氨基酸对蛇足石杉叶状体增殖及石杉碱甲积累的影响

通过在培养基中添加不同浓度的天冬氨酸、赖氨酸和色氨酸, 探究其对蛇足石杉(Huperzia serrata)叶状体生长、石杉碱甲积累及SOD酶活性的影响。结果表明: 添加天冬氨酸后, 叶状体干重生物量比对照提高18.50%-25.75%, 石杉碱甲含量亦明显高于对照, 其最适天冬氨酸浓度为0.5 mmol·L^-1; 添加1 mmol·L^-1色氨酸后, 叶状体相对增殖率显著高于对照, 但其石杉碱甲积累量略低于对照; 添加赖氨酸后, 叶状体相对增殖量、干重生物量及石杉碱甲含量均低于对照。添加一定浓度的天冬氨酸使SOD酶活性适当提高, 同时叶状体石杉碱甲积累量增加, 而长期保持高水平的SOD酶活性对叶状体积累石杉碱甲不利。     

蛇足石杉离体培养物形态变化与石杉碱甲积累的研究

通过蛇足石杉(Huperzia serrata)离体培养研究不同培养基对培养物细胞特征、总DNA特征、生物增长量和石杉碱甲含量的影响。结果表明,Sh、W和Shx三种培养基中,培养物分化成叶状体、根状体和苔藓状体3种不同的形态,三者的叶细胞拟由单细胞出芽成串丛生发育成组织,苔藓状体和根状体比叶状体的细胞表面有更多的根和假根生长;总DNA也存在差异,35、45和55天的苔藓状体均出现DNA梯带,表明形态变异可能与细胞凋亡相关;叶状体、根状体和苔藓状体的生物量增长分别为(1 788±31)%、(833±27)%和(1 963±52)%,石杉碱甲的含量分别为71.7±1.54、20.1±0.82和0μg·L–1(P0.01)。上述结果表明,培养基成分变化可以使相同的基因型材料生成不同的形态,且生长速度和代谢产生石杉碱甲的量等都发生明显变化,叶状体是产生石杉碱甲的最好形态。     

武夷山脉石杉科植物石杉碱甲含量的研究

石杉植物因所含Hup A为高效、可逆、高选择性的中枢性乙酰胆碱酯酶抑制剂而受关注。实地采集标本并用改进的HPLC法测定了武夷山脉4种石杉科植物及不同居群间的石杉碱甲(Hup A)含量。结果显示石杉碱甲在长柄石杉、四川石杉、有柄马尾杉和华南马尾杉中均有分布,其中以有柄马尾杉中含量最高,达0.1510%;含量最低的是四川石杉,为0.016%。该地区优势种长柄石杉（千层塔）11个居群的石杉碱甲含量测定显示武平县梁野山和三元区中村乡两个居群含量较高,分别为0.0636%和0.0519%。对石松科部分种进行石杉碱甲测定,认为藤石松等不含石杉碱甲。结果表明武夷山脉地区拥有优良的石杉碱甲植物资源。     

液体培养的蛇足石杉离体叶状体生产石杉碱甲和生化特征研究

为了解浅层液体培养对蛇足石杉[Huperzia serrate (Thunb.) Trev.]叶状体的影响,采用不同用量培养液进行培养,对叶状体的生长、石杉碱甲(HupA)积累、抗氧化酶活性和内源激素的变化进行了研究。结果表明,培养液用量不同,叶状体产生的HupA含量有显著差异,15 mL浅层培养的HupA生产率可达3 115.159μg L–1,是对照的2.20倍。浅层液体培养的叶状体的超氧化物歧化酶活性始终高于对照,过氧化物酶活性在培养前期比对照提高,过氧化氢酶活性在培养后期比对照提高;内源激素IAA与GA含量低于对照,而ABA含量高于对照。因此,浅层液体培养的蛇足石杉离体叶状体生产HupA的能力更高,且HupA含量与内源激素ABA水平相关,叶状体生长期的3种抗氧化酶活性具有协作增强抗氧化作用。     

H2O2对蛇足石杉离体培养物诱变效应的研究

为了获得高产石杉碱甲(Huperzine A,Hup A)的蛇足石杉[Huperzia serrata(Thunb.)Trev.]叶状体,对H_2O_2诱变后的叶状体进行了研究。结果表明,诱变后叶状体株系的Hup A含量显著提高,并获得高产株系SH42,其相对生长率和Hup A含量分别达到4499.28%和261.17μg g~(–1) DW,比起始叶状体分别提高了2.35倍和2.43倍;且株系间可溶性蛋白质谱带和SOD同工酶谱均存在差异,经过连续9代培养,变异叶状体可以稳定遗传。因此,H_2O_2对叶状体细胞具有良好的诱变效应,可以用于筛选高产Hup A株系。     

