Effect of Three Precursors on Accumulation of Principal Volatile Oil Constituents in Tissue Culture Plantlets of Atractylodes lancea (Thunb.) DC.

[Objective] This study was to explore the effect of three precursors on the accumulation of principal volatile oil constituents in tissue culture plantlets of Atractylodes lancea （Thunb.） DC. with the aim to provide references for the improvement of artificial cultivated A. lancea quality. [Method] Three precursors were added into the MS rooting medium for A. lancea tissue culture plantlets and the volatile oil was extracted by ultrasonication after cultured for several days. The content of atractylon, atractylol, β-eucalyptol and atractydin in the volatile oil were determined by using gas chromatography method. [Result] The addition of xylose, isoprene and tetrahydrofuran impacted the growth indicators, yield of volatile oil and relative percentage content of the four constituents of A. lancea tissue culture plantlets. In the 6 g/L xylose optimized medium, the atractylon and β-eucalyptol content reached up to 4.23% and 56.34%, respectively, 1.41% and 1.66% higher than the control; although the addition of isoprene into medium raised the atractylon content, the accumulation of total volatile oil was inhibited that it decreased by 23.67%, 31.06% and 7.10% to the control; for the tetrahydrofuran optimized medium, the content of atractylon, atractylol and atractydin all increased, and the total volatile oil content increased by 49.97% to the control when the concentration of tetrahydrofuran was 0.07 g/L. [Conclusion] The addition of xylose and tetrahydrofuran promoted the accumulation of principal constituents of the volatile oil, whereas the addition of isoprene inhibited the accumulation.

Development of oral pharmaceutical formulation of standardized crude ethanolic extract of Atractylodes lancea(Thunb) DC.

Cholangiocarcinoma(CCA), the adenocarcinoma of the biliary duct, is commonly reported in Asia with the highest incidence in northeastern Thailand. Chemotherapy of this type of cancer is limited due to the lack of effective chemotherapeutic drugs. A series of previous studies support further research and development of Atractylodes lancea(Thunb) DC.(AL) as a potential candidate for the treatment of CCA as a crude ethanolic extract. In the present study, we aimed to develop an oral pharmaceutical formulation(capsule) of the standardized AL crude ethanolic extract for further clinical development in patients with CCA. Major steps included macroscopic and microscopic authentication of the AL rhizomes, preparation of standardized AL extract, preparation of oral pharmaceutical formulation(capsule) of the standardized AL extract, quantitative and qualitative analysis of the marker compound(atractylodin) in the formulated AL extract, evaluation of contaminations of heavy metals, pesticides residues, and microorganisms in the ground AL rhizomes and the formulated(capsule) powder of AL, physicochemical and pharmaceutical properties of the formulated AL extract/capsule, and cytotoxicity evaluation of the formulated AL extract. Results of all evaluations confirmed satisfactory pharmaceutical properties of oral(capsule) formulation of the standardized AL extract.

不同叶面肥对茅苍术种子种苗生长及苍术素含量的影响

结合十堰市茅苍术[Atractylodes lancea(Thunb.)DC.]种子种苗生产需求,以一年生茅苍术种子种苗为材料,开展不同叶面肥对种苗的生物量和干燥根茎苍术素含量的影响研究。结果表明,不同叶面肥均未能促进一年生茅苍术种苗植株增高,对须根长和须根数无显著影响,减少了地下根茎鲜重和干重,相对提高了干重占比,但显著提高了一年生茅苍术种苗根茎的苍术素含量。此外,尽管叶面肥采用尿素能够提高一年生茅苍术种苗的叶片生长,但叶面肥采用磷酸二氢钾和硝酸钾有利于提高一年生茅苍术种苗的苍术素积累,提高了品质,更有利于大田生产应用。

