薄壳山核桃酚类代谢物研究进展

薄壳山核桃(Carya illinoensis)富含酚类代谢物,具有显著的抗氧化活性。近年来,我国薄壳山核桃产业快速发展,种植面积迅速扩大。明确薄壳山核桃中的酚类代谢物组成及保健功效对于促进健康产业发展具有重要意义。迄今为止,从薄壳山核桃中已检测出酚类代谢物67个,其中包括单宁36个、类黄酮22个、酚酸9个,水解后检测出酚类代谢物苷元34个。该文主要对薄壳山核桃酚类代谢物的组成、提取方法、含量、药理活性及与采后贮藏特性的关系进行综述,以期为今后深入研究薄壳山核桃酚类代谢物与其生理活性的关系及挖掘薄壳山核桃酚类代谢物的保健价值提供依据。     

薄壳山核桃根系水浸提液对2种作物种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨薄壳山核桃根系水浸提液对小麦、大豆的影响,采用蒸馏水浸提法收集薄壳山核桃根系化感物质,并运用室内生物测定法检测不同浓度(0.025、0.05和0.1 g·mL~(-1))根系水浸提液对小麦、大豆种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:各浓度处理的根系水浸提液对小麦、大豆萌发及幼苗生长的化感抑制作用较为显著,且具有显著的浓度效应(浓度低抑制作用弱,浓度高抑制作用强);薄壳山核桃根系水浸提液对小麦、大豆种子发芽率、发芽指数、发芽势和活力指数的抑制作用分别依次为:活力指数发芽势发芽指数发芽率和活力指数发芽势发芽率发芽指数;薄壳山核桃根系水浸提液各浓度处理对小麦、大豆幼苗根长、苗高、鲜质量和干质量的化感效应均为:根长苗高鲜质量干质量,其中薄壳山核桃根系水浸提液对2种受体植物幼苗根长均有显著的抑制作用,而对幼苗干、鲜质量的影响则因受体植物种类的不同而不同;薄壳山核桃根系水浸提液对2种受体植物的综合化感效应顺序为:小麦大豆;生长7 d的幼苗体内,SOD活性降低,MDA含量、POD活性和CAT活性与对照相比均随浓度的增加而增加。综合分析认为:小麦对薄壳山核桃根系水浸提液更为敏感。     

利用SSR构建薄壳山核桃主要品种的分子身份证北大核心CSCD

薄壳山核桃是著名的干果和木本油料树种,当前存在“同名异物、同物异名”现象影响产业发展。本研究在薄壳山核桃基因组中筛选到80个简单重复序列(SSR),利用8个品种的基因组DNA,对80对SSR引物进行筛选,初筛到23对目标条带清晰、检测结果稳定的引物,发现它们分布于13条染色体上。进一步在Pawnee、Mahan、Stuart等36个常用品种中开展基因分型,共检测到70个等位位点;其中18对引物具有遗传多态性,检测到的等位基因数介于2~8,多态性信息含量(PIC)介于0.03~0.72。聚类分析发现,各个样本按照遗传背景聚类,不同品种之间遗传距离介于0.026~0.636,同一品种的不同来源个体之间遗传距离介于0~0.0127。按PIC值从大到小的顺序,依次增加引物的数量,直至能够区分每个品种,发现最少可使用Ciz91、Ciz85、Ciz81、Ciz140和Ciz107等5个标记实现所有品种的有效区分,进而将这组引物确定为核心引物组。最后,使用核心引物组分别构建每个品种特异的分子指纹图谱、分子身份证条形码和二维码。本研究结果为薄壳山核桃品种鉴别、种苗纯度检测、品种追溯等提供了理论基础。     

