Research Progress of Akebia trifoliata (Thunb.) Koidz.

Akebia trifoliata （Thunb.） Koidz is an important medicinal plant and important fruit tree resource to be developed in China. This article mainly intro- duced the research advance in the botanical characteristics, nutrition and medicinal value, further development and utilization of A. trifoliata, and the developing orientation of A. trifoliata in the future.

Optimization of Extraction Process of Total Flavonoids from Akebia trifoliata (Thunb.) Koidz. by Central Composite Design-Response Surface Methodology

[Objectives]To optimize extraction process of total flavonoids from Akebia trifoliata( Thunb.) Koidz.,so as to provide references for development and use of Akebia trifoliata( Thunb.) Koidz. [Methods]The extraction rate of total flavonoids of Akebia trifoliata( Thunb.)Koidz. was taken as observation indicator. On the basis of single factor experiment,central composite design( CCD) was used to evaluate the effects of the extraction temperature,extraction time,and ethanol concentration on the extraction process. Multiple linear regression and binomial fitting were used,and response surface methodology( RSM) was used to select the optimum extraction process. [Results] The optimum extraction process conditions for total flavonoids of Akebia trifoliata( Thunb.) Koidz. was extraction temperature: 83. 92 ℃; extraction time:96. 47 min; ethanol concentration: 63. 92%; extraction times: two times; solid to liquid ratio: 1 ∶ 20; extraction rate of total flavonoids:4. 55%. [Conclusions] The central composite design-response surface methodology( CCD-RSM) is simple,convenient,and feasible for extraction of total flavonoids from Akebia trifoliata( Thunb.) Koidz.,and the prediction results are reliable.

三叶木通(Akebia trifoliata)果实乙醇提取物对酪氨酸酶体外活性的影响

以人工栽培条件下三叶木通(Akebia trifoliata)果实为试材,用80%乙醇分别提取果皮、果肉、种子中的有效成分,经离心过滤后,于旋转蒸发仪上减压蒸馏浓缩,再经真空干燥处理得到三叶木通乙醇提取物。以L-DOPA为底物,熊果苷作阳性对照,分析测定了该提取物对酪氨酸酶活性的抑制百分率。结果表明:不同部位的三叶木通果实乙醇提取物对酪氨酸酶活性均有一定的抑制作用,其中果肉对酪氨酸酶活性的抑制作用最佳,中等浓度的果肉乙醇提取物(200μg/mL)与270μg/mL的熊果苷对酪氨酸酶活性的抑制率相当。

药用植物三叶木通(Akebia trifoliata subsp.trifoliata)野生资源的地理分布与调查

野生三叶木通广泛分布于华中、黄河流域以及秦岭地区,具有极高的药用价值,应用前景广阔。由于过度采收造成野生三叶木通资源的急剧下降。利用样方调查的方法,在野生三叶木通集中分布的秦岭和中条山等地对其地理分布和资源状况进行了调查。结果发现,野生三叶木通的密度以及单株和单位面积根、茎、叶的平均重量在不同地区表现出很大的差异。在陕西省镇安县,野生三叶木通具有最大的总储藏量、总年允收量和单位面积总重,分别为2 014.28 kg/hm2、437.3 kg和201.43 g/m2。根据三叶木通主产区各省份的森林面积,全国主产区总蕴藏量有223 805.65万t,年允收量有6 209.19万t。需要加强对三叶木通植物野生资源的保护力度,实现野生药用植物资源可持续开发利用的最终目的。

三叶木通(Akebia trifoliata kiodz)的开花生物学研究

三叶木通的花序分为完全花序、雄花序和单生雌花三类,其中完全花序占84％,花期持续45天左右,其物候可划分为显序、离蕾、花药转黄、花药转红、雌蕊成熟、散粉、花药枯萎和落花8个时期。雌花脱落高峰在5月上、中旬出现。每个药室含有12000花粉粒,花粉在田间条件下寿命较短,它们适宜的发芽温度为16～25℃.花粉形状为椭圆形,纵径与横径的平均长度为24.5μm×12.3μm,具有8条芽沟。

三叶木通(Akebia trifoliata Koidz)的花芽研究

以野生三叶木通为试材,研究了花芽结构、花芽着生部位和形态分化。结果表明:三叶木通的花芽是混合芽,主要着生于短缩枝的顶芽和攀援茎2至10节的叶腋间。顶花芽形态分化较早,也比较集中,腋花芽分化迟,分化期也长。用扫描电镜观察表明,三叶木通花芽分化可分为未分化期、花蕾分化期、花被分化期、雄蕊分化期和雌蕊分化期等5个时期。