茅苍术根茎、须根挥发性成分比较

目的比较茅苍术根茎、须根挥发性成分。方法制作根茎、须根石蜡切片,光学显微镜下观察其横切面。水蒸气蒸馏法提取挥发油。GC-MS法检测苍术素、β-桉叶醇、茅术醇、苍术酮含量,并分析挥发性成分。采用多元统计分析软件进行主成分分析及差异代谢物筛选。结果根茎横切面可见大型油室,须根中可见油细胞。须根挥发油含量占根茎的24.88%,共检测出共有成分55种、根茎特有成分2种、须根特有成分6种。根茎中β-桉叶醇、茅术醇、苍术酮、苍术素含量比例为22.84∶1.16∶2.78∶1.00,须根中为5.59∶0.22∶0.97∶1.00。根茎、须根中挥发性成分具有显著性差异,组间区分度良好。根据OPLS-DA模型筛选出茅术醇、β-桉叶醇等12种差异代谢物。结论茅苍术根茎、须根挥发油成分类似,但含量不同,后者综合利用潜力更大。

茅苍术的全长转录组分析

为探究茅苍术Atractylodes lancea(Thunb.)DC.中药用活性成分生物合成的遗传基础,对茅苍术进行三代全长转录组测序,通过生物学信息学分析,构建了茅苍术全长转录本数据库.共获得26238条平均长度为1360 bp的全长转录本,其中25413条(96.86%)在NR、KEGG、GO、KOG和Swiss-Prot 5个数据库中得到注释.根据NR比对结果,茅苍术与菊科菜蓟属刺苞菜蓟(Cynara cardunculus)最为相似;根据GO注释分析,8371条转录本注释到生物学过程、分子功能和细胞组成的三大类共48条GO条目;有15848条转录本注释到KOG数据库,参与基本功能预测序列数目最多,为2598条;在KEGG注释分析中,共有12137条转录本被注释到130条代谢通路;基因结构分析中,得到325条LncRNA、24723条CDS序列,检测到SSR位点8027个;根据转录因子分析,共预测到81个TF家族,包括1830个转录因子.该研究获得了茅苍术的全长转录组数据库,并为后续开展苍术的育种、活性成分的生物合成机制以及遗传多样性等分子研究提供宝贵的遗传资源.

响应面法优化苍术低聚果糖提取工艺

采用超声辅助提取,响应面法优化苍术中低聚果糖(FOS)的提取工艺。在单因素实验的基础上,以提取时间、超声温度和提取料液比为优化因素,FOS总提取率为评价指标,采用Box-Behnken中心模型设计三因素三水平进行响应面优化,高效液相蒸发光检测法检测。结果表明苍术FOS最优提取工艺为超声温度70℃、提取时间60 min、料液比为1∶40,在此条件下FOS总提取率为2.44%,蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖、蔗果六糖、蔗果七糖、蔗果八糖和蔗果十糖提取率分别为0.94%、0.33%、0.21%、0.23%、0.43%、0.17%、0.12%。

不同覆盖物对大别山茅苍术出苗的影响

为了解大别山区域茅苍术[Atractylodes lancea(Thunb.)DC.]育苗过程中不同覆盖水平对茅苍术苗出苗与生长的影响,设置不同厚度地膜覆盖、松针覆盖、稻稃覆盖、杂灌叶覆盖与菌杂混土等处理。结果表明,不同覆盖物对茅苍术苗出苗数量、生长势、块茎鲜重、根长及健株率等性状的影响明显,其中地膜覆盖、菌杂混土处理的出苗质量显著优于无覆盖处理,稻稃覆盖、杂灌叶覆盖处理显著差于无覆盖处理,松针覆盖处理略优于对照,但未达显著水平。除健株率与成苗数量相关性未达到显著水平外,成苗数量、生长势、块茎鲜重、根长、健株率等性状两两之间呈显著正相关。不同覆盖物处理田块的杂草群相也有所不同,部分杂草如苍耳、问荆、蒿等在遮光覆盖条件下发生早而快。适合的土壤类型、良好的土壤墒情与微生态环境、适宜的温度与光照条件,均有利于促进茅苍术苗早生快发。根据茅苍术苗的成苗情况、生长势与整齐度基本能够判断幼苗的性状与全株生长状况。

