盾叶薯蓣中甾体皂苷的分离与结构鉴定

目的对盾叶薯蓣进行化学成分研究。方法利用反相色谱技术分离盾叶薯蓣水相部分中的化学成分,用1H-NMR、13C-NMR、135DEPT、HMQC和HMBC等方法鉴定其结构。结果从新鲜的盾叶薯蓣根茎分得3个甾体皂苷,分别鉴定为薯蓣皂苷元-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖基(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基(1→2 )]-β-D-吡喃葡萄糖苷(Ⅰ)、(25R)-26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-呋甾烷-5-烯-3β,22ζ-二醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖基(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷(Ⅱ)、(25R)-26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-呋甾烷-5-烯-3β,22ζ-二醇-7-羰基-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖基(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷(Ⅲ)。结论化合物Ⅲ为一新甾体皂苷,命名为盾叶薯蓣皂苷H(zingiberenin H)。

盾叶薯蓣研究进展

对国内盾叶薯蓣资源概况、分布范围、生态环境、化学成分、品种选育、组织和细胞培养等研究现状进行评述.盾叶薯蓣是我国特有的甾体激素类药源植物,也是世界上薯蓣皂甙元含量最高的资源植物,广泛分布于北亚热带及中亚热带地区.适宜生长区为陕西南部和湖北武当山区,在海拔400～700m、年平均温度16～18℃、年降水量800～900mm、相对强光913～1004μmol·m-2·s-1之间的山地棕壤和山地黄壤等腐殖质深厚的近酸性土壤中生长较为适宜;由于其长期对环境条件的适应,形成了分化显著的生态型,并且在形态特征与遗传特性等方面表现显著,据此已选育出多个栽培品种;组织培养技术是进行种苗生产、品种培育的有效途径,也是工业化皂甙生产的有效途径;薯蓣皂甙主要分布于根状茎中,根状茎主要由周皮、基本组织和散生在基本组织中的维管束三部分组成,周皮细胞的分裂和体积增大使根状茎迅速生长,薯蓣皂甙主要分布于基本组织薄壁细胞中;影响盾叶薯蓣皂甙含量的因素主要有分布区、海拔、土壤、水分、温度、光照等环境因子,也有株间差异、生长时间、生育期、开花时间、根状茎水分含量及形态等自身因子.

用盾叶薯蓣生产薯蓣皂苷元预发酵与水解条件优化

采用RP HPLC法检测薯蓣皂苷元,对薯蓣皂苷元提取过程中影响产率的多种因素,分预发酵、水解2部分分别用单因素和正交设计的方法进行优化。结果表明:40℃预发酵16h,加6%浓H2SO4,料液比为1∶6,温度为121～126℃,水解5h,产率高达3.62%,说明预发酵与水解条件优化可以提高盾叶薯蓣(DioscoreazingiberensisC.H.Wright)生产薯蓣皂苷元的产率。

不同居群盾叶薯蓣生长、叶形态及皂苷元含量的研究

对引自湖北武当山、湖南南部和西北部的12个居群盾叶薯蓣的生长状况及叶形、叶色、叶长、叶宽、叶基、叶张角等12个形态指标进行了观测和比较分析,并测定了各居群的叶和块茎中的皂苷元含量.结果表明:1)在置信水平λ=8.0340时,11个居群可划分成2大类型:①长叶型:主要形态特征为叶片长度大于宽度,中裂片相对较长;②宽叶型:主要形态特征为叶片宽度大于长度,中裂片相对较短;2)不同居群盾叶薯蓣花序数、叶片总数、开花时间、花期长短、茎干重、叶干重等存在显著的差异;3)不同居群皂苷元含量差异也较显著,居群块茎中薯蓣皂苷元含量最高达3.98%(3号)、最低(7号)仅0.33%,而居群叶中约莫皂苷元含量最高达4.27%(4号)、最低(2号)为0.98%.

中国盾叶薯蓣资源现状及保护对策

论述了我国盾叶薯蓣的野生资源现状、人工种植生产现状、资源濒危原因及应采取的保护对策。指出:我国现有盾叶薯蓣野生资源蕴藏量估计在200万kg左右,资源数量已大为下降,然而年需求量却高达2亿kg以上,供需矛盾十分突出。造成资源濒危的主要原因是利用过度、生境及种质资源被破坏、家种者皂素含量低且质量差而不能大批量用于皂素生产。建议在采取有效保护野生资源的同时,尽快建立全国性良种繁育基地,按GAP要求建立我国现代化、规模化、规范化的高产优质药材原料生产基地,从根本上解决当前盾叶薯蓣资源保护与利用的矛盾。

