葛根总黄酮提取工艺优化及其抑菌与抗氧化活性研究

对葛根[Pueraria montana(Loureiro)Merrill]总黄酮的抑菌和抗氧化活性进行研究。采用单因素试验结合响应面法优化葛根的水提工艺,利用紫外分光光度法和高效液相色谱法对葛根总黄酮进行表征,并运用琼脂扩散法和以DPPH·、ABTS+·和总还原能力为指标评价葛根总黄酮的生物活性。结果表明,优化后的葛根总黄酮提取工艺为料液比(m∶V,g∶mL)1∶16,提取时间69 min,提取3次,总黄酮得率为7.690%。优化后的葛根总黄酮中检出9种常见黄酮成分,其含量总占比为91.81%;葛根总黄酮对11株供试菌有不同的抑菌活性,并首次发现其对粪链球菌(Enterococcus faecalis)和苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)有中度敏感作用,MIC分别为250、500 mg/mL,具有较强的清除能力和总还原能力,其中对DPPH·、ABTS~+·自由基的IC_(50)分别为0.398、0.189 mg/mL。

粉葛PtCHI基因的克隆、原核表达和亚细胞定位

为探究葛根品种间异黄酮类物质代谢关键酶基因PtCHI的分子机制差异,并揭示其品种间异黄酮物质含量差异的原因,该研究以野葛品种‘桂葛8号’和粉葛品种‘桂葛1号’为材料,经乙醇提取并通过高效液相色谱仪对野葛和粉葛中葛根素和总黄酮的含量进行测定,基于已报道的野葛CHI基因,通过同源克隆方法分离粉葛中PtCHI基因,并在体外进行蛋白表达,同时在拟南芥原生质体中研究PtCHI基因的定位。结果表明:(1)野葛中的葛根素含量显著高于粉葛的,野葛的总黄酮含量也高于粉葛但未达到显著水平。(2)成功分离到粉葛PtCHI基因,长度为742 bp且包含672 bp完整的ORF框,编码223个氨基酸,与野葛的CHI基因具有99%的同源性。(3)CHI基因在粉葛中的表达量为茎>根>叶子,在野葛中则为根>茎>叶子,除叶子外野葛中CHI基因的表达量均显著高于粉葛。(4)经预测,粉葛PtCHI蛋白为稳定的亲水性蛋白且大小为27.8 kD,二、三级结构以α-螺旋为主,具有25个磷酸化位点,与野葛、大豆和乌拉尔甘草的亲缘关系较近,与F3H2、F3H、4CL4、DFR2及CHS发生互作的可能性较大。(5)在体外成功诱导并分离到27.8 kD的PtCHI单一蛋白。(6)通过拟南芥原生质体进一步揭示PtCHI主要定位在叶绿体。该研究结果进一步解析了粉葛和野葛中黄酮类物质含量的差异问题,为PtCHI的功能验证和异黄酮代谢途径机理研究提供了参考。

不同预处理对葛麻姆种子萌发和幼苗生长的影响

采用聚乙二醇-6000(PEG)、赤霉素(GA3)、硝普钠(SNP)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)、吲哚-3-乙酸(IAA)等6种外源物质分别对葛麻姆种子进行浸种处理,测定葛麻姆种子的发芽指标和幼苗生长指标,探究不同预处理对葛麻姆种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,0.5~8.0 mg/L NAA对种子的萌发表现为抑制作用。5%~55%PEG、80~300 mg/L GA3、30~50 mg/L SNP、4~25 mg/L 6-BA和100~125 mg/L IAA对种子的萌发主要表现为促进作用,其中35%PEG处理的种子发芽指标最好,其发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数分别为49.33%、66.00%、9.52、0.68。2~50 mg/L 6-BA和0.5~8.0 mg/L NAA不利于幼苗根系的生长。15%~45%PEG、80~120 mg/L GA3、10~50 mg/L SNP和75~200 mg/L IAA对幼苗生长有促进作用。研究表明,不同预处理对葛麻姆种子萌发及幼苗生长具有不同的影响,综合其种子发芽指标及幼苗生长指标,采用35%PEG浸种是葛麻姆种子的最佳处理方式。

