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。     

西洋参总皂苷酶水解产物成分研究

西洋参总皂苷经β-糖苷酶催化水解,采用HPLC检测分析确定西洋参总皂苷中的主要原人参二醇型皂苷Rb1、Rd、Rc和Rb2已经完全被水解。水解产物通过反复硅胶柱层析和反向硅胶柱层析分离纯化得到7个皂苷,通过NMR谱图分析分别鉴定为人参皂苷compound K(1)、人参皂苷Mc(2)、人参皂苷Rg1(3)、人参皂苷Rg2(4)、人参皂苷Re(5)、人参皂苷F1(6)和拟人参皂苷F11(7)。β-糖苷酶催化西洋参总皂苷水解实验表明,西洋参中原人参二醇型皂苷的水解产物是人参皂苷compound K和人参皂苷Mc。     

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。     

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。     

三七叶、人参叶和西洋参叶皂苷类成分的研究(英文)

三七叶、人参叶和西洋参叶其皂苷类成分相近,但专属性成分各异,皂苷类成分的分布比例也各不相同。本文建立了HPLC-UV法测定上述皂苷成分的方法,经过方法学考察,各种皂苷成分精密度好、加样回收率高,方法可靠。11种皂苷成分总含量顺序为:西洋参叶>人参叶>三七叶;二醇组皂苷成分含量:西洋参叶>三七叶>人参叶;三醇组皂苷成分含量:人参叶>西洋参叶>三七叶。西洋参叶中二醇组皂苷和人参叶中三醇组皂苷含量明显高于其他。西洋参叶中人参皂苷Rb3和Rd的含量之和占11种皂苷成分的60%以上。鉴于其中人参皂苷的高含量,三七叶、人参叶和西洋参叶应该作为皂苷来源得到充分利用;不同的皂苷成分有不同的药理活性,应基于它们的皂苷组成和比例选择性进行研究和开发。     

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。     

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。     

稀有人参皂苷的酶转化研究进展

人参皂苷是五加科人参属植物的主要活性成分之一。研究表明,人参皂苷经过体内代谢后生成的稀有皂苷在抗肿瘤、抗炎、抗衰老等方面的药理作用要强于原型皂苷,因此,稀有皂苷的制备成为目前人参研究领域的热点内容。人参皂苷的酶转化是稀有人参皂苷制备的主要途径之一,近些年取得了突破性的进展,以不同种类的糖苷酶为切入点,将相关研究内容进行了综述,分别讨论了不同类型的糖苷酶在稀有皂苷生物转化过程中的应用,以期为稀有皂苷的大规模开发利用奠定基础。     

外源人参皂苷对人参种子萌发和幼根抗氧化酶活性的影响

研究不同浓度外源人参皂苷(人参总皂苷,人参二醇组皂苷,人参三醇组皂苷, Rb族,Rb3,Re共4种皂苷混合物和两种单体皂苷)对人参种子萌发,幼苗根长、鲜重,幼根中抗氧化酶活性和MDA含量的影响.结果表明:所测试人参皂苷对人参种子萌发、人参幼苗根长生长和幼根鲜重增加均具有抑制化感效应,且抑制程度均随处理浓度的升高而增强;对人参幼根中抗氧化酶活性方面,不同浓度人参总皂苷,人参二醇组皂苷,人参三醇组皂苷处理后,人参根系中SOD,POD和CAT活性均有明显提高,呈现出各酶活性随浓度升高而逐渐增强的效应;人参皂苷Rb族处理后,SOD活性在低中浓度处理时,与对照差别不大,中高浓度处理后低于对照,POD活性在中高浓度处理后显著提高,高浓度处理后活性降幅较大难以恢复到对照水平,CAT活性均低于对照;人参皂苷Rb3处理后,SOD活性均低于对照水平,POD活性在低浓度处理时与对照相当,中高浓度处理后显著低于对照水平,CAT活性逐渐降低,在低中浓度处理时略高于对照,高浓度处理后低于对照水平;人参皂苷Re处理后,SOD和POD活性均显著低于对照.人参幼根中MDA含量均随着处理浓度的增加而升高.     

