【摘 要】
:
中药材采后加工在中药药性的形成和品质的提升方面具有重要作用。大黄为蓼科多年生草本药用植物掌叶大黄(Rheum palmatum L.)、唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim,ex Balf).或药用大黄(Rheum officinale Baill.)的干燥根和根茎,甘肃礼县为“中国大黄之乡”,当地在大黄采收后需要采用独特的“烟熏干燥”加工工艺。前期研究发现烟熏干燥可以显著提高
【基金项目】
:
国家自然科学基金(81803653); 青海省科技成果转化专项(2021-SF-150); 天津科技计划项目(19YFZCYSY17170); 国家重点研究开发项目(2019YFC1710604); 企事业单位横向委托-礼县大黄科技有限公司委托项目-大黄药材种植生
论文部分内容阅读
中药材采后加工在中药药性的形成和品质的提升方面具有重要作用。大黄为蓼科多年生草本药用植物掌叶大黄(Rheum palmatum L.)、唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim,ex Balf).或药用大黄(Rheum officinale Baill.)的干燥根和根茎,甘肃礼县为“中国大黄之乡”,当地在大黄采收后需要采用独特的“烟熏干燥”加工工艺。前期研究发现烟熏干燥可以显著提高大黄药材品质,但是对烟熏干燥促进大黄次生代谢物产物积累的机制尚不明确。本研究采用网络药理学方法对大黄活性成分进行了筛选,选择16种关键成分构建了适用于大黄的HPLC-PDA多成分定量分析方法。通过对不同烟熏浓度干燥大黄品质和有效成分组织分布规律的研究,探明了大黄最佳烟熏条件和有效成分的组织分布部位。对大黄烟熏过程中有效成分变化动态进行了研究,明确了大黄干燥过程中活性成分变化规律,并选择其活性成分合成的关键时期进行转录组学和蛋白组学分析,从基因和蛋白层面揭示了烟熏干燥促进大黄有效成分积累的科学内涵。本研究为大黄现代干燥方法的开发提供了理论依据。主要结果如下:1.采用网络药理学方法从大黄化学成分中筛选得到了31个关键化学成分与其相关的13个关键靶点及9条疾病相关通路。从23种核心化学成分中挑选了16种化学成分进行多成分定量分析。构建了一种可以同时测定大黄中16种有效成分的HPLC-PDA方法,为大黄品质的综合评价提供了参考。2.不同浓度烟熏干燥对大黄品质具有显著影响,具体表现为:低浓度烟熏促进大黄中有效成分的积累,高浓度烟熏抑制有效成分的积累。通过对新鲜大黄、阴干大黄、烟熏大黄进行显微组织染色和多成分定量分析,发现皮层、次生韧皮部、次生木质部是大黄中有效成分分布的主要部位。将新鲜大黄、阴干大黄、烟熏大黄各部位含量对比发现次生韧皮部和次生木质部是大黄干燥过程中活性成分转化合成的主要部位。3.烟熏干燥和阴干过程中大黄有效成分和抗氧化酶活性均表现出先增高后下降的趋势。结合HCA和PLS-DA分析,将大黄整个干燥过程中有效成分积累过程分为三个阶段,即第一阶段:有效成分的缓慢积累期;第二阶段:有效成分的快速积累期;第三阶段:有效成分的损耗期。结合抗氧化酶变化动态研究,建议对大黄现代干燥方法的开发应当将前期胁迫刺激与后期鲜切干燥加工相结合,即在干燥初期大黄组织具有较强活性时对其施加一定的胁迫刺激促进次生代谢产物的积累,在干燥后期当大黄根茎完全失去活性后对其进行鲜切干燥防止有效成分的损失。4.通过对新鲜大黄、烟熏干燥大黄、阴干大黄进行转录组学分析共获得4191个差异基因,通过注释分析发现这些差异基因主要与大黄的呼吸作用、蒽醌合成和酚酸合成有关。在烟熏干燥和阴干干燥大黄中与上述途径相关的大量基因表达量均上升,说明干燥过程均有利于这些代谢通路的进行,促进有效成分的转化和积累。此外,烟熏干燥对呼吸作用、蒽醌合成和酚酸合成相关基因具有更强的促进能力,说明烟熏干燥使大黄遭受了更强烈的外界胁迫(高温胁迫,化学胁迫,高浓度二氧化碳等胁迫因素),更有利于大黄中有效成分的转化和积累。5.通过对新鲜大黄、烟熏干燥大黄、阴干大黄进行蛋白组学分析,共获得了1927个差异蛋白。通过注释分析发现这些差异蛋白主要与应激反应、信号转导、碳水化合物和能量代谢和次生代谢产物合成相关。阴干和烟熏干燥均能够促进上述途径中蛋白丰度的上升,但是烟熏干燥具有更强的促进能力,进一步说明烟熏干燥是通过在干燥过程中对大黄施加更加强烈的胁迫作用,从而促进了大黄中酚酸类物质和蒽醌类物质的合成与积累。此外,结合转录组学和蛋白组学数据分析,发现黄烷酮-3-羟化酶、二氢黄酮醇-4-还原酶、花青素合成酶、花青素还原酶、莽草酸脱氢酶、分支酸合酶、Type III polyketide synthases和查尔酮合成酶与大黄中酚酸类物质和蒽醌类物质合成具有紧密的关系,为大黄中活性成分合成调控研究提供了重要理论依据。