植物生长调节剂对薄壳山核桃品种‘波尼’枝条生长和叶片碳氮代谢物积累的影响

以5年生薄壳山核桃品种‘波尼’(Carya illinoinensis‘Pawnee’)幼树为实验材料,根据L_9(3~3)正交试验设计进行3因子(包括植物生长调节剂的种类、质量浓度和喷施次数)3水平(植物生长调节剂分别为GA_3、PP_(333)和6-BA,植物生长调节剂质量浓度分别为100、200和300 mg·L~(-1),植物生长调节剂喷施次数分别为1、2和3)叶面喷施实验,研究不同处理对薄壳山核桃品种‘波尼’枝条生长和叶片碳氮代谢物积累的影响。结果表明:GA_3处理组薄壳山核桃品种‘波尼’枝条长度较CK(对照,蒸馏水喷施3次)组显著增加,其中,T2(200 mg·L~(-1)GA_3喷施2次)处理组的枝条长度最大,较CK组增加了35.7%;PP_(333)处理组的枝条粗度总体上较CK组显著增加,其中,T5(200mg·L~(-1)PP_(333)喷施1次)处理组的枝条粗度最大,较CK组增加了23.8%。处理后30~90 d,所有处理组薄壳山核桃品种‘波尼’枝条叶片中可溶性糖含量均呈逐渐升高的变化趋势,而叶片中淀粉和可溶性蛋白质含量以及C/N比总体上呈先升高后降低的变化趋势。PP_(333)和6-BA处理组叶片中可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白质含量以及C/N比总体上显著高于CK组,其中,T5和T6(300 mg·L~(-1)PP_(333)喷施2次)处理组对叶片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比的促进效果较佳,而T4(100 mg·L~(-1)PP_(333)喷施3次)和T8(200 mg·L~(-1)6-BA喷施3次)处理组对叶片中可溶性蛋白质含量的促进效果较佳。极差分析结果表明:植物生长调节剂种类对薄壳山核桃品种‘波尼’枝条长度、叶片中可溶性糖和淀粉含量以及叶片C/N比的影响最大,植物生长调节剂喷施次数对枝条粗度和叶片中可溶性蛋白质含量的影响最大。研究结果显示:叶面喷施200 mg·L~(-1)GA_3对薄壳山核桃品种‘波尼’枝条伸长的促进效果最佳,喷施200 mg·L~(-1)PP_(333)对枝条增粗及叶片碳氮代谢物积累的促进效果最佳。     

薄壳山核桃花粉离体萌发和花粉管生长特性研究

以6年生薄壳山核桃优良品种‘金华’的新鲜花粉为试材,采用离体培养法,研究了不同复水时间、不同培养基组分、不同培养温度及培养时间对薄壳山核桃花粉萌发和花粉管生长的影响。结果显示:(1)薄壳山核桃花粉萌发试验前进行4h复水处理可显著提高萌发率,萌发率可达51.78%,为对照(2.51%)的20.68倍。(2)蔗糖、H3BO3、Ca(NO3)2·4H2O在一定浓度范围内均具有促进花粉萌发和花粉管生长的作用,但浓度过高则起抑制作用。(3)正交试验结果经实验验证表明,薄壳山核桃花粉萌发和花粉管生长的最适培养基为20%蔗糖+0.02%~0.03%H3BO3+0.05%Ca(NO3)2·4H2O,最佳培养条件为25℃下恒温培养24h,此时的花粉萌发率高达74.46%,花粉管平均长度为258.84μm。     

激素浸种对薄壳山核桃种子萌发的影响及其种子吸胀过程中SOD和POD活性变化

薄壳山核桃﹝Carya illinoinensis ( Wangenh.) K. Koch﹞为胡桃科( Juglandaceae)山核桃属( Carya Nutt.)植物,又名美国山核桃、长山核桃,是世界上著名的经济树种之一[1-2]。目前,主要采用本砧嫁接的方法培育薄壳山核桃良种嫁接苗,而培育优质实生苗作为砧木是该技术的关键环节之一,因此,了解其种子萌发特性极为重要。目前,对薄壳山核桃种子萌发特性的研究主要集中在植物激素催芽方面[3-5],而有关激素催芽过程中的适宜浸泡天数、种子吸胀过程中相关的酶活性变化等问题尚不明确。     

