黄酮类化合物的药物代谢研究进展

黄酮类化合物是食物和传统中药中所含的一类重要的天然植物成分。大多数黄酮具有很强的还原活性故在体内易被氧化代谢,该过程通常由CYP1A酶家族参与。此外,某些甲氧基黄酮在体内还可进行脱甲基代谢;黄酮类化合物的分子结构中往往含有1个或多个酚羟基,易和葡萄糖醛酸、硫酸或谷胱甘肽等结合,生成水溶性较大的化合物排出体外;天然黄酮类化合物多以苷类形式存在,口服后易被肠道菌群产生的水解酶代谢为苷元再吸收入血。不少黄酮类化合物对CYP酶有较强的抑制作用,该作用是某些黄酮类化合物预防和抑制肿瘤的重要机制之一。该文总结了黄酮类化合物药物代谢的特点,并对黄酮类化合物和CYP酶的代谢相互作用进行了综述。     

黄酮类化合物生物合成途径的进化及其在淫羊藿中的研究展望

黄酮类化合物是植物最重要的次级代谢产物之一。大多数植物黄酮类化合物的生物合成具有相同的步骤,其合成途径是植物进化过程中的保守代谢途径。迄今已经克隆、鉴定了多种植物黄酮类化合物生物合成相关酶的结构基因,并进行了一些黄酮类化合物合成代谢的分子调控研究。结合本实验室研究实践,综述了植物黄酮类化合物生物合成途径的进化研究进展,并在此基础上初步比较研究了淫羊藿与其他植物的黄酮类化合物合成途径,提出了研究淫羊藿黄酮类化合物生物合成的比较基因组学和比较代谢组学方法,指出应当从最保守的代谢中间产物和结构酶入手,结合淫羊藿种间和种内黄酮类化合物水平的比较,研究淫羊藿黄酮类化合物的代谢途径及其调控机制。     

外排转运体和代谢酶与黄酮的相互作用及其对黄酮肠吸收影响的研究进展

黄酮类化合物大量存在于植物界中,具有广泛的药理作用,可预防及治疗癌症、心脑血管疾病、骨质疏松等.口服给药后,大量黄酮类化合物存在生物利用度低的现象.国内外诸多学者对其吸收代谢机制进行了研究.研究表明,肠上皮细胞的ATP-依赖性外排转运体如P-糖蛋白(P-gp)、多药耐药相关蛋白-2(MRP2)和乳腺癌耐药蛋白(BCRP)和细胞内的Ⅱ相代谢酶(UGT等)是影响黄酮肠吸收的主要因素.综述近年来外排转运体和代谢酶对黄酮类化合物肠吸收影响的研究概况,包括ATP-依赖性外排转运体与代谢酶的协同作用,黄酮类化合物对二者功能的调节作用等,以期为提高黄酮的生物利用度和临床合理利用提供理论依据.     

环境因子对植物黄酮类化合物生物合成的影响

黄酮类化合物是一类具有多种生物及药理活性的植物次生代谢产物,其合成过程受到苯丙氨酸解氨酶（PAL）、查尔酮合成酶（CHS）、查尔酮异构酶（CHl）、黄烷酮醇还原酶（DFR）、异黄酮合成酶（IFS）等系列酶的调控,而这些酶的活性及其分子合成水平又受到光照、温度、水分、矿物质等环境因素的影响。本文列出了黄酮类化合物生物合成途径及其关键酶,并对环境因子影响黄酮生物合成及其分子机制的研究进展进行综述和评价。     

环境因子对植物黄酮类化合物生物合成的影响

黄酮类化合物是一类具有多种生物及药理活性的植物次生代谢产物，其合成过程受到苯丙氨酸解氨酶（PAL）、查尔酮合成酶（CHS）、查尔酮异构酶（CHI）、黄烷酮醇还原酶（DFR）、异黄酮合成酶（IFS）等系列酶的调控，而这些酶的活性及其分子合成水平又受到光照、温度、水分、矿物质等环境因素的影响。本文列出了黄酮类化合物生物合成途径及其关键酶，并对环境因子影响黄酮生物合成及其分子机制的研究进展进行综述和评价。     