八月札乙醇提取物对人肝癌细胞抑制增殖、促进凋亡及转录组学分析

目的探讨八月札乙醇提取物(ethanol extract of Akebia trifoliate(Thunb.)Koidz,EEATK)对人肝癌细胞增殖、凋亡的影响及可能作用机制。方法体外培养人肝癌细胞(Hep3B和Huh-7),设置空白对照组、索拉菲尼(Sorafenib,5μmol/L)组及EEATK组(0.10、0.15、0.20、0.3 mg/mL),分别给予对应药物干预,采用CCK-8法检测不同分组的药物干预对肝癌细胞活力的影响,筛选最佳作用浓度用于后续实验;采用EdU染色法、克隆形成实验、Annexin V-FITC/PI双染法观察EEATK(0.15 mg/mL)对人肝癌细胞(Hep3B和Huh-7)增殖和凋亡的影响;转录组测序分析EEATK调控Hep3B细胞增殖、凋亡的差异表达基因;使用基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析差异表达基因的功能及富集通路;并联合比较毒物基因组学(Comparative Toxicogenomics Database,CTD)数据库分析与肝癌增殖、凋亡相关基因,应用qRT-PCR验证关键基因表达情况。结果与空白对照组相比,随着EEATK浓度增加,能够显著抑制Hep3B和Huh-7细胞的活力(P<0.01);0.15 mg/mL的EEATK作用肝癌细胞后,EdU阳性细胞率、细胞克隆形成率均显著降低(均P<0.01),同时细胞凋亡率显著增加(P<0.01);Hep3B细胞转录组测序结果分析显示,与空白对照组相比,EEATK引起1577个基因表达发生显著改变(P<0.01),其中表达上调差异基因942个,表达下调差异基因635个。GO功能富集分析发现差异表达基因主要显著富集于胆固醇合成、炎症、细胞外基质中。KEGG通路分析提示EEATK可能主要通过转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)信号通路及核因子-κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路发挥抑癌作用。CTD分析及qRT-PCR检测显示EEATK可引起BIRC5、细胞周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinases 1,CDK1)等细胞凋亡相关基因的表达显著下调(P<0.01),周期蛋白抑制因子1A(cyclin dependent kinase inhibitor 1A,CDKN1A)、脯氨酸羟化酶3(egl-9 family hypoxia inducible factor 3,EGLN3)的表达显著上调(P<0.01);同时,可引起FAM83D(family with sequence similarity 83D,FAM83D)、MKI-67等细胞增殖相关基因显著下调(P<0.01),MYC、叉头框蛋白1(forkhead box C1,FOXC1)等表达显著上调(P<0.01)。结论EEATK可抑制细胞增殖并诱导凋亡,通过调节TGF-β及NF-κB信号通路中相关基因的表达而发挥抗肝癌作用。

三叶木通果发酵过程中氨基酸组成及营养价值评价

以三叶木通全果为原料,研究其发酵过程中的蛋白质含量和氨基酸组成,结合多元指标体系对发酵过程中的氨基酸营养、风味、食用价值等方面进行评价,并基于氨基酸含量,通过主成分分析和聚类分析对发酵过程进行阶段划分。结果显示:随着发酵的进行,发酵液中蛋白质和氨基酸总量均先增加后趋于稳定,发酵过程中两者含量分别为2.64~4.76 mg/mL和1.36~3.76 mg/mL;γ-氨基丁酸含量持续增加,含量为64.13~162.87μg/mL;必需氨基酸与非必需氨基酸的总量均持续增加,其比值为0.247~0.426;甲硫氨酸+半胱氨酸为第一限制性氨基酸,氨基酸比值系数得分为56.17~62.93;发酵过程中可消化必需氨基酸参考比始终大于100%,表明三叶木通果发酵物的蛋白质营养价值评定等级为“优秀”;天冬氨酸、谷氨酸和精氨酸的氨基酸含量阈值比大于1,对发酵物的风味影响较大;药用氨基酸总量在发酵过程中从(896.56±54.82)μg/mL增加至(2890.47±138.27)μg/mL,在总氨基酸中占比由65.88%升高至76.80%;主成分分析和聚类分析将发酵过程划分为5个阶段,对三叶木通果进行全生物发酵,可以明显提高其蛋白质和氨基酸的营养价值。