HPLC法检测蛇足石杉内生真菌胶胞炭疽发酵液中石杉碱甲和石杉碱乙的含量

建立了高效液相色谱(HPLC)测定蛇足石杉(Huperzia serrate)内生真菌胶胞炭疽发酵液中石杉碱甲(Huperzina A)和石杉碱乙(Huperzine B)含量的方法,并以此方法检测胶胞炭疽发酵液中石杉碱甲和石杉碱乙含量的积累。内生真菌发酵液经氯仿萃取、甲醇溶解、过滤后进行高效液相检测分析,选用Agilent Eclipse plus-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),以0.015 mol/L乙酸铵(p H 6.8)和甲醇溶液(70∶30)为流动相进行等度洗脱,流速1 mL/min,检测波长为308 nm,连续检测内生真菌胶胞炭疽发酵液中第6–15天石杉碱甲和石杉碱乙的含量积累。结果表明,发酵提取液中的石杉碱甲和石杉碱乙可在25 min内进行很好的分离和分析,石杉碱甲在1.50-48.00μg/mL范围内线性关系良好(相关系数r为0.999 5),石杉碱乙在0.25-7.50μg/mL范围内线性关系良好(相关系数r为0.999 7),石杉碱甲和石杉碱乙的平均加标回收率分别为106.83%、108.06%,相对标准偏差(RSD)分别为3.34%、3.60%。该方法简便、快速、精密度高、结果准确,适用于内生真菌发酵液中石杉碱甲和石杉碱乙含量检测。在发酵过程中,内生真菌发酵液中石杉碱甲和石杉碱乙的含量呈现先增后减,随后有所增加继而又减少的趋势。石杉碱甲和石杉碱乙的含量分别在内生真菌发酵第14天、第8天达到最高,分别为12.417 0μg/mL、4.660 3μg/mL。该方法学的建立为内生真菌胶胞炭疽合成石杉碱甲与石杉碱乙的机制研究提供了检测手段,从而有利于药物新资源的开发。     

蛇足石杉原叶体的培养及孢子体的诱导

以蛇足石杉孢子囊为材料培养得到蛇足石杉原叶体,进一步对原叶体进行增殖培养并诱导产生蛇足石杉孢子体。结果表明,适合蛇足石杉原叶体增殖的培养基是无激素的MS培养基,在该培养基上培养60d,原叶体的增殖倍数达到131．1;较高浓度的外源激素对原叶体的增殖有抑制作用,而低浓度的外源激素对原叶体的增殖影响不大;原叶体在无激素培养基上培养90d,孢子体的诱导频率为4．0％;通过HPLC检测蛇足石杉原叶体中石杉碱甲的含量为0．0059％,是野生孢子体中含量的0．25倍。     

蛇足石杉产石杉碱甲内生真菌SNZ-12的分离及鉴定北大核心CSCD

为了获取具有应用价值的产石杉碱甲内生菌,本文从蛇足石杉分离得到60株内生真菌,采用高效液相色谱法和质谱法分别检测各个真菌的提取物,发现内生真菌SNZ-12的提取物具有与石杉碱甲标品相近的色谱特征峰和保留时间(8. 994 min)以及相同的质谱特征峰((M+H)+=243. 1),说明内生真菌SNZ-12可以产石杉碱甲,其石杉碱甲产量约为1. 01 mg/L;并通过结合内生真菌SNZ-12的形态特征和18S r DNA序列分析,将其鉴定为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。本文结果为利用微生物发酵生产石杉碱甲研究提供了潜在的菌种资源。     

蛇足石杉产石杉碱甲内生真菌SNZ-12的分离及鉴定

为了获取具有应用价值的产石杉碱甲内生菌,本文从蛇足石杉分离得到60株内生真菌,采用高效液相色谱法和质谱法分别检测各个真菌的提取物,发现内生真菌SNZ-12的提取物具有与石杉碱甲标品相近的色谱特征峰和保留时间(8. 994 min)以及相同的质谱特征峰((M+H)+=243. 1),说明内生真菌SNZ-12可以产石杉碱甲,其石杉碱甲产量约为1. 01 mg/L;并通过结合内生真菌SNZ-12的形态特征和18S r DNA序列分析,将其鉴定为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。本文结果为利用微生物发酵生产石杉碱甲研究提供了潜在的菌种资源。     

光照对蛇足石杉某些生理生化指标的影响

蛇足石杉[Huperzia serrata (Thunb.ex Murray) Trev.]是石杉科(Huperziaceae)石杉属(Huperzia Bernh.)植物,其含有的药用成分石杉碱甲是一种高效胆碱酯酶抑制剂,可用于治疗老年人记忆减退、早老性痴呆症及重症肌无力症等[1],目前,已有学者将石杉碱甲开发成治疗早老性痴呆症的一类新药.     