野外条件下光强对盾叶薯蓣影响的初步研究

通过在野外栽培条件下的笼罩实验 ( 4个光强等级 :1 855～ 2 1 0 4 ,91 3～ 1 0 0 4 ,52 5～ 61 5,1 4 1～ 2 1 5μmol· m- 2 · s- 1 ) ,发现光强影响盾叶薯蓣的根状茎发芽率、叶面积、叶片丙二醛 ( MDA)含量、叶片过氧化物酶活性 ( POD)、叶片含水量以及整个植株的生物量 .弱光可能因带入的热能少而对根状茎发芽不利 .叶片含水量随光照强度的降低而增多 .叶面积随光照强度的减小而增加 ,在 52 5～ 61 5μmol·m- 2·s- 1光强下 ,盾叶薯蓣叶片的 MDA含量最低 ,POD活性最低 ,地上生物量最高 ,对于地下部分而言 ,最适光强是 91 3～ 1 0 0 4μ·mol·m- 2·s- 1 ,在此光强下 ,根状茎生物量增加近 3倍 .故在生产中 ,一定程度的强光逆境是有利的 .

盾叶薯蓣试管株芽的诱导

以盾叶薯蓣(Dioscoreazingiberensis)试管植株为材料,选取带芽茎段为外植体,转接到株芽诱导培养基上15d后,原茎段基部开始产生株芽突起,30d后每一茎段可产生3-5个已生根的株芽,株芽诱导率为100%,株芽诱导数为180个/40株,其移栽成活率可达90%以上。株芽形成的适宜培养条件:温度为26±2℃,光照时间14hd-1,光照强度为1500-2000lx;适宜培养基组成为:MS+6-BA4.0mgL-1+IBA1.0mgL-1+蔗糖6%-9%+活性炭0.5%+琼脂7%。离体诱导的盾叶薯蓣试管株芽能直接发育为新植株,为盾叶薯蓣的快繁提供了一种新的方法。

氮磷钾对盾叶薯蓣产量及薯蓣皂苷元含量的影响

目的 :研究大田条件下N、P、K肥料不同配比对盾叶薯蓣根茎产量及薯蓣皂苷元含量的影响。方法 :采用肥料单因素正交试验 ,SPSS11 5统计软件包统计分析。结果 :N、P、K可不同程度提高盾叶薯蓣根茎产量及薯蓣皂苷元含量 ,其中N、K对产量影响达到极显著水平 (P <0 0 1) ,P肥达到显著水平 (P <0 0 5 ) ,N、P、K单施对含量影响未达到显著水平 (P >0 0 5 ) ;3种肥料配施以N肥对薯蓣皂苷元含量影响达到显著水平 (P <0 0 5 )。表明肥料对薯蓣皂苷元含量影响的顺序为N >K >P ,对根茎产量影响的顺序为K >N >P ,综合最优组合为N2 K1P2 。结论 :适当配比的N、P。

盾叶薯蓣组织培养与快速繁殖研究

对盾叶薯蓣的茎、叶片、叶柄进行了愈伤组织的诱导、分化 ,以及多芽体的诱导、生根、移栽的初步研究 .结果表明 :(1)茎的愈伤组织诱导率最高 ,在MS + 6 BA 0 .5mg/L + 2 ,4 D 2 .0mg/L上可达 87.5 % ,但愈伤组织不易分化出苗 ;(2 )腋芽能萌发形成多芽体 ,月繁殖系数达3～ 5 ,最适宜的多芽体诱导培养基是MS + 6 BA 2 .0mg/L +NAA 0 .5 1.0mg/L +椰汁 10 % ;(3)无根苗在MS + 6 BA 2 .0mg/L +NAA 2 .0mg/L培养基上能形成完整的再生植株 .

盾叶薯蓣组织培养及微块茎的离体诱导

用 3种不同的繁殖技术进行盾叶薯蓣组织培养 ,其中以离体诱导微块茎的形成为最有效的方法 .BA与 KT质量浓度分别为 4.0～ 8.0 ,1 .0～ 2 .0 mg/ L时 ,最有利于盾叶薯蓣微块茎的形成 ,将之接种到含有

盾叶薯蓣中水解原位提取薯蓣皂甙元

利用响应面优化法对盾叶薯蓣块茎中薯蓣皂甙元水解原位提取进行研究。实验采用CC0428中心组合设计考察了影响薯蓣皂甙元提取效果的四个重要因素:硫酸浓度、异丙醇浓度、水解时间和水解液用量。结果表明盾叶薯蓣块茎中薯蓣皂甙元水解原位提取最佳条件为1.50g盾叶薯蓣块茎干粉加入25mL1.25mol·L-1硫酸-70%异丙醇溶液加热回流水解提取7.5h,薯蓣皂甙元理论产率为0.7220%;实际产率为0.7034%。与传统盐酸水解法相比薯蓣皂甙元产率提高68%。提取的产物通过熔点测定、红外光谱和质谱分析,表明与薯蓣皂甙元标准品基本一致。水解原位提取法具有简便、高效特点。