用RAPD技术评估苍术居群间的亲缘关系

用 RAPD方法分析了苍术不同居群间的亲缘关系。选取 10个 10碱基的随机引物对苍术的 10个居群共83个个体进行扩增 ,获得 10 0个 DNA片断。用 RAPD istance软件计算了不同居群间的 Jaccard遗传距离 ,得距离矩阵 ,分别用单联法、全联法、类平均法作聚类图 ,结果表明 ,该 10个居群可划分为 3个类群 :即类群 1,大别山类群(Ta) ;类群 2 ,南苍术类群 (Wu、L u、Hu、Xu、Ca、L i) ;类群 3,北苍术类群 (Tt、Da、L ao)。在这 3个类群中 ,南、北苍术之间的遗传距离相对较近 ,大别山类群与南、北苍术之间的距离则较远。根据本试验的结果及前人关于苍术精油成分差异的聚类结果 。

不同化学型和季节变化对茅苍术内生真菌群落多样性的影响

对茅山型茅苍术(MA)和湖北型茅苍术(HA)的内生真菌多样性进行调查,分析二者之间优势菌群和特异菌群的差异。将两种化学型的茅苍术移栽至同一环境中,分别于春季、夏季、秋季3个季节采集叶片进行内生真菌的分离、鉴定和多样性分析。调查一共得到530株内生真菌,总分离率为58.89%,通过形态学特征和ITS序列鉴定归结为20个属。MA内生真菌分离率要高于HA,二者的真菌多样性构成有一定差异性。MA和HA内生真菌的优势菌群呈基本重合现象,主要集中于交链孢属、球座菌属、刺盘孢属等几个属;而二者之间的特异菌群显示出差异性,MA的特异菌群为Leptospora属、支顶孢属、壳针孢属等,HA特异菌群为白僵菌属、轮枝孢属、毛壳菌属等。随着季节的变化,内生真菌群落显示出一定的演替规律。夏季内生真菌的多样性高于春季和秋季。

北苍术和茅苍术挥发油成分的比较

采用气相色谱-质谱联用技术分析了北苍术和茅苍术的挥发油成分,分别鉴定出47和50种化学成分,并测定了其相对含量。采用色谱指纹图谱八强峰法和分区法,根据色谱峰的保留时间把总离子流色谱图分为5个区,比较了北苍术和茅苍术的挥发油成分。结果表明,在总离子流色谱图Ⅳ和Ⅴ区中,从北苍术和茅苍术中均检出苍术的主要药效成分β-桉叶油醇、苍术酮和苍术素,且相对含量较高。这表明《中国药典》将北苍术、茅苍术统称为苍术具有一定的科学性。

野生与栽培茅苍术挥发油成分的比较分析

采用气相色谱法分析茅苍术〔Atractylodes lancea(Thunb.)DC.〕在原产地及引种栽培1年后5个主要挥发油成分的含量变化。结果表明,江苏产茅苍术挥发油成分以苍术酮和苍术素为主;湖北产茅苍术挥发油的主要成分为茅术醇和β-桉叶醇;不同产地野生茅苍术挥发油的主要成分和含量明显不同;引种栽培至同一环境(江苏南京)后,茅苍术挥发油的主要成分及含量差异明显减小,表明产地对茅苍术挥发油有效成分的组成有一定的影响。