人参茎叶总皂苷酶水解产物成分研究

人参茎叶提取物经β-糖苷酶催化水解后,经硅胶柱和RP-18柱反复层析纯化得8个化合物。通过波谱图分析及结合文献数据,分别鉴定为20(S)-达玛烷-3β,6α,12β,20,25-五醇(1)、人参皂苷compound K(2)、人参皂苷F1(3)、人参皂苷Rh13(4)、人参皂苷Rg2(5)、3β,20(S)-二羟基达玛烷-24-烯-12β,23β-环氧-20-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(6)、人参皂苷Rg1(7)和人参皂苷Re(8)。其中化合物1为新的达玛烷皂苷元。化合物2为分离到仅有的原人参二醇型皂苷,表明该β-糖苷酶高效转化人参茎叶的原人参二醇型皂苷为人参皂苷compound K。     

西洋参茎叶化学成分及生物利用度的研究

应用多种色谱技术进行分离纯化,从西洋参茎叶中分离得到10个化合物,经理化性质和光谱数据分析鉴定分别为:拟人参皂苷RT4(1)、拟人参皂苷RT5(2)、24(R)-Ocotillol苷元(3)、20(S)-人参皂苷Rh1(4)、20(S)-人参皂苷Rg1(5)、20(S)-人参皂苷Rg2(6)、20(S)-人参皂苷Rh2(7)、20(R)-人参皂苷Rh2(8)、20(S)-人参皂苷Rg3(9)、拟人参皂苷F11(10)。化合物1和3为首次从西洋参茎叶中分离得到。首次建立和认证了20(S)-人参皂苷Rg3肌内注射的生物利用度的测定方法,采用本文方法测定犬肌注20(S)-人参皂苷Rg3的生物利用度为96.7%,为20(S)-人参皂苷Rg3的新药开发提供了临床前药代动力学依据。     

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 % )。     

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。     

微波处理对人参皂苷生物转化影响的研究

利用微波技术分别对人参皂苷粗品及人参皂苷转化发酵液进行处理,探讨微波处理对人参皂苷生物转化效果的影响。实验结果通过高效液相色谱分析显示,经微波处理后,人参皂苷峰几乎消失,苷元峰突出,表明微波处理对人参皂苷的转化效果显著。并确定微波的最佳处理条件为微波功率30W,辐射60s。     

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。     

人参皂苷对 BALB/c 小鼠肠道菌群的影响

目的:随着人参药用和保健价值的不断发掘,人参皂苷引起人们越来越多的关注,但有关人参皂苷与肠道菌群之间相互作用的研究仍为空白领域,本实验旨在探明人参皂苷对小鼠肠道菌群的影响,以期为人参皂苷的推广应用提供理论基础和实验依据。方法:有机溶剂法提取人参皂苷,将正常BALB/c小鼠按2 mg/0.1 kg人参皂苷进行连续灌胃饲养,分别在灌胃第10 d和第13 d无菌收集小鼠粪便,提取肠道细菌基因组总DNA,应用PCR-DGGE技术获得肠道菌群分子指纹图谱,进行菌群结构相似性、多样性分析,并将感兴趣的优势条带进行切胶、测序分析,对获得的序列在Gene Bank数据库比对。结果:灌胃人参皂苷后小鼠肠道菌群结构发生改变,荧光假单胞菌和丁酸梭菌数量明显增加。结论:人参皂苷使小鼠肠道的菌群结构和数量发生明显改变,天然的人参皂苷口服很难被直接吸收利用,因此推测人参皂苷可能以肠道菌群作为发挥生物学作用的靶点,进而行使提高健康水平等保健功能。     

西洋参中8种人参皂苷类成分的UPLC-MS/MS定量分析

建立超高效液相色谱串联三重四级杆质谱法(UPLC-MS/MS)同时测定西洋参中8种人参皂苷类成分(人参皂苷Rb1、人参皂苷Rb2、人参皂苷Rb3、人参皂苷Re、人参皂苷Rc、人参皂苷Rd、人参皂苷Rg1和拟人参皂苷F11)的定量分析方法。采用Waters Acquity BEH C18柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm)色谱柱,流动相为0.1%甲酸水(A)-乙腈(B),梯度洗脱,流速0.25 m L/min,柱温35℃。电喷雾电离源(ESI),采用多反应检测模式(MRM),以保留时间及定性离子对之间的相对丰度定性,以定量离子对峰面积进行定量。定量分析西洋参中8种人参皂苷类成分在考察的浓度范围内呈良好的线性关系(r0.99);回收率和RSD分别在95.65%~103.34%,0.38%~4.33%。本研究所建立的同时测定西洋参中8种皂苷类成分的UPLC-MS/MS定量分析方法简便、快捷、准确,可为综合评价西洋参的质量提供参考。     

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。     

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。