我国盾叶薯蓣居群遗传结构分析

利用随机扩增多态DNA (RAPD)标记 ,分析研究了中国 1 1个盾叶薯蓣居群 82个个体的遗传多样性与遗传结构 ,1 5个寡聚核苷酸引物扩增共得到 1 0 8条带 ,其中 96条为多态带 ,占 88 89%。Shannon多样性指数 (I)为 0 30 93 ,居群水平的变异从 0 1 564到 0 30 98,物种水平的Nei基因多样度 (h)为 0 2 4 99,居群水平的变化范围为 0 1 60 7到 0 2 1 37。遗传变异分析表明 ,物种水平的基因分化系数Gst为 0 341 5 ,居群间的基因流Nm 为 0 9641 ,居群间遗传交换小。分子方差分析 (AMOVA)表明 ,居群内变异为 68 96 % ,地区间变异为 1 9 45% ,居群间变异为 1 1 58%。聚类结果以长江为界 ,将盾叶薯蓣分为南北两个大类群。研究结果对盾叶薯蓣种质的迁地保护有重要意义。

盾叶薯蓣叶片形态多样性研究

盾叶薯蓣不同单株、同株不同部位叶片形态变异较大。利用数量分类和统计的方法 ,以 11个居群的 82个盾叶薯蓣单株为材料 ,对各居群叶片的 7个形态特征值进行了测量 ,并以此计算出 5个导出值。统计表明 ,各个特征值变异很大 ,相对标准误差均超过了 0 2 ;UP GMA法将 82份单株聚为 3个大类群 ,第一组为长叶型 ,第二组为宽叶型 ,第三组为普通型 ,大部分叶片属于第三组。同株不同部位叶片形态差异比较结果表明 ,基部和中部叶片差异较大 ,而中部和上部叶片形状接近。同一单株不同部位叶斑纹和叶尖类型相同。

盾叶薯蓣四倍体诱导的研究

目的 选育盾叶薯蓣Dioscoreazingiberensis新种质资源,以期为高产、高皂苷元含量薯蓣育种打下基础。方法 以刚露出绿色芽点的盾叶薯蓣愈伤组织块为材料,采用两种方法处理:①愈伤组织块浸泡到秋水仙素水溶液中。②培养基中添加秋水仙素。结果 成功获得了染色体数加倍的薯蓣新材料,其中以1×103mg/L秋水仙素水溶液浸泡24 h效果最好,诱导率达到35.2%,四倍体植株与二倍体亲本相比,二者在外观形态、生理指标、显微结构上有明显区别。结论 四倍体植株体型大、具生长优势,离体条件下利用愈伤组织块诱导多倍体是盾叶薯蓣倍性育种的一条有效途径。

盾叶薯蓣中水溶性甾体皂苷成分

为研究盾叶薯蓣的水溶性化学成分,用溶剂提取,色谱法分离,光谱法鉴定结构。从盾叶薯蓣的水溶液中分离到5个甾体皂苷(I^V),经分析1HNMR、13C NMR、135DEPT、HMQC、HMBC和TOCSY谱,鉴定了化合物的结构,其中4个为原甾体皂苷,1个为甾体皂苷。化合物V为(25R)-26-O-(β-D-glucopyranosyl)-furost-5-en-3β,22ξ,26-triol-4β-acetoxyl-3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)]-β-D-glucopyranoside,为1新化合物,命名为zingiberenin G,化合物I、II、III在盾叶薯蓣中为首次报道。

山药及盾叶薯蓣对家蚕寿命和小鼠LPO、LF的影响

研究了山药稀醇提取物及盾叶薯蓣皂甙对家蚕寿命及老龄小鼠血浆过氧化脂质 (LPO)、肝脏脂褐素 (LF)的影响。结果表明 :(1)山药稀醇提取物能明显提高家蚕的平均寿命 ;(2 )山药稀醇提取物和盾叶薯蓣皂甙能明显降低老龄小鼠血浆LPO和肝脏LF的含量。

盾叶薯蓣引种栽培调查报告

对安康地区盾叶薯蓣引种栽培现状的调查及气候因素影响产量与质量的初步分析,表明安康地区适于大规模发展盾叶薯蓣的种植业。

铈(Ⅲ)对盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C.H.Wright)组培苗生根及生理生化效应的研究

以盾叶薯蓣茎段为外植体，在生根培养基中添加不同浓度的Ce^3＋，观察其对盾叶薯蓣组培苗生根和抗氧化酶系统及活性氧代谢水平的影响。结果表明，0．5-20mg·L^-1的Ce^3＋对盾叶薯蓣组培苗生根有明显的促进作用，可显著提高外植体的生根率、单株发根数、根的鲜重等，5mg·L^-1的Ce^3＋显示出最强的促进效应，而高浓度的Ce^3＋呈抑制效应。培养基中添加合适浓度的Ce^3＋对组培苗叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等有显著的调节作用，有效抑制·O2^-的生成速率和丙二醛（MDA）的积累，显示出Ce^3＋对组培苗促进生根的效应与调节活性氧代谢水平的一致性。