光照对药食同源植物苦荞麦种子中原花青素积累关键酶FtANR,FtLAR基因表达的影响

苦荞麦Fagopyrum tataricum作为重要的药食两用植物,由于种子中含有丰富的黄酮类成分,因而具有良好的清除自由基、抗氧化、抗衰老等作用。现有的苦荞麦黄酮类化合物研究大多集中在黄酮醇类化合物如芦丁的合成、调控以及积累上,但针对苦荞麦中原花青素类成分的代谢途径研究鲜有报道。该研究以原花青素代谢途径中关键的合成基因花青素还原酶(ANR)和原花青素还原酶(LAR)入手,通过挖掘苦荞麦转录组信息克隆了Ft ANR(F.tataricum ANR),Ft LAR1(F.tataricum LAR1),Ft LAR3(F.tataricum LAR3)。由于光在植物次生代谢物质形成与积累过程中发挥着重要作用,该研究试着探索不同光质(红光、蓝光、远红光、紫外光)对原花青素代谢途径中关键的合成基因ANR,LAR的表达影响。该研究发现红光对所克隆基因表达的影响呈现出与其他光相反的作用:Ft ANR,Ft LAR1在红光处理后基因的表达量有所下降,而其在蓝光、远红光、紫外光处理后基因的表达量是有所上调的;Ft LAR3在红光处理后基因的表达量有所上调,而其在蓝光、远红光、紫外光处理后基因的表达量是有所下降的。     

麝香草中影响解毒代谢酶活性的成分

以解毒代谢酶谷胱甘肽S-转移酶(GST)活性为指标,对唇形科植物进行筛选,发现麝香草(Thymus vulgaris)具有诱导活性。为了详细探讨麝香草对代谢酶的影响,观察了其对第一步反应酶EOCD以及第二步反应酶QR活性的影响,并探讨了麝香草精油成分麝香草酚(TM)和香芹酚(CC)的作用。     

不同经纬度黄芩代谢差异的综合研究

目的 研究经纬度对黄芩代谢物的影响。方法 本试验以4个不同经纬度地区黄芩为试验材料，分析温度、海拔、光照和降水等环境因子对黄芩代谢的影响，利用气相色谱-质谱法(GC-MS)和超高效液相色谱-质谱法(UPLC-MS)对其化合物进行代谢组学分析，筛选出33种初级差异代谢物，40种黄酮类化合物，比较黄芩代谢物含量与经纬度之间的相关性。结果 不同栽培区黄芩初级及次级代谢物含量差异较大，具有显著区域性，说明黄芩对不同经纬度下的环境具有不同的适应性，且受温度、海拔、光照和降水的协同影响。结论 了解黄芩对不同经纬度的适应性，为进一步研究多种环境因素对植物代谢产物的影响提供更多经验。     

黄酮类化合物在Caco-2细胞模型上的转运和代谢研究进展

 目的介绍近年来黄酮类化合物在Caco-2细胞模型上的转运和代谢研究进展。方法总结了国内外有关黄酮类化合物在Caco-2细胞模型上的生物利用度研究、黏膜毒性、药物相互作用和吸收转运机制;体外代谢中的结构-代谢关系、对代谢酶的影响以及动态代谢模型和酶-转运体合用模型的应用等。结果和结论对黄酮类化合物在Caco-2细胞模型上的转运和代谢的研究,可以用来研究该类化合物的吸收机制、预测其体内吸收和药物相互作用。     

生态因子及关键酶基因表达对秋季黄芩采收期主要药效成分合成的影响

目的研究黄芩秋季采收期药效成分的动态变化及生态因子和关键酶表达对其的影响。方法以人工栽培的一年生黄芩为研究对象,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法测定秋季连续时间黄芩根组织中9种关键酶基因(PAL、C4H、4CL、CHS、CHI、FNS、F6H、UBGAT、GUS)的表达量;采用HPLC法测定黄芩根中4种主要黄酮类化合物(黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素)的含量;以生态气象站对黄芩样地气象数据进行采集;采用SPSS统计软件和DPS统计软件进行数据分析。结果 4种黄酮类化合物含量在一年生黄芩秋季呈缓慢下降的趋势,因此黄芩秋季最佳采收时间应在9月初;灰色关联度分析结果表明影响4种黄酮类药效成分较大的生态因子为土壤含水量、最高空气温度、空气湿度、光合有效辐射;C4H、UBGAT基因的表达对黄芩秋季根部黄酮类化合物的积累具有重要影响;最大降雨强度可能通过对关键酶基因表达的影响来间接影响黄芩药效成分的积累。结论明确了一年生黄芩秋季采收期4种主要黄酮类药效成分的动态变化和黄酮类化合物关键酶基因的表达,为黄芩黄酮类化合物合成生理生态机制的明晰和黄芩药材质量的提高提供了理论依据。     