莲属植物类黄酮代谢产物的研究进展

莲属(Nelumbo)植物既可药用也可食用, 其中荷叶、藕节、莲子、莲子心、莲房和莲须等皆可入药, 但药效各不相同。迄今为止, 从莲的各组织中共检测出类黄酮多达61个, 包括8个花青素苷、2个黄酮醇、29个黄酮醇苷、1个黄酮、16个黄酮苷(内含13个碳苷黄酮)和5个黄烷醇。该文对莲各组织中所含类黄酮的检测方法、组成、含量及药理等方面的研究进展进行了综述。迄今的研究结果表明, 莲中含有丰富的类黄酮化合物, 且具广泛的药理活性(如抗氧化、抗菌、抗HIV、抗动脉粥样化、提高免疫力和减肥降脂等)。这些资料不仅对今后深入研究莲各部位的类黄酮代谢物及其与药效的关系有重要意义, 而且对保健食品和中药的研发也具有重要的参考价值。     

基于广泛靶向代谢组学的竹黄活性成分分析

竹黄是我国一种重要的药用真菌,在医学、农业、食品等方面应用广泛且前景可观。为深入挖掘竹黄中有药理活性的有效化学成分,了解其在生长发育过程中不同时期代谢物的变化规律,利用广泛靶向代谢组学技术检测了竹黄子座不同发育时期的代谢物,找出差异代谢物并进行代谢通路分析。从竹黄子座中共检测出612种代谢物,前期和中期特有27种代谢物。黄酮类、奎宁酸、香豆素等具有良好生物活性的化合物首次在竹黄中被检测到。筛选出的差异代谢物主要是脂质、氨基酸、核苷酸、黄酮类、萜类、有机酸等物质,其中黄酮和氨基酸类化合物占主要地位。通过对代谢通路富集分析,获得6条具有显著意义的代谢途径。黄酮类化合物被认为是除竹红菌素外与竹黄药效有重要联系的化合物。本研究为竹黄药用机理及有效成分深入研究提供了一定的理论基础,为竹黄有效成分的代谢途径解析提供参考。     

不同生长阶段欧李叶片酚类物质含量及其抗氧化性

以4年生‘蒙原’欧李为试验材料,对不同生长阶段欧李叶片中多酚类物质(总酚、总黄酮、原花青素、花青素、黄酮醇)含量及其抗氧化活性(总抗氧化活性、铁离子还原力、DPPH·清除率、·OH清除率)进行了比较分析,为欧李叶片的进一步研究和开发利用提供理论依据。结果表明：(1)欧李叶片各酚类物质含量随着生长期均表现为先增加后降低的变化规律,并均于果实着色膨大期达到最大。(2)各酚类物质的抗氧化活性均表现出与各酚类物质类似的变化规律,除个别有差异外,基本也均于果实着色膨大期达到最高。(3)在果实着色膨大期,欧李叶片各酚类物质含量及其抗氧化活性均表现为总酚最高,总黄酮和原花青素次之,黄酮醇和花青素最低。研究发现,欧李叶片各酚类物质含量与其抗氧化活性存在着明显的协同变化关系,抗氧化活性随着各酚类物质含量的增加或降低而升高或降低;除原花青素和花青素外,着色膨大期是欧李叶片酚类物质含量积累高峰期,同时也是总抗氧化力最高的时期。     