土层厚度对五叶地锦和葛枝条抗寒能力的影响

为明确种植于不同土层厚度下的五叶地锦和葛枝条的抗寒差异,以栽植于不同土层厚度(30 cm、50 cm、70 cm)中的五叶地锦、葛的1年生休眠枝条为试材,分别进行-10、-20、-30和-40℃低温处理24 h后,以4℃处理的为对照,测定其萌芽率和生理指标,并采用隶属函数法综合评价土层厚度对2种植物的抗寒能力的影响。结果表明:50、70 cm土层下的2种植物的萌芽率均较高。五叶地锦在不同土层厚度下的相对电导率和MDA含量均随温度的降低而升高;70 cm土层下的相对电导率和MDA含量最低,SOD酶活性和可溶性糖含量最高。对葛而言,不同土层厚度下的SOD酶活性在-20℃以上均能维持较高水平,MDA含量在此温度范围内逐渐降低,其余指标的变化规律与五叶地锦相似。70 cm土层厚度下2种植物的抗寒能力最强,但2种植物种植于50 cm土层厚度中即可满足越冬要求。

基于网络药理学探究御丰膏对皮肤抗衰老的作用机制

目的:探讨御丰膏中葛根、人参、雪莲3种药用植物对女性皮肤抗衰老的作用机制。方法:利用TCMSP、UniProt数据库、GeneCards数据库及Cytoscape 3.9.1,过滤和收集葛根-人参-雪莲的活性成分和靶点以及与雌激素、内分泌和抗氧化相关靶点,并进行通路富集分析,建立可视化网络图。经AutoDock Tools 1.5.7软件将关键成分和核心靶点进行分子对接并可视化。结果:共获得有效成分33个,相关靶点100个;神经活性配体-受体相互作用等9个核心信号通路。分子对接结果显示,山奈酚、木犀草素、槲皮素与血管内皮生长因子(VEGFA)、肿瘤坏死因子(TNF)等核心靶点可以较好地结合。结论:通过网络药理学分析预测葛根-人参-雪莲抗皮肤衰老的作用机制,为探索药食同源方法延缓皮肤衰老提供参考。

葛根饮料的制备工艺研究

以葛根为主要原料,以饮料的感官评分为指标,通过单因素和正交试验优化葛根饮料的制备工艺。结果表明,葛根饮料的最佳配方为葛根液添加量25%、柠檬酸0.14%、苹果酸0.08%、木糖醇0.05%、甜菊糖苷0.020%、柠檬酸钠0.10%、异抗坏血酸钠0.02%、甜蜜素0.03%、赤藓糖醇0.20%、蜂蜜2%、果汁0.50%以及山梨酸钾0.04%。此配方下制得的葛根饮料酸甜爽口、葛香浓郁,黄酮含量为1.329 mg·mL^(-1)。

葛高产标准化栽培技术研究

为实现葛高产(产量达30 t/hm^(2))栽培,提高葛生产的经济效益,从土壤养分含量、施肥种类与施肥量、栽培方法、栽培密度等方面进行了葛高产标准化栽培技术研究。结果表明:实现当年鲜葛产量达到30 t/hm^(2),应选择肥力高的熟化土壤,要求土壤速效养分N含量达0.071 mg/g以上,P2O5含量达0.095 mg/g以上,K2O含量达0.107 mg/g以上,土壤有机质含量达18.9 mg/g以上。栽培时应选择葛种苗根直径2 cm左右的大苗,施复合肥1125 kg/hm^(2)、人畜粪22500 kg/hm^(2)、土杂肥112500 kg/hm^(2),采用搭架栽培方法,栽培密度为15000株/hm2。