三叶木通果汁饮料加工工艺研究

为丰富果汁饮料的类型,以三叶木通果实为原料,经过热烫、酶解等工艺得到三叶木通果汁,调配得到三叶木通果汁饮料;采用正交试验,以感官评分为评价指标,优化果汁饮料的配方,并对饮料的稳定性及营养成分进行测定。结果表明,三叶木通果汁提取工艺为果胶酶∶纤维素酶=1∶1,加酶量0.05%,酶解温度45℃,酶解时间40 min,此时果汁具有较高的可溶性固形物含量;在亲水胶体添加总量0.12%,黄原胶∶瓜尔豆胶∶刺槐豆胶=2∶2∶1,均质压力30 MPa,处理一次时,果汁具有较好的稳定性。通过正交优化实验得到饮料最佳配方为果汁添加量25%,柠檬酸添加量0.1%,木糖醇添加量5%;营养成分分析得出三叶木通果汁饮料营养丰富,果糖、钾等含量较高,为三叶木通果汁的开发提供参考。

44份三叶木通种质的果实性状及其与含油量的关联度分析

为了筛选三叶木通种质及明确不同果实性状与含油量、鲜食率的关系,为三叶木通育种提供参考,对44份三叶木通种质的油脂含量、鲜食率与7个果实性状进行相关性与关联度分析。结果表明:各果实性状变异系数10.74%~50.48%;三叶木通平均含油量达40.40%,含油量最高的是M002-1(53.88%),鲜食率最高是贵大3-2(39.50%);对含油量影响最大的是种子百粒重,对鲜食率影响最大的是果实横径。

生态因子对三叶木通和五叶木通居群遗传多样性的影响

采用简单重复序列区间(ISSR)扩增技术和rDNA转录间隔区(ITS)序列分析技术,对浙江省7个地区34个三叶木通和五叶木通个体的遗传多样性进行分析。结果表明,五叶木通的聚类与海拔呈显著相关,而与土壤有机质含量和pH值相关性不大。对三叶木通进行ISSR分析,筛选出15对引物可获得265条条带,其中多态性条带比例是98.49%。聚类分析表明,同一地区的三叶木通各自聚为一类,说明三叶木通在不同地域间遗传差异显著。三叶木通总的Nei′s基因多样性指数(h)为0.503 3,Shannon′s信息指数(I)为0.689 0,表明三叶木通的遗传多样性较高。通过相关性分析表明,海拔、土壤有机质含量和pH值这3种生态因子与三叶木通遗传多样性的相关性不显著。综上,rDNA ITS序列分析和ISSR分子标记分别适用于五叶木通和三叶木通的遗传多样性分析。本研究表明,海拔与五叶木通的遗传多样性显著相关,三叶木通遗传多样性与海拔、土壤有机质含量和pH值相关性不明显,但不同地域间三叶木通种群的遗传差异明显。

白木通果实预知子的性状显微研究

目的:为中药白木通果实预知子的鉴别提供依据。方法:通过体视显微镜及数码相机观察预知子的正面观、侧面观、剖面观及粉末显微特征。结果:分别从正面、侧面、底面、顶面、表面描述了预知子的性状特征;从纵剖面、横剖面记录了预知子的剖面特征;并对预知子的显微特征进行翔实描述。结论:研究结果明确了预知子的性状和显微特征,对预知子的鉴别有借鉴意义。

不同产地三叶木通籽油脂肪酸指纹图谱的构建

为构建三叶木通籽油脂肪酸指纹图谱,探索不同地区三叶木通籽油的脂肪酸差异特征指标,采用索氏抽提法提取来自不同产地共计18批次样品,分析其脂肪酸组成和含量,通过“中药色谱指纹图谱相似度评价系统”建立三叶木通籽油脂肪酸指纹图谱,结合主成分和PLS-DA初步分析具差异特征指标。结果表明,三叶木通籽油的主要脂肪酸是油酸、亚油酸和棕榈酸,其相对含量均超过19%,建立了三叶木通籽油气相色谱标准指纹图谱,样品与标准指纹图谱的相似度在0.994以上,准确性和可靠度较高。以油酸、亚油酸和棕榈酸作为差异标志物可对产地归属初步判别,但仍需要结合更加多元的特征结果进行分析和判定。

