时间、接种量、pH值、肌醇浓度等对冠瘿组织生长及其人参皂苷含量的影响 ;用HPLC检测了冠瘿组织中人参皂苷Re和人参皂苷Rg1 的含量。高压纸层析电泳证实 ,根癌农杆菌Ti质粒上的T DNA片段已整合进入植物细胞核基因组中。在考察的 6种培养基中 ,White培养基最适合人参皂苷Rg1 的累积(0 0 95 % ) ,MS培养基最适合人参皂苷Re的累积 (0 194 % )。以MS为基本培养基培养 36d、32d时人参皂苷Re和人参皂苷Rg1 累积含量最高 (分别为 0 14 7%和 0 0 6 1% ) ;接种量为 4g、2g (FW flask) ,有利于人参皂苷Re和人参皂苷Rg1的累积 ;培养基pH 5 8时人参皂苷Re含量最高 (0 184 % ) ,培养基pH 5 6时人参皂苷Rg1 累积量最高 (0 0 5 4 % ) ;肌醇浓度为 0 0 5g L时 ,能促进人参皂苷Re合成 (0 182 % ) ,浓度为 0 30g L时 ,有利于人参皂苷Rg1 累积 (0 0 5 5 % )。