粉葛不同外植体的诱导与松散型愈伤组织增殖研究

为建立系统的粉葛松散型愈伤组织培养体系,比较分析了不同浓度的外源激素6-BA和NAA组合对粉葛叶片、叶柄和茎段三种外植体的诱导效果,并对具有松散形态的愈伤组织进行增殖培养,运用响应面法结合2,4-D对增殖条件进行系统优化,采用分光光度法检测此条件下诱导的愈伤组织中总黄酮和总酚的含量。结果表明,茎段和叶柄的最适诱导条件均为2.0 mg·L^(-1)6-BA+0.1 mg·L^(-1)NAA,诱导率最高分别达到96.30%和95.83%;叶片的最适诱导条件为2.0 mg·L^(-1)6-BA+0.5 mg·L^(-1)NAA,诱导率最高为42.86%。筛选出茎段作为松散型愈伤组织诱导和增殖的材料,增殖的初步条件为1.0 mg·L^(-1)6-BA+0.25 mg·L^(-1)NAA;响应面优化后的松散型愈伤组织最适增殖条件为1.10 mg·L^(-1)6-BA+0.25 mg·L^(-1)NAA+0.95 mg·L^(-1)2,4-D,此条件下愈伤组织主要为黄绿色,呈现较松散的状态,增殖系数最高达到9.34,总黄酮和总酚含量分别为25.07、27.44 mg·g^(-1)。

不同产地葛功能成分含量与矿质元素相关性研究

【目的】探索药材葛品质与矿质元素相关性,为葛栽培(种植)的合理施肥提供理论依据。【方法】测定葛的根、茎、叶中总黄酮、葛根素、大豆苷等功能成分含量与N、P、K等矿质元素含量,及其土壤中相应矿质元素含量,并用SPSS软件进行相关性分析。【结果】①不同产地块根、茎、叶中有效成分含量有差异,同一产地不同年限的有效成分随年限增长而增加。②块根中大量元素含量整体呈K>N>Mg>Ca>P;微量元素含量为Fe>Sr>Mn。③块根中有效成分含量与矿质元素含量相关性明显,其中总黄酮与N含量呈极显著正相关(P<0.01);葛根素与Mg呈极显著正相关(P<0.01);大豆苷元与K呈显著负相关(P<0.05)。块根中有效成分含量与土壤矿质元素含量相关性也较为明显。④茎叶中大量元素N、K含量远高于P含量,整体N>K>Ca>Mg>P;微量元素为Mn>Fe>Sr。⑤茎叶中葛根素与K、N含量显著负相关(P<0.05);大豆苷与N、K含量极显著负相关(P<0.01)。⑥茎叶中葛根素与土壤全K呈显著负相关(P<0.05)。【结论】葛有效成分含量与土壤和植株矿质元素(尤其是N、K、Ca、Fe、Mg和Mn)息息相关。

山东植物新分类群

豆科一新变种,即白花葛藤（Pueraria montana var.culaishanensis）,与原变种区别在于花冠白色,花萼黄白色,旗瓣近圆形,直径约10~12 mm,苞片长于小苞片。

葛根酒主要成分分析

检测葛根酒,采用气相色谱法,高效液相色谱进行分离法,薄层色谱定性鉴别法,蒸馏法,酸碱滴定法等检测方法建立测定其中葛根素,粗多糖,总黄酮,总酸,总脂,酒精度,氰化物,甲醇,丙酸乙脂,可为葛根酒质量品质控制提供精确的含量检测方法,并为葛根酿酒的发酵过程控制提供参考依据。

