烏拉爾甘草遺傳多樣性與品質(zhì)評(píng)價(jià)及槲寄生的抗氧化活性成分.pdf

1、本論文包括以下兩部分研究?jī)?nèi)容：(1)烏拉爾甘草的遺傳多樣性及品質(zhì)評(píng)價(jià)；(2)槲寄生抗氧化活性成分研究。 第一部分對(duì)中國(guó)華北產(chǎn)烏拉爾甘草的遺傳多樣性及其藥材質(zhì)量進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。烏拉爾甘草(GlycyrrhizauralensisFisch．)為豆科甘草屬多年生草本植物，是我國(guó)藥用甘草的主要來(lái)源，同時(shí)也是維護(hù)我國(guó)西北部荒漠半荒漠地區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要固沙植物。甘草藥材的用途非常廣泛，除藥用外，還廣泛應(yīng)用于食品、煙草、化妝品等行業(yè)。

2、該植物在我國(guó)北方分布廣泛，從新疆的西部邊陲一直延伸到黑龍江東部。近年來(lái)，由于國(guó)內(nèi)外甘草市場(chǎng)需求量猛增，野生資源的過(guò)度采挖不僅導(dǎo)致甘草藥材產(chǎn)量和質(zhì)量的急劇下降，同時(shí)也加速了我國(guó)北方荒漠化的擴(kuò)展，造成了嚴(yán)重生態(tài)災(zāi)難。另一方面，烏拉爾甘草的地理分布跨度大，形態(tài)變異十分顯著，藥材質(zhì)量差異也很大。然而迄今為止，有關(guān)這一廣布種的種下遺傳變異、居群結(jié)構(gòu)、地理分布格局及其與藥材質(zhì)量的相關(guān)性未見(jiàn)系統(tǒng)研究報(bào)道。開(kāi)展本課題的研究具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。

3、 對(duì)內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、陜西、山西、河北、吉林、黑龍江共八省區(qū)的野生烏拉爾甘草資源進(jìn)行了系統(tǒng)深入的實(shí)地考察和樣品采集，采集到30個(gè)產(chǎn)地居群?jiǎn)沃陿颖竟灿?jì)300余份，其中每份材料均包括嫩葉和藥用部位，分別供遺傳多樣性分析和藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)研究。實(shí)地考察結(jié)果顯示由于連年過(guò)度采挖，野生烏拉爾甘草的生境已嚴(yán)重破碎化，在上述地區(qū)已很難采挖到粗大主根，90％以上的居群均只能找到細(xì)小的次生根或根莖，即俗稱(chēng)的“毛草”。野生烏拉爾甘草的生境、資源儲(chǔ)藏量

4、及藥材質(zhì)量十分令人擔(dān)憂。 綜合遺傳多樣性和化學(xué)成分含量測(cè)定結(jié)果，發(fā)現(xiàn)甘草苷含量大于1％的樣品均分布于GroupA中，甘草酸含量大于2％的樣品除了兩個(gè)樣品分布于GroupB中外，其余也均分布于GroupA中，同時(shí)滿足甘草苷含量大于1％，甘草酸含量大于2％的樣品均分布于GroupA中。GroupA中甘草苷和甘草酸平均值分別為0．61％和1．53％，GroupB中分別為0．24％和1．13％，內(nèi)蒙古磴口居群5份樣品含甘草苷和甘草酸分別

5、為0．18％和0．82％。這說(shuō)明烏拉爾甘草中甘草酸及甘草苷的含量與遺傳變異有一定相關(guān)性。 第二部分研究了槲寄生的化學(xué)成分及其抗氧化活性。槲寄生為桑寄生科植物槲寄生14scumcoloratum(Kom．)Nakai的干燥帶葉莖枝，常寄生于梨、榆、楊、山楂等樹(shù)上，具有補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕、滋陰養(yǎng)血的功效。植物化學(xué)研究揭不槲寄生中富含黃酮類(lèi)化合物，藥理學(xué)研究表明槲寄生具有抗衰老和抗氧化作用。我們對(duì)槲寄生黃酮類(lèi)化學(xué)成分進(jìn)行了較為系統(tǒng)