调控药用植物药效成分合成的转录因子研究进展

大多药用植物的药效成分为植物本身的次生代谢产物,包括生物碱、萜类、类黄酮、酚类、苷类等。植物体内及体外环境条件会影响这些次生代谢产物的合成,导致其合成量的增加或减少,或是影响同类代谢产物不同单体成分的合成与否及合成量。目前所知调控次生代谢产物合成的机制有转录调控、转录后调控等多种形式,其中转录调控研究较多。综述了药用植物类黄酮、生物碱、萜类等活性成分生物合成相关的转录因子研究进展,为利用转录调控控制和提高药用植物药效成分合成的研究与应用提供借鉴。     

影响愈伤组织中次生代谢产物含量的因素研究进展

次生代谢产物是植物在长期进化过程中与生物和非生物因素相互作用的结果,在植物生长、发育和生理功能方面发挥着重要作用。药用植物的有效成分通常都是细胞次生代谢产物,其合成受环境等多种因素影响。利用愈伤组织培养获得目标产物,具有成本低、不受自然条件影响的优势。药用植物愈伤组织中次生代谢产物的积累量不仅受光照、温度、pH等环境因素的影响,而且,种质本身、植物生长调节剂和诱导子的使用亦会对其积累产生较大影响。该文就如何提高药用植物愈伤组织中次生代谢产物含量的影响因子进行综述,以期为进一步研究提供参考。     

薄层层析在植物黄酮类化合物研究中的应用

黄酮类化合物是一类植物次生代谢产物,因其在医药、食品及化工方面有着重要的研究价值而得到了广泛关注.各种用于研究黄酮类化合物的分离分析技术也在迅速发展,薄层色谱技术仍以其快速、简便、准确度高等优点而成为鉴别黄酮类化合物的首选方法.文章综述了薄层层析技术在植物黄酮类化合物中的应用.     

我国苜蓿属植物资源及应用概况

我国具有极为丰富的苜蓿属植物资源,苜蓿在农牧业生产及生态保护中发挥重要作用,同时也是我国传统的民间草药,现代药理学研究表明苜蓿中的黄酮、皂苷和多糖类成分具有多种活性,我国应加强苜蓿药用价值的开发。     

诱导培养条件显著改变甘草愈伤组织次生代谢产物的多样性

采用化学分析和高效液相色谱（HPLC）相结合的方法评价典型愈伤组织诱导培养条件对甘草愈伤组织次生代谢产物多样性的影响,这些诱导培养条件包括甘草种属（胀果甘草和光果甘草）、外植体（胚轴和子叶）、光照条件（24 h 光照和24 h黑暗）和2种激素组合。以化学成分总黄酮为指标,采用单因素方差分析法（One-way ANOVA）评价不同诱导培养条件下获得的甘草愈伤组织的总黄酮含量,结果显示甘草种属、外植体和光照条件对甘草愈伤组织中总黄酮的含量影响显著（P<0.05）。采用HPLC指纹图谱的差异度评价不同诱导培养条件对甘草愈伤组织次生代谢产物多样性的影响发现：诱导培养条件对愈伤组织的次生代谢产物的多样性有显著影响,激素组合（差异度=0.37）和光照条件（差异度=0.45）对甘草愈伤组织次生代谢产物的多样性影响最大。上述结果对选择合适的愈伤组织和细胞系培养生产甘草药用次生代谢产物或活性组分具有重要的指导意义。     

Antioxidant activity of flavonoids in isolated mitochondria

Mitochondria are important intracellular sources and targets of reactive oxygen species (ROS), while flavonoids, a large group of secondary plant metabolites, are important antioxidants. Following our previous study on the energetics of mitochondria exposed to the flavonoids quercetin, taxifolin, catechin and galangin, the present work addressed the antioxidant activity of these compounds (1-50 micromol/L) on Fe(2+)/citrate-mediated membrane lipid peroxidation (LPO) in isolated rat liver mitochondria, running in parallel studies of their antioxidant activity in non-organelle systems. Only quercetin inhibited the respiratory chain of mitochondria and only galangin caused uncoupling. Quercetin and galangin were far more potent than taxifolin and catechin in affording protection against LPO (IC(50) = 1.23 +/- 0.27 and 2.39 +/- 0.79 micromol/L, respectively), although only quercetin was an effective scavenger of both 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and superoxide radicals. These results, together with the previous study, suggest that the 2,3-double bond in conjugation with the 4-oxo function in the flavonoid structure are major determinants of the antioxidant activity of flavonoids in mitochondria, the presence of an o-di-OH structure on the B-ring, as occurs in quercetin, favours this activity via superoxide scavenging, while the absence of this structural feature in galangin, favours it via a decrease in membrane fluidity and/or mitochondrial uncoupling.     