蛇足石杉中产石杉碱甲内生真菌的分离和鉴定

【目的】从野生蛇足石杉(Huperzia serrata)中分离筛选产石杉碱甲的内生真菌。【方法】采用薄层层析及高效液相色谱法对内生真菌代谢产物进行测定和分析以期分离获得产石杉碱甲菌株,运用形态及ITS序列分析方法对产石杉碱甲菌株进行鉴定,并利用连续传代方法考察菌株遗传稳定性。【结果】经筛选获得一株产石杉碱甲内生真菌NSH-5,经形态学鉴定及ITS序列分析鉴定为轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides),其石杉碱甲产量为11.76 mg/100 m L,菌株经20次连续传代后遗传稳定。【结论】NSH-5菌株为一株具有产石杉碱甲能力的轮枝镰孢菌,该菌株的发现为生物合成石杉碱甲提供了新的菌种资源。     

一株真养产碱杆菌增菌条件的研究

真养产碱杆菌能生产可降解性塑料聚-β-羟基丁酸(PHB)。对真养产碱杆菌的增菌培养条件进行了研究。通过正交实验得到最佳碳源组合配方,配方是:肉汤培养基基础上添加0.5%丁酸、0.5%酒精和4.0%甘露醇。48h培养结束后,细胞干重达3.891g/L。     

组蛋白甲基化与去乙酰化对蛇足石杉内生真菌盘长孢状刺盘孢合成石杉碱甲的影响

以蛇足石杉Huperzia serrata内生真菌盘长孢状刺盘孢Cg01菌株为研究对象,利用PEG介导的同源重组转化体系,对Cg01组蛋白甲基化酶基因（histone methyltransferases,HMT）CgClr4和组蛋白去乙酰化酶基因（histone deacetylase,HDAC）CgClr3、CgSir2进行基因敲除与回补,并通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测了回补株中对应基因表达量以及高效液相色谱HPLC检测突变体菌株中石杉碱甲huperzine A（HupA）产量。结果显示3个基因敲除突变体菌株ΔCgClr4、ΔCgClr3、ΔCgSir2的HupA产量分别为255μg/L、270μg/L、244μg/L,与野生型菌株相比分别下降了21.3%、16.6%、24.7%。在基因回补突变体菌株ΔCgClr4/CgClr4、ΔCgClr3/CgClr3、ΔCgSir2/CgSir2中,相应回补基因表达均与野生型无显著性差异,其HupA产量分别为351.9μg/L、334.7μg/L、331μg/L,回补菌株的HupA产量回复到野生型水平。结果表明这3个基因均具有调控内生真菌盘长孢状刺盘孢Cg01合成HupA的作用,为研究蛇足石杉内生真菌中石杉碱甲的合成调控机制提供了理论基础和新的思路。     

湘西蛇足石杉中石杉碱甲、乙和丙含量的测定

采用超声萃取法提取湘西蛇足石杉总生物碱,用高效液相色谱法同时测定其石杉碱甲、乙和丙含量,并分析其在植株不同部位的分布。结果表明:湘西4个样地蛇足石杉中石杉碱甲、乙和丙含量基本一致,分别达到0.5‰、0.3‰和0.04‰;但植株不同部位三种石杉碱含量差异显著,其中石杉碱甲和乙的分布均为叶>茎>根,石杉碱丙则是根大于叶和茎。由此可知,湘西蛇足石杉具有资源优势,石杉碱在植株的分布具有明显的部位选择性;采用HPLC可同时检测石杉碱甲、乙和丙,方法简单快速、准确可靠。     

紫花苞舌兰类原球茎诱导及植株再生

为建立紫花苞舌兰类原球茎离体再生体系,本研究以其腋芽为外植体,研究了不同激素浓度配比、添加剂对其类原球茎诱导、分化及生根诱导的影响。结果表明,外植体在1/2 MS+6-BA2.0 mg/L+NAA0.2 mg/L+AC(活性炭)0.2 g/L+CW(椰汁)10%培养基上培养35 d后,获得无菌苗,其成活率达80%以上;无菌苗的顶端分生组织在1/2 MS+10 mg/L Picloram培养基上的类原球茎的诱导率最高,达75%;类原球茎在1/2 MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L培养基上培养45 d后分化出小苗,分化率为54%;小苗在1/2 MS+6-BA 0.5 mg/L+IBA 1.0 mg/L+AC 0.2 g/L培养基上生根培养35 d后,生根率达85%以上;小苗驯化移栽成活率达95%,长势良好。     