低钾胁迫对苍术生长发育及挥发油的影响

目的探讨低钾胁迫对苍术生长发育及其挥发油成分的影响,揭示低钾环境与苍术道地性形成的关系。方法通过苍术植株不同程度低钾胁迫受控实验,分析测定其生物量及植株全钾、可溶性蛋白、总挥发油量的变化,并采用GC-MS分离鉴定挥发油中各组分,使用SPSS分析软件进行统计。结果除根长外,低钾胁迫组的株高、根茎粗、叶片数、分枝数、须根数、地上鲜质量与干质量、地下鲜质量与干质量等指标均较正常组显著降低(P<0.05);植株全钾与可溶性蛋白质的量随培养液供钾水平的提高而升高;低钾胁迫组挥发油组分显示出质量分数较大的组分数目显著增多、各组分的量趋于均衡、茅术醇与β-桉油醇2个主要成分的量显著下降(P<0.05)。结论适度低钾胁迫导致的苍术挥发油组分变化与道地药材苍术的挥发油特征相符,低钾胁迫应是苍术药材道地性形成的重要逆境因子之一。

不同石灰处理对苍术生长、产量和挥发性成分影响的研究

目的:探讨不同石灰添加量对苍术产量、质量的影响,为苍术的生长立地土壤改良和自毒缓解提供参考。方法:添加不同梯度的生石灰,然后测量其生长指标、产量和茅术醇、苍术酮、β-桉叶醇、苍术素4种挥发性有效成分的含量,计算单株挥发性有效成分产量。结果:添加160 g/m2的生石灰对苍术的各项生长和产量产生了显著地促进作用。添加80 g/m2的生石灰对苍术的挥发性有效成分的生成产生了促进作用,并且苍术酮和苍术素含量比例降低、茅术醇和β-桉叶醇含量比例升高;添加160 g/m2的生石灰对苍术的挥发性有效成分产量有促进作用。结论:添加石灰能起到中和土壤酸碱度、抑菌和防治根结线虫的作用,对苍术的自毒和连作障碍起到一定程度的缓解,进而对苍术产量和挥发性有效成分的生成起到了显著地促进作用。

不同产地茅苍术水溶性成分的HPLC指纹图谱研究

采用HPLC-ELSD法建立了茅苍术〔Atractylodes lancea(Thunb.)DC.〕水溶性成分的指纹图谱,并对不同产地野生与栽培茅苍术水溶性成分的指纹图谱进行了比较分析。结果表明,采用HPLC-ELSD法获得的茅苍术水溶性成分指纹图谱稳定、可靠、重复性好;供试茅苍术水溶性成分的保留时间一般在65 min之内,共有16个典型的共有色谱峰;供试茅苍术样品的指纹图谱与对照模式色谱图的相似度较高,说明该指纹图谱可作为茅苍术水溶性化学成分的特征指纹图谱。江苏产野生与栽培茅苍术水溶性成分的化学组成基本一致,以倍半萜苷类为主,主要成分均为苍术苷A;湖北产野生茅苍术水溶性成分的倍半萜苷类总含量较高,但主要成分不是苍术苷A。

濒危药用植物茅苍术野生抚育技术研究

目的为茅苍术资源的可持续利用提供基础和科学依据。方法对茅苍术进行人工辅助授粉及人工补种。结果经人工辅助授粉,茅山、南山、青龙山、灵山茅苍术两性花结实率分别由12.1%、7.6%、12.5%、10.7%提高到23.8%、19.5%、25.5%、20.1%,雌花结实率分别由8.3%、5.8%、7.9%、7.8%提高到24.2%、16.1%、27.2%、22.3%;人工补种茅苍术野生品、栽培品、组培苗栽培品及组培苗,成活率依次为86.7%、73.3%、70.0%、68.0%。结论人工辅助授粉明显提高了野生茅苍术特别是雌花的结实率;人工补种方式增加了茅苍术的种群数量及种群内个体数。