其他文献
当归(Angelica sinensis(Oliv.)Diels)生产中种植结构单一,连作障碍严重,导致道地产区当归产量减少,药材品质下降,严重制约着甘肃省当归产业的健康发展,成为亟待解决的科学问题。本研究首先设置主栽作物(豌豆、春小麦、蒙古黄芪、马铃薯、当归),构建5种种植模式(豌豆-小麦-当归、豌豆-蒙古黄芪-当归、豌豆-马铃薯-当归、豌豆-当归-当归、豌豆-休耕-当归),引入豆科作物(豌豆P
哺乳动物暴露于急性缺氧环境中可导致肺动脉血管发生收缩,而长期处于低氧环境中则会诱发肺动脉血管发生重塑,最终形成不可逆转的肺动脉高压。牦牛(Bos grunniens)作为长期生活在青藏高原等高海拔地区(海拔3000~5500米)的代表性动物,其肺脏经过长期的适应性并未表现出明显的血管重塑等症状,故牦牛是研究低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)防治
番茄(Solanum lycopersicum)原产于南美洲,茄科番茄属植物,作为当今世界重要的果菜之一,因其独特的口感,极高的营养价值而备受关注。我国的24个省域有番茄种植且规模较大,占蔬菜总面积的4.7%左右,年产量达6,160万吨,占世界总产量的33.8%,番茄产业在我国农副产品业中占有极其重要的位置。但产业规模扩大的同时,番茄的病毒性病害日益严重,其中番茄黄化曲叶病(Tomato yell
苯并噻重氮(BTH)是水杨酸的结构和功能类似物,可诱导多种果蔬的采后抗病性。我们前期研究发现,BTH可促进马铃薯块茎愈伤,其作用机制与激活苯丙烷代谢和调控活性氧(ROS)产生有关。但详细作用机制不明。本文用BTH处理的‘陇薯3号’马铃薯块茎原原种为试材,通过转录组分析BTH参与马铃薯块茎愈伤的主要代谢通路,研究BTH处理对愈伤期间CDPK介导ROS产生的影响,以钙依赖蛋白激酶StCDPK10为诱饵
以炭黑N134作为填料,对比了异戊橡胶、丁苯橡胶及仿生橡胶3种体系下混炼工艺对硫化胶性能的影响,并针对仿生橡胶体系炭黑分散度低的问题,对混炼工艺进一步优化,从而提高分散度和动静态性能.结果表明,在所研究的密炼时间范围内,随着密炼时间的延长,异戊橡胶体系和丁苯橡胶体系的分散等级由原本的1级左右提升至6级以上.但延长密炼时间并未明显提升仿生橡胶体系的炭黑分散度.针对该问题引入塑炼和包辊工艺,仿生橡胶炭
降水不足和降水时空分布不均引起的干旱是导致西北雨养农业区小麦产量低而不稳的首要因素。覆盖种植是提高干旱地区有限降水利用效率的主要栽培措施,但传统地膜覆盖存在高耗低效、残膜污染等问题。秸秆带状覆盖是一种局部覆盖技术,也是一种环境友好型的绿色生产技术,但对其如何影响土壤耗水结构及与产量形成有关的生理机制,目前尚缺乏较全面、系统的研究。为此,在西北半干旱雨养地区,于2015~2019四个冬小麦生长季进行
当归(Angelica sinensis(Olive.)Diels)的早期抽薹,指栽培当归植株二年生提前进入生殖生长阶段,致使其有效成分无法在营养生长阶段累积,药用部位肉质根萎缩纤维化,彻底失去药用价值的现象。早期抽薹严重影响当归的药性及产量,近年来更是成为限制当归生产可持续化发展的关键因素。鉴于传统农艺措施无法从根本上解决当归早期抽薹的问题,人们试图从分子水平探寻早薹的调控机制,但当归存在遗传背
目前,世界范围内的肥胖流行率及与肥胖相关疾病的患病率正在增加。大量研究表明肠道微生物通过影响脂肪和葡萄糖代谢在肥胖及其相关疾病中发挥关键作用。改变饮食结构,增加膳食纤维的摄入是调节肠道微生物的重要途径。而燕麦麸皮作为燕麦加工过程中的主要副产物,含有大量的膳食纤维、酚类物质,具有调节肠道微生物的作用,但因其口感粗糙,未能得到充分利用。超微粉碎技术可以促进原料中营养物质的释放,提高原料的表面性能。现在
<正>【教学目标】1.品读语言文字,感受草地变色的原因,领悟通过细致观察来描写事物变化的真谛;2.通过小组合作观察交流,分享含羞草变化的过程,进一步体会观察的重要性;3.激发学生观察的兴趣,培养写观察日记的习惯。【教学过程】板块一:课前游戏师:看,我给同学们带来了一份礼物!(出示礼盒)谁来猜猜里面是什么?并说明理由。
马铃薯是世界第三大重要的粮食作物,马铃薯产业的可持续发展对我国的农业生产和粮食安全具有重要意义。马铃薯种质资源丰富,其中彩色马铃薯不仅色彩绚丽,而且营养丰富,它具有较为优良的加工品质、较高的附加值,因此其市场发展潜力无限。彩色马铃薯富含花色素苷,除赋予马铃薯黑红紫等丰富的色泽外,作为植物中最主要的黄酮类物质,花色素苷被证实具有超强抗氧化功能,能够有效抑制炎症反应、提高人体免疫力、防范心血管疾病、提