葛拟锈病菌rDNA-ITS的序列分析

分别从罹拟锈病的野葛Pueraria lobata(Willd.)Ohwi、粉葛P.thomsoniiBenth.和山葛P.montana(Lour.)Merr.获得病原物拟锈病菌(集壶菌)Synchytriumsp.的孢子囊堆,用其作材料进行了不同DNA提取方法的效果比较,同时对来自以上3种不同植物菌株的核糖体DNA(rDNA)-ITS进行了克隆和序列分析.结果表明:改良的氯化苄法提取基因组DNA的效率最高,但单孢子囊直接进行PCR扩增也可以满足ITS的克隆和分析;来源于野葛和粉葛菌株的ITS1-5.8S-ITS2分别为856 bp和907 bp,两者同源性为92%;而山葛菌株的ITS1-5.8S-ITS2为1 148 bp,与野葛和粉葛菌株的同源性分别为54%和55%.由此推断,粉葛与野葛上的菌株可能为相同种的不同变种,而山葛上的菌株为另一个种;或者3种植物上的菌株分别为3个不同的集壶菌种.

葛属植物资源的研究进展

葛属植物中的葛根和粉葛是我国常用药食同源植物,其富含黄酮类与三萜类化合物,药理作用显著;葛根和粉葛还富含多种微量元素和氨基酸等,具有解酒解热,止泻生津,活血通经等功效,临床上常用于治疗心血管系统疾病,降脂降压,解酒护肝等。此外,葛根和粉葛在食品、饲料等方面都有良好的应用。近年来,粉葛立架栽培模式已成熟并系统化,在多个省份的粉葛种植区广泛使用。依托近些年来国内外相关文献,在基源、分类、栽培繁育、药理活性成分、综合开发利用等方面对葛根和粉葛进行综述,以期为后续葛属植物资源开发利用研究提供参考。

6个葛品种(系)花部形态特征观察

葛〔Pueraria montana(Loureiro)Merrill〕隶属于豆科(Fabaceae)葛属(Pueraria DC.),为多年生藤本植物,是重要的药食两用植物[1]。随着葛产品的不断开发应用,葛品种出现感病率高,产量低,投入成本增加而经济效益减少等问题[2-3]。已有研究主要集中于葛的种质资源收集[4-6]、营养成分分析[7-9]、药理作用[10-12]和栽培[13-16]等方面,关于葛杂交育种方面的报道较少。季志平等[17]在葛品种杂交选育过程中发现,种子繁殖更容易发现具有新的遗传特性的个体。

葛的学名及其在美国的入侵教训(英文)

葛(Pueraria montana),豆科多年生藤本,原产东亚、南亚和东南亚,热带和温带广泛栽培并逸为野生;不仅学名多而混乱,而且已成为美国危害最严重的外来入侵种之一。考证了葛的学名并给出异名,同时介绍葛在美国从鼓励引入到大量栽培,最后被列入联邦危害植物并全面禁止的引种教训。

Kudzu Response to Foliar Applied Herbicides

Chemical control is presently the most cost-effective means to control kudzu;however, some of the herbicides labeled for kudzu control have substantial non-target toxicity, poor selectivity, high cost, long soil persistence, high soil mobility and/or high use rates. The present study evaluated other herbicides for efficacy in suppressing aboveground kudzu biomass in replicated field trials at three sites over two years. A single application of aminopyralid, triclopyr or metsulfuron resulted in at least 90% kudzu suppression in the following season at two locations. After a second year of treatment those herbicides and fluroxypyr produced at least 90% kudzu suppression, and 100% kudzu control was reached on some test plots. Glyphosate, glufosinate and mesotrione were less effective in controlling kudzu. Given the rapid growth potential of kudzu, complete eradication should be pursued. None of the herbicides evaluated in the present study could reliably achieve eradication of mature kudzu with two applications, so additional control efforts would be required.