茅山苍术挥发油组分特征及与根茎鲜质量相关性研究

应用气相色谱法(GC)对100株茅山苍术根茎鲜质量和挥发油4个组分苍术素、苍术酮、苍术醇、β-桉叶醇含量进行了测定,并分析了4种挥发油组分之间及其与鲜质量的相关性。结果表明:野生生境下,茅山苍术根茎质量变异幅度较大,但质量普遍偏小,仅7%单株根茎质量超过30 g;茅山苍术全部单株含苍术素且变异度最小,3%单株不含β-桉叶醇、7%单株不含苍术酮和50%单株不含茅术醇;野生茅山苍术根茎中挥发油组分以苍术素为典型成分,含量较高,茅术醇的有无可以作为茅山苍术与其他地区苍术区分的一个依据。茅山苍术根茎鲜质量仅与苍术酮组分呈显著正相关,苍术素和苍术酮之间的相关系数最高,茅术醇和β-桉叶醇之间的相关系数也较高,解释了茅苍术中茅山苍术和其他地区的茅苍术挥发油组分中苍术素和苍术酮及茅术醇和β-桉叶醇是协同变化的原因。

苍术中三种单体化合物对脾虚模型大鼠疗效研究

目的:通过研究苍术中三种单体化合物对痰湿困脾模型大鼠的疗效,来明确这3种化合物的药效。方法:以给大鼠灌服大剂量番泻叶为造模方法,再以脾虚模型大鼠为给药对象,分别给以不同剂量的苍术素、β-桉叶油醇以及5-羟甲基糠醛等,并测量不同组别大鼠的血清胃泌素(GAS)、血管活性肠肽(VIP)、一氧化氮(NO)、淀粉酶活性(AMS)、胃动素(MTL)等生理指标。结果:大鼠在灌服3种单体化合物后其胃泌素、血管活性肠肽、一氧化氮、淀粉酶活性、胃动素等生理指标均出现了不同程度的恢复,其中灌服高剂量5-羟甲基糠醛的大鼠血某些指标好于阳性药物组大鼠。结论:苍术素、β-桉叶油醇以及5-羟甲基糠醛这3种单体化合物均对脾虚模型大鼠有一定的治疗作用,提示这3种单体化合物可能是苍术健脾的物质基础。

水分胁迫对茅苍术根茎生长及挥发油含量的影响

通过控制茅苍术〔Atractylodes lancea(Thunb.)DC.〕不同生长期的土壤含水量,研究了轻度和重度干旱胁迫与涝渍胁迫对茅苍术根茎生长及挥发油含量的影响。结果表明,在不同生长期,茅苍术根茎生长和挥发油成分含量对不同土壤水分条件的反应不同,其中生殖生长期对水分胁迫较敏感,干旱和涝渍胁迫均会导致根茎生长量和挥发油含量下降。水分胁迫对茅苍术根茎生长量和挥发油含量的影响效应是一致的,导致根茎生长量显著下降的水分条件可使挥发油含量下降,对根茎生长量影响不显著的水分条件则有利于挥发油成分的积累。在果后期进行适当的涝渍胁迫(土壤含水量35.5%～38.5%)有利于茅苍术根茎生长和挥发油含量的提高。

不同覆盖物对茅苍术出苗率及幼苗生长状况的影响

[目的]研究覆盖物对茅苍术出苗率及幼苗生长状况的影响.[方法]将茅苍术播种后采用稻草和枯落松针覆盖苗床（对照组裸露）,培养一段时间后,测定土壤含水量、温度、pH和茅苍术出苗率,并观察茅苍术幼苗的生长状况.[结果]稻草和枯落松针覆盖处理的茅苍术出苗率极显著高于对照（P＜0.01）;其中,松针处理效果最好,出苗率高达79.03％,土壤日平均温度变化范围在14.7～20.9℃,且随着覆盖天数的增加土壤酸碱度逐渐降低,接近茅苍术的野生土壤环境的酸碱度;枯落松针覆盖处理和稻草处理的茅苍术幼苗株高、叶长、叶宽、单株重和叶绿素含量等各种生物学性状指标均高于对照,其中枯落松针处理的幼苗各项指标均高于稻草处理.[结论]培育茅苍术幼苗时,以枯落松针覆盖既能提高出苗率,又能达到壮苗的标准.