桑树黄酮类化合物代谢调控研究

论文摘要

桑叶不仅是家蚕的主要饲料,而且也是重要的传统中药材。桑叶的药用成分较为复杂,黄酮类是其主要成分之一。植物体内黄酮类化合物含量受多种因素的影响,培养条件中光照、微量元素、糖源、氮源、生长调节剂、诱导子、芳香族氨基酸浓度等都可能影响黄酮类化合物的合成。草甘膦是常用除草剂,草甘膦通过影响芳香族氨基酸的合成,进而影响桑苗黄酮类化合物的合成。本试验研究了培养条件对桑树试管苗黄酮类化合物代谢的影响,探讨了桑树中芳香族氨基酸调节与黄酮类化合物代谢之间的关系,得出了适合桑树黄酮类化合物合成的优化培养条件,可为药用桑的田间栽培提供参考。主要试验结果如下:1、正交试验和提取方法研究结果表明,本试验中黄酮类化合物提取最适条件为桑叶粉与75%乙醇以1:20混合,微波处理（600W）40 s,80℃水浴加热2 h;提取液稳定性、紫外分光光度计精密度、标准曲线试验表明Al（NO3）3显色法可以用于桑叶总黄酮含量的测定。2、以陕305为试验材料,通过组织培养法研究了培养条件对桑树黄酮类化合物合成代谢的影响,结果表明培养基中添加30 g/L果糖、NH4NO3质量浓度为1155.0 mg/L、KNO3质量浓度为3150.2 mg/L、MnSO4·4H2O质量浓度为11.15 mg/L、ZnSO4·7H2O质量浓度为4.3 mg/L、激素质量浓度为NAA 0.1 mg/L、6-BA 0.5 mg/L、KT 0.5 mg/L时有利于黄酮类化合物的合成。当培养基中添加10 mg/L LaCl3、0.5 mg/L SA、10 mg/L酸性水解酪蛋白、100 mg/L苯丙氨酸时有利于桑树黄酮类化合物的合成。3、以桑品种沙2×伦教109的盆栽苗为试验材料,研究了草甘膦对桑苗芳香族氨基酸、可溶性蛋白及黄酮类化合物含量的影响,探讨了桑树中芳香族氨基酸调节与黄酮类化合物代谢之间的关系。试验结果表明草甘膦胁迫后桑苗体内游离氨基酸升高,芳香族氨基酸（Phe、Trp、Tyr）、可溶性蛋白和黄酮类化合物的含量均下降,并且有明显的浓度效应;桑苗在草甘膦胁迫下,喷施黄酮类化合物芦丁和芳香族氨基酸都可以有效缓解草甘膦的胁迫作用,其缓解作用随着芦丁和芳香族氨基酸的喷洒浓度和喷洒次数的增加而增强。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 黄酮类化合物的基本结构与主要生理功能
• 2 黄酮类化合物提取方法研究
• 2.1 物理场辅助提取技术
• 2.2 酶解法
• 2.3 吸附树脂法
• 2.4 超临界萃取法
• 3 细胞培养工程和培养条件对植物黄酮类化合物产量的调控
• 3.1 糖源对黄酮类化合物产量的影响
• 3.2 氮素对黄酮类化合物产量的影响
• 3.3 微量元素对黄酮类化合物产量的影响
• 3.4 光照对黄酮类化合物产量的影响
• 3.5 前体物质苯丙氨酸对黄酮类化合物产量的影响
• 3.6 生长调节剂对黄酮类化合物产量影响
• 3.7 诱导子对黄酮类化合物产量的影响
• 4 黄酮类化合物的生物合成及其相关基因
• 4.1 苯丙氨酸解氨酶（PAL）
• 4.2 查尔酮合成酶（CHS）
• 5 桑树中黄酮类化合物研究
• 5.1 桑树中的黄酮类化合物
• 5.2 桑树中黄酮类化合物的药理作用
• 5.2.1 桑树中黄酮类化合物的抗氧化作用
• 5.2.2 桑树中黄酮类化合物的抗癌功能
• 5.2.3 桑树中黄酮类化合物的降血糖功能
• 5.2.4 桑树中黄酮类化合物的降血脂、降血压作用
• 5.2.5 其它药用功能
• 6 本研究的目的意义
• 第一章 桑树总黄酮提取及测定方法建立
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 仪器和试剂
• 1.3 测定方法
• 1.3.1 标准曲线建立
• 1.3.2 紫外分光光度计精密度试验
• 1.3.3 稳定性试验
• 1.3.3.1 提取液稳定性试验
• 1.3.3.2 显色液稳定性试验
• 1.3.4 叶绿素对黄酮类化合物含量测定的影响
• 1.3.5 提取方法建立
• 1.3.5.1 提取溶剂选择
• 1.3.5.2 提取条件筛选