ATP结合盒转运蛋白与药用植物次级代谢物转运的研究进展

三磷酸腺苷结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白是生物体内分布最为广泛的蛋白家族之一。在调控植物生长发育、根系形态、次级代谢物转运、抗逆胁迫上发挥重要作用。在逆境中产生和累积的次级代谢物往往决定着药用植物的品质。因此,如何提高次级代谢物累积一直作为药用植物品质形成的研究领域热点。研究表明,次级代谢物的累积与ABC转运蛋白密切相关。近年来,随着基因组和转录组测序技术的不断发展,药用植物研究领域也开始关注ABC转运蛋白对次级代谢物的调控机制。该文根据近年来在植物研究领域中ABC转运蛋白的研究进展,系统概述了ABC转运蛋白参与次级代谢物的跨膜转运,以期为研究药用植物ABC转运蛋白的调控机制、增加次级代谢物累积、提升药用植物品质提供重要的理论依据和技术支持。     

不同生境对粗毛淫羊藿光合色素与次生代谢物质的影响分析

目的: 分析粗毛淫羊藿植物在不同生境中光合色素和次生代谢物质的含量差异,探讨生境对药用植物生长与代谢的影响程度。 方法: 依据光照度与草本重要值将分布区划分为4种生境,设置样方采样。采用UV,HPLC检测各生境下植株叶中的叶绿素(a, b)、类胡萝卜素与总黄酮、淫羊藿苷的含量,运用SPSS 17.0软件比较分析。 结果: 在林缘旷地生境中植株叶绿素a(1.90 mg·g^-1)、叶绿素b(0.66 mg·g^-1)和类胡萝卜素(0.43 mg·g^-1)的含量最低,淫羊藿苷(0.36%)、总黄酮(9.13%)含量最高,相关性分析显示这2类物质呈显著负相关(P<0.01)。而灌木林、杂草丛、河谷沟渠生境中植株的光合色素、次生代谢物含量差异不显著。 结论: 在林缘旷地强光胁迫生境中,粗毛淫羊藿植物叶中总叶绿素和类胡萝卜素合成下降,植物生长不良,但次生代谢物质积累增加,表明该植物有明显的逆境效应。     

黄花蒿发根的生长及部分代谢成分的特征研究

目的:研究黄花蒿发根的生长形态和部分次生代谢物特征。方法:比较发根和未转化根的形态差异,测定生长调节剂如萘乙酸(NAA)和赤霉素(GA3)对根生长的影响,分析了发根和未转化根的部分次生代谢物的含量特征。结果:低浓度NAA(0.01～0.05 mg.L-1)能明显促进发根侧根和次侧根的形成,对未转化根则无显著作用,高浓度NAA(0.1 mg.L-1)抑制发根的生长,而对未转化根的生长起促进作用。未转化根中不含有青蒿素,而在发根中检测到较高含量的青蒿素(0.64 mg.g-1),未转化根中青蒿乙素含量较高(1.24 mg.g-1)。在未转化根和发根中,青蒿黄酮chrysoplenetin含量相当,而发根中另一种黄酮化合物artemitin含量(0.76 mg.g-1)是未转化根的3.5倍。结论:黄花蒿发根具有较独特的生长和次生代谢特征。     

植物次生代谢物转运蛋白研究进展

植物在生命活动中产生一系列的次生代谢物,这些化合物在植物细胞内产生后,将转运至特定细胞器进行储存,或被分泌到细胞外。转运蛋白是一类膜蛋白,可介导生物膜内外化学物质的跨膜转运及信号交换,在植物次生代谢物的跨膜运输过程中发挥重要作用。阐明植物次生代谢物转运蛋白的转运功能,有助于解析次生代谢物生物合成及利用途径的分子机制,为开展药用植物活性次生代谢物的合成生物学研究提供重要元件。详细介绍了转运蛋白的结构与分类,综述了近年来植物次生代谢物转运蛋白的研究进展,总结了转运蛋白功能验证的研究方法,为药用植物次生代谢物的生物合成途径解析及开发利用提供参考。