多组学综合分析白木通自花授粉后幼果脱落机制

【目的】通过多组学综合分析白木通幼果在自花授粉后的脱落机制,为白木通良种繁育提供理论依据。【方法】通过人工授粉技术对白木通栽培种BMTGKAN1进行自花授粉和栽培种间授粉,授粉后第13和18 d取样,利用苯胺蓝染色法分析授粉后花粉管的萌发情况,石蜡切片技术观察授粉后胚珠发育情况,统计不同授粉处理的幼果留存率,并结合转录组和代谢组分析授粉后幼果脱落机制。【结果】自花授粉和栽培种授粉的花粉在BMTGKAN1雌蕊内萌发生长情况相似,但在受精过程中,栽培种间授粉胚珠在授粉后6 h发生核融合,自花授粉组的胚珠面积较小,未发生核融合,授粉后18 d栽培种间授粉的胚珠发育出胚乳和胚,而自花授粉胚珠未发育出胚乳和胚,出现内外珠被分离,且此时幼果留存率存在明显差异,即自花授粉后第18 d幼果留存率仅为5.92%,栽培种间授粉后第18 d幼果留存率高达86.24%。在转录和代谢水平上,栽培种间授粉与自花授粉相比,授粉后第13 d和第18 d差异表达基因(DEGs)分别为444和3646条,差异代谢物(DEMs)分别为427和412个。在相同授粉方式的比较中,自花授粉后第13 d与第18 d相比,有3305个DEGs和457个DEMs,栽培种间授粉第13 d与第18 d相比,有1123个DEGs和420个DEMs。实时荧光定量PCR检测结果与转录组数据变化趋势基本相同,说明转录组数据分析结果相对准确。在各对比组DEGs和DEMs联合分析中,至少在一个对比组中被富集到的KEGG信号通路共有162条,其中有48条在各对比组中均被富集到。植物激素信号转导通路、亚油酸代谢通路、ABC转运蛋白通路和苯丙烷生物合成通路极有可能参与调控白木通自花授粉后的幼果脱落。【结论】BMTGKAN1属于晚期自交不亲和植物,其自花授粉后13~18 d大量脱落幼果,受其体内植物激素信号转导通路、亚油酸代谢通路、ABC转运蛋白通路、苯丙烷生物合成通路调控,在种植实践中选择2个及以上花期相近的白木通栽培品种隔行交叉种植以提高坐果率。

八月瓜种子的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性

该研究探讨了药食两用八月瓜种子[Akebia trifoliata(Thunb.)Koidz.Seeds]的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性。将八月瓜种子经水和95%乙醇提取,不同极性溶剂萃取后,分别测试各部位的α-葡萄糖苷酶抑制活性,发现95%乙醇提取物的正丁醇部位为α-葡萄糖苷酶抑制活性部位(IC_(50)为18.16μg/mL),采用硅胶柱色谱、HP20SS柱色谱和半制备HPLC等手段对正丁醇部位进行分离纯化。从八月瓜种子正丁醇部位中分离得到14个化合物,通过与文献波谱数据对比,分别鉴定为:Hederacholichiside F(1)、Saponin E(2)、Mutong Sponin B(3)、Saponin PJ1(4)、Saponin PH(5)、YuzhiziosideⅣ(6)、Akebia Saponin D(7)、Saponin B(8)、HN-Saponin F(9)、YuzhiziosideⅣa(10)、Icariside D(11)、Phenethyl rutinoside(12)、Calceolariolside B(13)和Isoquercitrin(14)。化合物9、10、11、12、14为首次从八月瓜中分离得到。化合物2、7、10、14对α-葡萄糖苷酶具有一定程度的抑制活性,其IC_(50)分别为17.48、35.62、35.79、44.78μg/mL。化合物6、13的抑制活性最为显著,其IC_(50)分别为4.27、2.95μg/mL,活性优于阳性药阿卡波糖(IC_(50)为6.02μg/mL)。

三叶木通果实成分、生物活性及保鲜加工研究进展

三叶木通是一种具有较高营养、药用和经济价值的植物,可全株入药,藤茎是中药材木通的主要来源,近成熟干燥果实是中药材“预知子”,果肉味道清香甘甜,口感爽滑细嫩,果实含有水分、碳水化合物、蛋白质、脂肪、矿物质、维生素等营养成分和黄酮类、多酚类、三萜及其皂苷、木脂素类、多糖、有机酸等活性成分,具有抗肿瘤、抗菌、抗炎、抗氧化、降血糖等生理功能。为此,本文对三叶木通果实营养及活性成分、生物活性及保鲜加工现状进行了综述,并对三叶木通果实未来的研究方向和应用前景进行了展望,以期为三叶木通果实的综合开发利用及功效成分的精准加工提供理论依据。