蛇足石杉内生真菌Shiraia sp. Slf14中赖氨酸脱羧酶基因的克隆、表达及功能

【目的】阿尔茨海默症治疗药物石杉碱甲(Huperzine A,Hup A)的生物合成途径起始于赖氨酸脱羧酶(Lysine decarboxylase,LDC)。本研究克隆及表达了来源于产Hup A的植物内生真菌的LDC基因,并研究了其功能。【方法】采用RT-PCR扩增法,从一株产Hup A的蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14获得LDC基因,构建表达质粒p ET-22b-LDC与p ET-32a-LDC,转化感受态细胞E.coli BL21,加入IPTG至终浓度为1×10~(–3) mol/L,于24°C、200 r/min培养8 h,诱导表达LDC蛋白质;通过Ni~(2+)金属亲和层析纯化重组LDC并建立酶促反应体系,利用TLC检测了LDC催化活性。利用生物信息学软件分析了LDC的理化性质及蛋白质的空间结构。【结果】成功克隆并异源表达出重组蛋白LDC与Trx-LDC,经SDS-PAGE电泳鉴定分子量分别为24.4 k Da和42.7 k Da,与预计大小相符。TLC结果表明LDC与Trx-LDC均具有赖氨酸脱羧酶活性。【结论】本研究从产Hup A的蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中成功克隆到LDC基因并进行了异源表达,检测到了其催化活性,为丰富LDC分子信息及阐明内生真菌中Hup A生物合成机制提供参考数据。     

石杉碱甲提取工艺研究

以蛇足石杉为原料,采用生物碱分离的传统方法,通过盐酸浸提,氯仿萃取来制取、纯化石杉碱甲,选出最佳、最经济的生产工艺配方是:料液比为1:10,浸泡10 h,酸解3次,每次为45 min,酸解pH值为3.0,酸解温度为55℃,碱化pH为9.0;纯化过程中,用相当于石杉碱甲溶液体积15%的活性炭在pH为3.0条件下除杂,石杉碱甲的得率大于79.4%。     

湘西地区蛇足石杉内生真菌的分离

采集不同生境的药用植物蛇足石杉,运用不同灭菌方法处理外植体,并用PDA平板培养基及孟加拉红培养基进行内生真菌的分离纯化.经过几种灭菌方法的摸索和比较研究,发现蛇足石杉外植体的灭菌十分困难(尤其是其茎部),难以在保持植物鲜活状态下达到一次彻底灭菌,有必要二次灭菌.通过二次灭菌分离得到的9株内生真菌中,来自蛇足石杉茎部的6株,来自叶片的3株.蛇足石杉的9株内生真菌在平板培养时生长极其缓慢,仅一株可在培养时产生孢子.     

药用植物千层塔的基原物种及研究进展

清代《植物名实图考》中记载的传统草药千层塔,之前被考证为石松科(Lycopodiaceae)石杉属(Huperzia Bernh)植物蛇足石杉(Huperzia serrata)。目前药学研究从中分离出的石杉碱甲,能够高效、高选择、可逆地抑制乙酰胆碱酯酶,减少乙酰胆碱分解,已广泛应用于改善记忆和治疗阿尔茨海默病,引起了世界的广泛关注。该文综述了国内外近40年来有关“蛇足石杉”在系统与分类学、遗传多样性、组学研究、内生真菌、化学成分、资源调查、栽培繁殖和资源保护等方面的研究进展,并从植物分类学研究角度出发,厘清原中国境内分布的蛇足石杉,实应为我国东北地区分布的Huperzia serrata和我国南方分布较广的H. javanica两个物种; 该研究结果显示,《植物名实图考》千层塔的基原,应是我国南方广布的石杉属植物H. javanica。考虑到药用植物和药材名称的稳定,将H. javanica的中文名沿用《植物名实图考》中的“千层塔”,H. serrata的中文名处理为“蛇足石杉”。     

蛇足石杉的药学研究进展

蛇足石杉是蕨类植物门,石松纲石松目,石杉科石杉属的多年生草本植物,主要生长在山顶岩石缝隙中、山地密林下或沟谷阴湿环境中,分布特点散而广,全草可入药,民间用于治疗跌打损伤、瘀血肿痛、内伤出血、肿痈疔毒、毒虫叮咬、烧伤烫伤等症。该植物中主要成分为生物碱、三萜和黄酮等,其中以活性成分石杉碱甲为代表性成分,石杉碱甲是一种高选择性乙酰胆碱酯酶抑制剂,对阿尔茨海默病和重症肌无力疗效显著,还可以有效改善记忆力和恢复意识障碍。为了更好的开发和利用蛇足石杉的药用资源,本文综述了国内外有关该植物的药化、药理、药分、药剂和组培等方面的研究进展。