慢性疲劳综合征中学生运动前后尿液差异代谢物的比较

目的：探讨慢性疲劳综合征（CFS）中学生运动前后尿液的差异代谢物及其代谢通路特征,阐述慢性疲劳综合征的代谢机制。方法：依据美国疾病预防控制中心关于CFS的筛选标准,选取8名17~19岁男性CFS中学生作为受试对象,同时选择来自同一学校的8名同龄、同性别健康中学生作为对照组。受试者进行一次改良的哈佛台阶运动（上下台阶30次/min,持续3 min）,采集运动前后的尿液,以液相-质谱联用（LC-MS）法检测其差异代谢物;采用多维统计法对所检测到的代谢物进行主成分分析（PAC）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）;通过MetPA数据库分析与差异代谢物相关的代谢通路。结果：与对照组相比较,运动前CFS组筛选出肌酸、吲哚乙醛、植物鞘氨醇和焦谷氨酸4个差异代谢物,其含量均显著下降（P<0.05或P<0.01）;运动后CFS组检测出11个差异代谢物,依次是壬二酸、甲基腺苷、乙酰肉碱、癸酸、皮质酮、肌酸、左炔诺孕酮、泛酸、焦谷氨酸、黄嘌呤核苷和黄尿酸,其中除甲基腺苷和肌酸比对照组显著升高（P<0.05）外,其他9个差异代谢物均较对照组显著降低（P<0.05或P<0.01）。将上述15个差异代谢物分别输入MetPA数据库进行代谢通路权重得分分析,结果显示,运动前CFS组只检测出精氨酸-脯氨酸代谢通路紊乱,标记代谢物为肌酸;而运动后检测出精氨酸-脯氨酸代谢、泛酸与辅酶A生物合成、类固醇激素生物合成3条代谢通路存在障碍,标记代谢物依次是：肌酸、泛酸和皮质酮。结论：运动干预前,CFS中学生的精氨酸-脯氨酸代谢通路紊乱被检出;施加运动后,又检测出其类固醇激素生物合成代谢通路与泛酸和辅酶A代谢通路也存在代谢紊乱情况。     

海洋放线菌SMA-1代谢物多样性研究

以一株分离自黄海海泥(山东日照附近)的海洋放线菌SMA-1为研究对象,利用单菌多次级代谢物(One Strain Many Compounds,OSMAC)方法来增加其代谢物多样性,通过薄层层析和生物活性追踪检测其代谢谱变化,从其中一个活性较强的斑点分离鉴定出活性化合物Naseseazine B,最终建立了一套快速研究海洋放线菌代谢物多样性的培养和分析分离方法。     

薄壳山核桃‘马汉’叶片主要矿质营养元素生育期动态变化特征

以12年生薄壳山核桃‘马汉’为试验材料,采用凯氏定氮法、钼锑抗比色法和AAS法,测定不同生育期的结果枝成熟叶片中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn等元素含量,分析叶片主要营养元素周年动态变化规律,为树体的营养诊断和合理施肥提供科学依据。结果显示:(1)叶中大量元素含量高低表现为NKCaMgP,微量元素含量高低表现为MnZnFeCu。(2)叶片对矿质营养元素的吸收具有明显季节性,其中开花授粉期对N、P、K、Cu的需求量较大,坐果期和果实膨大期对N、P、K的需求量较大,果实发育期对K、Zn、Mn的吸收有持续增加的趋势。(3)随时间推移叶片中各营养元素周年动态变化出现规律性波动,且大量元素波动较小,微量元素波动较大。研究表明,薄壳山核桃叶营养元素相对稳定时期(7月27日~8月13日)拟应推荐作为薄壳山核桃叶营养诊断的适宜时期,同时应以施用N、P、K肥为主,Ca、Mg为辅助肥料,在开花授粉期和坐果期适量追肥,并在采收秋果前深施有机肥作基肥。     

GC法测定核桃油中的酚类抗氧化剂的不确定度分析

目的：建立气相色谱法测定山核桃油中酚类抗氧化剂的不确定度评定数学模型,分析试验中不确定度来源。方法：样品经过乙酸乙酯稀释,采用气相色谱法测定山核桃油中BHA、BHT、TBHQ的含量,计算合成不确定度和扩展不确定度。结果：山核桃油中BHA、BHT、TBHQ的扩展不确定度分别为0.097、0.093 8、0.096 6 mg/kg（k=2,P=95%）。结论：影响3种抗氧化剂气相色谱法测定的不确定度来源主要是标准曲线溶液配制、标准曲线拟合和样品定容步骤,此不确定度评定可以提高检测结果的准确性。     