6、的研究，以期闡明其抗氧化藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，為其藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立提供科學(xué)依據(jù)。 采用大孔吸附樹(shù)脂、SephadexLH-20等柱色譜方法從槲寄生的40％乙醇部位分離得到6個(gè)化合物，應(yīng)用UV、IR、NMR、MS、CD等方法鑒定其結(jié)構(gòu)分別為：高圣草素-7-O-B-D一葡萄糖苷(I)，北美圣草素-7-O-B-D-葡萄糖苷(II)，柚皮素-7-O-B-D-葡萄糖苷(III)，(2S)-高圣草素一7，4'-O-B-D-雙葡萄糖苷(Iv)，(2

7、R)-北美圣草素-7,4'-O-β-D-X-雙葡萄糖苷(V)和1,7-二-對(duì)羥基苯-5-羥基-順式-2,3-環(huán)氧一1一庚酮(VI)。其中化合物IV，V和VI為新化合物，除化合物I外，其余化合物均為首次從該植物中分離得到。 隨后，分別采用化學(xué)比色法和電子順磁共振法(EPR)對(duì)上述化合物的抗氧化活性進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究?；瘜W(xué)比色法的結(jié)果顯示化合物I-VI對(duì)羥自由基和超氧陰離子自由基均有較好的清除作用。在清除羥自由基(·OH)的反應(yīng)中

8、，化合物VI的自由基清除率最強(qiáng)，其IC50值為0．17mM；在清除超氧陰離子自由基(O2-.)的反應(yīng)中，化合物III的自由基清除率最弱，其IC50值為0．49mM，所有化合物對(duì)羥自由基和超氧陰離子自由基的清除作用均強(qiáng)于對(duì)照茶多酚(EGCG)(其IC50值分別為0．58mM和0．53mM)。電子順磁共振法的結(jié)果同樣顯示這些化合物對(duì)羥自由基和超氧陰離子自由基有不同程度的清除作用。在EPR-羥自由基清除反應(yīng)中，化合物IV自由基清除率最強(qiáng)，IC

9、50值為0．23mM，優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照茶多酚(IC50值為0．54mM)；在EPR-超氧陰離子清除反應(yīng)中，化合物VI的自由基清除率最弱，其IC50值(0．27mM)略高于茶多酚(IC50值為0．12mM)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果還提示這些化合物抗氧化活性的強(qiáng)弱與化合物的水溶性，分子結(jié)構(gòu)中苯環(huán)上羥基、甲氧基的數(shù)目和取代位置等有關(guān)。 本論文的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1．首次應(yīng)用ISSR技術(shù)對(duì)野生烏拉爾甘草的居群遺傳多樣性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)

10、現(xiàn)該種群遺傳多樣性水平依然很高，提示盡管采挖過(guò)度，還不至于導(dǎo)致該種群遺傳多樣性的喪失而滅絕，因此只要有效采取就地保護(hù)和撫育措施，4-5年后我國(guó)野生甘草藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量均有望得到恢復(fù)，這一研究結(jié)果為野生烏拉爾甘草資源的保護(hù)和撫育，以及我國(guó)北方荒漠地區(qū)的生態(tài)保護(hù)、恢復(fù)和重建，提供了科學(xué)依據(jù)。 2．首次應(yīng)用ISSR技術(shù)，對(duì)內(nèi)蒙古、寧夏、吉林、黑龍江等八省區(qū)所產(chǎn)烏拉爾甘草的遺傳變異進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)該種群存在明顯的遺傳分化變異，并首次

11、揭示了遺傳變異與產(chǎn)地環(huán)境，以及藥材質(zhì)量的相關(guān)性，為甘草藥材質(zhì)量的評(píng)價(jià)及優(yōu)良品種的選育提供了科學(xué)依據(jù)。 3．通過(guò)內(nèi)蒙古、寧夏、吉林、黑龍江等八省區(qū)野生烏拉爾甘草產(chǎn)地的實(shí)地考察，結(jié)合采用HPLC方法對(duì)116份甘草藥材樣品中甘草苷、異甘草苷及甘草酸的含量測(cè)定，發(fā)現(xiàn)這些甘草的傳統(tǒng)產(chǎn)地目前所能獲得的甘草藥材，90％以上達(dá)不到藥典標(biāo)準(zhǔn)。這是迄今為止有關(guān)國(guó)產(chǎn)甘草野生資源質(zhì)量的最新研究結(jié)果。 4．從槲寄生中分離鑒定了五個(gè)黃酮類(lèi)化合物和一