• 1.3.5.3 提取方法选择
• 2 结果与分析
• 2.1 桑树黄酮类化合物含量测定方法的建立
• 2.1.1 黄酮类化合物标准曲线建立
• 2.1.2 桑叶黄酮类化合物提取液稳定性试验
• 2.1.3 紫外分光光度计精密度试验
• 2.2 叶绿素对黄酮类化合物含量测定的影响
• 2.3 提取溶剂选择
• 2.4 水浴提取法最佳条件选择
• 2.5 提取方法选择
• 3 小结与讨论
• 3.1 小结
• 3.2 讨论
• 第二章 培养条件对桑树试管苗黄酮类化合物代谢的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 陕桑305 再生体系建立
• 1.3 培养方法
• 1.4 生理生化指标测定
• 1.4.1 游离氨基酸总量测定
• 1.4.2 苯丙氨酸解氨酶活性测定
• 1.4.3 可溶性蛋白含量测定
• 1.4.4 黄酮类化合物总量测定
• 2 结果与分析
• 2.1 光照对桑树黄酮类化合物代谢的影响
• 2.2 培养基成份对桑树黄酮类化合物代谢的影响
• 2.2.1 碳源对桑叶黄酮类化合物含量的影响
• 2.2.2 氮源对桑树黄酮类化合物代谢的影响
• 2.2.2.1 氮含量对桑叶中游离氨基酸、可溶性蛋白及黄酮类化合物含量的影响
• 2.2.2.2 不同形态的氮对桑叶中游离氨基酸、可溶性蛋白及黄酮类化合物含量的影响
• 2+和Zn²⁺对桑树试管苗黄酮类化合物代谢的影'>2.2.3 微量元素Mn²⁺和Zn²⁺对桑树试管苗黄酮类化合物代谢的影
• 2+对桑叶中苯丙氨酸解氨酶活性的影响'>2.2.3.1 Mn²⁺对桑叶中苯丙氨酸解氨酶活性的影响
• 2+对桑叶中黄酮类化合物及可溶性蛋白含量的影响'>2.2.3.2 Mn²⁺对桑叶中黄酮类化合物及可溶性蛋白含量的影响
• 2+对桑叶苯丙氨酸解氨酶活性的影响'>2.2.3.3 Zn²⁺对桑叶苯丙氨酸解氨酶活性的影响
• 2+对叶中可溶性蛋白及黄酮类化合物含量的影响'>2.2.3.4 Zn²⁺对叶中可溶性蛋白及黄酮类化合物含量的影响
• 2.2.4 激素对桑树黄酮类化合物代谢的影响
• 2.2.4.1 生长素对桑叶苯丙氨酸解氨酶活性的影响
• 2.2.4.2 生长素对桑叶可溶性蛋白及黄酮类化合物含量的影响
• 2.2.4.3 分裂素对桑叶苯丙氨酸解氨酶活性的影响
• 2.2.4.4 分裂素对桑叶可溶性蛋白及黄酮类化合物含量的影响
• 2.2.4.5 不同激素配比对桑叶黄酮类化合物含量的影响
• 2.3 诱导子对桑树黄酮类化合物代谢的影响
• 3对桑树黄酮类化合物代谢的影响'>2.3.1 LaCl₃对桑树黄酮类化合物代谢的影响
• 2.3.2 水杨酸对桑树黄酮类化合物代谢的影响
• 2.3.3 酸性水解酪蛋白对桑树黄酮类化合物代谢的影响
• 2.4 苯丙氨酸对桑叶黄酮类化合物代谢的影响
• 3 小结与讨论
• 3.1 小结
• 3.2 讨论
• 第三章 芳香族氨基酸调节与桑树黄酮类化合物代谢关系研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 桑树幼苗芳香族氨基酸的HPLC 分析
• 1.3 草甘膦（GP）处理
• 1.4 草甘膦胁迫下外源黄酮类化合物、芳香族氨基酸处理
• 2 结果与分析
• 2.1 芳香族氨基酸混和色谱图
• 2.2 芳香族氨基酸标准曲线
• 2.3 草甘膦胁迫下桑苗芳香族氨基酸含量的变化
• 2.4 草甘膦胁迫下PAL 活性的变化
• 2.5 草甘膦胁迫下桑苗游离氨基酸含量的变化
• 2.6 草甘膦胁迫下桑苗可溶性蛋白及黄酮类化合物含量的变化
• 2.7 外源芳香族氨基酸和黄酮类化合物对草甘膦胁迫的影响
• 2.7.1 草甘膦胁迫下外源芳香族氨基酸和黄酮类化合物对桑苗芳香族氨基酸含量的影响
• 2.7.2 草甘膦胁迫下外施芳香族氨基酸和黄酮类化合物对桑苗PAL活性的影响
• 2.7.3 草甘膦胁迫下外施芳香族氨基酸和黄酮类化合物对桑苗可溶性蛋白及黄酮类化合物含量的影响
• 3 小结与讨论
• 3.1 小结
• 3.2 讨论
• 第四章 结论
• 参考文献
• 图版Ⅰ
• 图版Ⅱ
• 致谢
• 攻读硕士学位期间公开发表论文目录