转录组和代谢组分析瘤菌根菌对铁皮石斛的促生机制

为筛选出促进铁皮石斛(Dendrobium officinale)生长的差异表达基因和差异代谢物,对瘤菌根菌与无菌盆栽铁皮石斛苗共生后形成的侧根根系进行转录组、代谢组和双组学联合分析。结果表明,转录组分析共找到262条差异表达基因富集到了35条通路中,其中内质网蛋白质加工通路途径的差异基因最多,其次为氨基糖和核苷酸糖代谢通路。代谢组分析共检测出194个差异代谢物富集到33个KEGG通路中,其中代谢途径的差异代谢物最多有133个,其次为不同环境的微生物代谢途径的差异代谢物有70个。通过联合分析,有9个差异基因的差异表达导致丝氨酸、谷氨酸、D-甘露糖和激素等代谢物的积累量发生变化,这可能是瘤菌根菌促进铁皮石斛生长的重要原因。因此,推测瘤菌根菌促进铁皮石斛生长与氨基酸、糖、植物激素的积累及相关基因的表达变化有关。     

荔枝的活性功能及主要功能物质研究进展

荔枝是药食兼用水果,传统中医和民间一直用其滋补身体,是广东省最主要的经济作物水果,对其农业和经济发展具有重要作用。但长期以来其物质基础和作用机制不清楚,且国内荔枝发展绝大部分还限于粗放的农产品加工,对其附加价值认识不充分,严重限制了荔枝产品的开发和产业的升级。近年来国内外对荔枝的活性功能及主要功能物质研究较为活跃。本文从荔枝果皮、果核、果肉、花方面综述了荔枝的抗氧化、抗辐射和保护肝脏等主要活性,并对其酚类等主要活性物质的提取分离方法及其组成、化学结构和含量等进行了全面梳理归纳,旨在为荔枝功能食品及副产品的精深加工提供依据。     

美国山核桃一年幼生苗的配方施肥

测土配方施肥可以培肥地力、保护生态、协调养分、防治病害,对有限肥源的合理分配具有极其重要的意义.本研究以美国山核桃(Carya illinoensis Koch)一年生幼苗为研究对象,采用水培试验,在营养满足条件下进行叶片营养分析,并测定试验处理前后霍格兰营养液氮磷钾浓度的变化,推算美国山核桃幼苗吸收氮磷钾元素比例,以此为营养诊断依据,通过氮磷钾肥不同组合的盆栽正交试验,研究薄壳山核桃幼苗需肥量.结果表明,营养液水培下的美国山核桃树种叶片的全N、全P、全K元素的含量值分别为15.184、6.061、8.119g/kg,以此为诊断标准,得出美国山核桃一年生幼苗在土壤碱解氮、速效磷、速效钾分别为150.958、38.407、290.095 mg/kg水平时,最适宜其生长发育;美国山核桃一年生幼苗对肥料有效养分的吸收比例是碱解氮:速效磷:速效钾分别为3.56～3.93∶1∶7.55～12.96.     

盐水球菌Salinicoccus ventosaetal B2-3-5的代谢产物分析及其抑制酪氨酸酶活性的机制

[背景] 酪氨酸酶是黑色素合成过程中的关键酶,也是引起人体色素障碍性疾病和产生果蔬酶促褐变的主要原因。目前,酪氨酸酶抑制剂的开发已引起广泛关注,但一些酪氨酸酶抑制剂如熊果苷、曲酸等均存在一定的安全隐患。微生物资源丰富且具有许多优点,从微生物中寻找特异性强、高效的酪氨酸酶抑制剂已成为该领域研究的热点。[目的] 通过测定分离自新疆乌鲁木齐达坂城盐湖的盐水球菌Salinicoccus ventosaetal B2-3-5和B6-1-4代谢物提取物对酪氨酸酶活性的影响,比较2株菌发酵过程中代谢物的差异,了解所筛选菌株B2-3-5抑制酪氨酸酶活性的机制。[方法] 以曲酸为阳性对照分别测定B2-3-5和B6-1-4这2个菌株发酵产生的代谢物提取物对蘑菇酪氨酸酶的抑制活性;应用LC-MS代谢组学方法检测2株菌在相同条件下产生的所有代谢物质;采用单变量、多元变量、正交偏最小二乘判别分析（Orthogonal Partial Least Squares-Discrimination Analysis,OPLS-DA）法识别差异代谢物;利用层次聚类分析（Hierarchial Cluster Analysis,HCA）法对识别的差异物进行聚类分析;通过Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG）代谢通路对比法分析这些差异代谢物主要参与的代谢途径。[结果] 菌株B2-3-5代谢物提取物对蘑菇酪氨酸酶二酚酶活性的抑制率为67%,其IC₅₀为0.277 mg/mL,同属菌株B6-1-4代谢物提取物则对酪氨酸酶无抑制活性。采用代谢组学的检测方法从2株菌的代谢物中筛选出63个差异代谢物,其中氨基酸类化合物、维生素类化合物和羧酸类化合物的种类及相对含量均是B2-3-5菌株明显高于B6-1-4菌株。通过代谢途径分析发现这些差异代谢物主要参与15个代谢通路,其中维生素B6生物合成通路的影响较为显著。[结论] 推测B2-3-5菌株可能是通过增加一些氨基酸类、维生素类及羧酸类等小分子化合物的含量来抑制酪氨酸酶活性。维生素B6代谢途径的上调也表明菌体细胞可通过产生维生素B6与酪氨酸酶中的必需氨基作用或清除酶催化循环过程中产生的活性氧自由基（reactive oxygen species,ROS）来抑制酪氨酸酶活性。     