粉葛搭架栽培不同部位氮磷钾吸收情况分析

粉葛是常用的药食同源植物,在我国分布较为广泛,由于其具有较高的开发以及利用价值,近年来在国内外广受欢迎。文章分析了搭架栽培方式下,粉葛不同部位N、P和K元素的吸收情况,以期为粉葛的种植提供相应的数据支撑。

粉葛生理特性对干旱胁迫的响应

为探究粉葛(Pueraria montana var. thomsonii)对干旱胁迫的生理响应机制,本研究以粉葛植株为试验材料,通过盆栽形式和自然耗水与人工补水相结合的控水方法,分别设定了3个不同水分梯度。结果表明:干旱胁迫会抑制粉葛生长,叶片相对含水量和根系活力降低,叶绿素总含量显著增加;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)酶活性均得到提高,过氧化氢酶(CAT)酶活性在中度干旱胁迫下逐渐增加,重度干旱胁迫下CAT酶活性逐渐降低;叶肉细胞相对电导率显著增加,渗透调节物质浓度增加;总黄酮含量显著升高。单叶面积与POD、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和可溶性蛋白含量呈现显著负相关,POD和脯氨酸与总黄酮含量显著正相关。通过相关性分析与主成分分析可知,POD、相对含水量、SOD、类胡萝卜素、可溶性蛋白、CAT和总黄酮在干旱胁迫下表现为较敏感的生理指标。本研究结果可为粉葛节水及优质栽培的生理机制提供理论基础。

粉葛丛生芽诱导与增殖条件

为短期内获得大量优质的粉葛丛生芽,从而筛选粉葛丛生芽诱导的适宜条件。本研究以粉葛(Pueraria montana var. thomsonii)幼嫩带节茎段为外植体,探索外植体消毒条件,腋芽萌发培养基、丛生芽诱导培养基丛生芽增殖培养基。结果表明:(1)外植体最佳消毒条件为75%酒精浸泡30 s后,0.1%氯化汞溶液(加2滴吐温80℃)处理10 min,污染率为10.00%,腋芽萌发率为93.33%。(2)最佳腋芽生长培养基为MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L+活性炭0.2 g/L,腋芽萌发率达93.33%。(3) MS+TDZ1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+酸水解酪蛋白200 mg/L为最佳丛生芽诱导培养基,丛生芽诱导率达90.00%。(4) MS+IBA 0.2 mg/L+6-BA 1.0 mg/L+KT 1.0 mg/L为最佳丛生芽增殖培养基,增殖系数为1.77。本研究结果可为基于丛生芽诱导的粉葛离体快繁体系建立提供依据。

粉葛查尔酮合成酶基因PtCHS的克隆与植物表达载体构建

查尔酮是植物体形成的一类次级代谢产物,在植物花色形成、育性及抵抗胁迫中发挥重要作用。前期研究发现粉葛与野葛中总黄酮的含量和葛根素的含量差异较大,而查尔酮合成酶是黄酮类化合物合成中的首个关键酶。为了研究野葛与粉葛中的查尔酮合成酶(CHS)基因是否存在差异性,利用同源克隆的方法,根据已报道的野葛CHS基因序列设计引物,从粉葛中克隆CHS基因,对其进行蛋白相对分子质量、二级结构及亚细胞定位预测等生物信息学分析并构建植物表达载体。结果显示,成功克隆到粉葛CHS基因,将其命名为PtCHS,该基因cDNA序列长1187 bp,包含一个长1179 bp完整的ORF框,推导编码389个氨基酸,预测蛋白相对分子质量为42.8 kD,理论等电点为5.96,无跨膜结构域,为稳定的亲水性蛋白,二级结构主要由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成,同时亚细胞定位预测结果显示蛋白位于细胞质;氨基酸序列多重比对发现,粉葛的查尔酮合成酶基因(PtCHS)所编码的氨基酸与已报道的野葛CHS基因编码的氨基酸同源性为100%,与大豆、赤豆、菜豆及木豆的氨基酸同源性均在95%以上;蛋白互作预测分析得出,CHS与CHI、C4H及REDUCTASE发生互作的可能性较大;用PtCHS与植物表达载体pBI121构建重组子pBI121-PtCHS,为葛根查尔酮合成酶基因的功能验证提供重要的参考依据。