指纹图谱、多成分定量与模式识别相结合的预知子(三叶木通)配方颗粒质量评价

目的:建立指纹图谱、多成分定量分析和化学模式识别相结合的预知子(三叶木通)配方颗粒质量评价方法。方法:制备预知子(三叶木通)标准汤剂和配方颗粒,建立高效液相色谱法指纹图谱,对其中8个主要成分含量进行测定,并计算转移率和出膏率。进行相似度评价、聚类分析(HCA)、主成分分析(PCA)、偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA),评价配方颗粒和标准汤剂化学成分的一致性。结果:预知子(三叶木通)标准汤剂中新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、木通苯乙醇苷B、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C、木通皂苷D质量分数分别为1.94~10.33、2.18~13.77、1.77~9.15、2.31~19.34、1.77~6.48、1.16~5.55、2.55~9.90、0.92~8.93 mg·g–1,转移率分别为36.25%~56.02%、24.64%~40.23%、35.88%~58.41%、29.45%~50.69%、16.55%~29.54%、26.25%~46.59%、25.33%~41.66%、11.03%~17.35%,出膏率为13.59%~24.49%。预知子(三叶木通)配方颗粒指标成分含量、转移率、出膏率与标准汤剂接近,指纹图谱相似度、HCA、PCA、PLS-DA评价表明,配方颗粒和标准汤剂化学成分一致性较好。结论:预知子(三叶木通)配方颗粒与标准汤剂化学成分一致性较好,结果合理、可靠,可为其工艺优化及质量评价提供参考。

混合盐胁迫对三叶木通生理特性的影响

[目的]探究混合盐胁迫对三叶木通生长的影响。[方法]采用不同浓度的NaCl、Na_(2)SO_(4)的混合盐溶液对三叶木通的幼苗进行浇施,并测定其自由水/束缚水含量、可溶性糖和脯氨酸含量、电导率、MDA含量、POD活性等生理指标,与浇施蒸馏水对照组进行对比试验,得出混合盐胁迫对三叶木通生理指标的影响情况。[结果]当混合盐胁迫增加时,自由水含量整体上呈现逐步降低的变化趋势,束缚水含量呈现出先降低再增高的变化趋势;三叶木通的可溶性糖含量呈增加趋势,脯氨酸含量呈现出先减后增的变化趋势;盐浓度越高,相对电导率越高;三叶木通的MDA含量呈下降趋势,POD活性呈现出先降低后增加的趋势。[结论]低盐胁迫下,三叶木通能够通过增加渗透调节物质,提高耐受性,而高盐胁迫对其部分生理指标产生影响;三叶木通对混合盐胁迫有一定的耐受性。

三叶木通播种育苗试验

为了提高三叶木通播种育苗效益,采用常温沙藏、自然风干和冰箱冷藏3种种子贮藏方式,研究不同贮藏方式对种子发芽率的影响;对比了撒播、点播和条播3种播种方式,研究不同播种方式对种子出苗率及存活率的影响;分别采用40%、60%遮光度遮阴与全光照处理进行对比试验,研究不同遮阴方式对种苗生长指标的影响。结果表明:常温沙藏处理显著提高了种子的发芽率(90.64%),其次是冰箱冷藏处理(52.39%),而自然风干处理的发芽率最低(21.63%);在播种方式方面,点播处理获得了最高的出苗率(94.47%)和存活率(91.43%),而撒播处理表现最差;遮阴处理显著促进了种苗的生长,60%遮光度处理下的苗高、地径、叶长和叶宽均显著优于40%遮光度及全光照处理。经60%遮光度处理的种苗平均苗高、平均地径、平均叶长及平均叶宽最高,分别为35.15、0.61、8.29和3.33 cm。

三叶木通扦插繁育试验

为探索三叶木通的扦插繁殖技术,以福建三明林业学校教学林场木通试验基地内3年生三叶木通硬枝作为扦插穗条,研究不同基质和不同扦插时间对三叶木通硬枝扦插效果的影响。结果表明:蛭石∶珍珠岩∶细河沙=2∶1∶2(体积比)配制而成的混合基质扦插效果最佳;以蛭石∶珍珠岩∶细河沙=2∶1∶2配制的基质3月下旬进行扦插,其生根效果最好,平均生根率达79.31%,平均生根条数为8.31条,平均根长达10.02 cm;6月中旬、9月中旬及12月中旬扦插,虽然能达到一定的成活率,但其他扦插生根指标明显低于3月下旬。