酚类抑制剂抗5-脂氧合酶的分子对接研究

目的:研究抗5-脂氧合酶酚类抑制剂的结构活性关系及作用机制。方法:构建7个抗5-脂氧合酶阳性酚类抑制剂分子库,利用Autodock 4.2和iGEMDOCK 2.1软件包对受体与抑制剂进行模拟对接研究并计算结合自由能。结果:用Autodock 4.2、iGEMDOCK 2.1计算得到的结合自由能与抑制剂的抑制活性之间都存在良好的相关性,它们的决定系数(R2)依次为0.856 64和0.784 41,标准误差(SD)分别为0.430 92和5.323 35,P值分别为0.002 79和0.007 98;配体与受体之间形成的氢键在决定配体在受体活性部位的构象及定位中起重要作用,但两者结合的主要驱动力为范德华作用力;具有碳氧双键及与该双键共轭的碳碳双键的多环酚类化合物有较强的抗5-脂氧合酶活性。结论:Autodock 4.2比iGEMDOCK 2.1预测抗5-脂氧合酶酚类抑制剂的能力强;具有碳氧双键及与该双键共轭的碳碳双键的多环酚类化合物有较强的抗5-脂氧合酶活性。     

山核桃种质资源遗传多样性的RAPD分析

运用RAPD分子标记技术对山核桃种质资源的五处天然居群遗传多样性进行了初步研究。20条10bp随机引物共检测出252个扩增位点,其中多态性位点168个,多态性位点比率为66.7%。依据Shannon’s表型多样性指数,山核桃种质资源的遗传多样性水平相对较高,群体内变异占总变异的60.32%,居群间变异率为39.68%。五处天然居群中,岛石居群遗传多样性水平最高,为0.2800,临目居群最低,为0.1992。群体内平均遗传距离为0.0914,居群间平均遗传距离为0.1188。丰富的遗传多样性可保证山核桃种质群体能够持续生存和发育,也为山核桃选优、品种改良及遗传育种工作奠定了遗传学基础。     

基于代谢组学的两种罗布麻叶片类黄酮和酚酸成分分析

目的：类黄酮和酚酸物质是罗布麻中主要的活性物质,鉴定不同罗布麻品种中类黄酮和酚酸代谢物成分并比较代谢物含量差异,为有效利用罗布麻属药用资源提供理论依据。方法：以罗布麻和大麻状罗布麻叶片为材料,利用液相色谱质谱联用技术（LC-MS）检测次级代谢物成分并进行分析。结果：2种罗布麻中共检测出275种类黄酮和194种酚酸物质;PCA分析表明2种罗布麻的代谢物种类相似,但含量存在较大差异,结合OPLS-DA筛选出124种显著差异代谢物,其中有80种类黄酮和44种酚酸;富集分析发现,共有10条代谢通路被显著富集,主要体现在苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成以及黄酮和黄酮醇生物合成等途径。结论：2种罗布麻药用成分种类相似,可为大麻状罗布麻作为药用植物开发提供理论依据。