植物皂苷生物合成及调控研究进展

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1、中国农业科技导报，2014，16(4):50－58JournalofAgriculturalScienceandTechnology植物皂苷生物合成及调控研究进展雷彩燕，李静静，闫凤鸣*(河南农业大学植物保护学院，郑州450002)摘要:皂苷是一类组成型存在于大多数高等植物中的次生代谢物，在医药、植物源农药、保健品、营养品开发领域有广阔的应用前景，但皂苷在植物中含量低且不稳定，严重影响了皂苷类物质的开发利用。因此，调控皂苷生物合成、提高皂苷产量引起了越来越多的关注。综述了皂苷的生物合成途径以及栽培技术、细胞工程、基因工程和毛状根培养对其合成的调控方面的研究进展，并针对该领域存在的问题以及未来

2、的研究方向等进行了总结和展望。关键词:皂苷;生物合成;栽培技术;细胞工程;基因工程;毛状根培养doi:10．13304/j．nykjdb．2014．033中图分类号:Q946文献标识码:A文章编号:1008-0864(2014)04-0050-09ＲesearchAdvancesinPlantSaponinsBiosynthesisanditsＲegulationLEICai-yan，LIJing-jing，YANFeng-ming*(CollegeofPlantProtection，He'nanAgriculturalUniversity，Zhengzhou450002，China)Abs

3、tract:Saponinsareagroupofsecondarymetabolitesoccurringconstitutivelyinmosthigherplantspecies，whichhavewidepotentialapplicationindevelopmentofmedicine，plant-derivedpesticides，healthproductsandnourishment．However，thecontentsofsaponinsarelowandunstableinplants，whichseriouslyaffectthedevelopmentandutil

4、izationsofthesecompounds．Therefore，regulationbiosynthesisofsaponinsandimprovementofitsproductionhaveattractedmoreandmoreattention．Thispaperexpoundedthebiosyntheticpathway，cultivationtechnology，geneticengineering，cellengineeringandhairyrootcultivation，andtheresearchprogressmadeinitssynthesisofregula

5、tion．Inaddition，thispaperalsosummarizedtheproblemsexistinginthisareaandprospectsthefutureresearchorientation．Keywords:saponins;biosynthesis;cultivationtechnology;cellengineering;geneticengineering;hairyrootcultivation皂苷(saponin)又称碱皂体、皂甙、皂素、皂角苷或皂草苷，遇水后像肥皂一样容易产生泡沫，主要分布于陆生高等植物中，也少量存在于海星和海参等海洋生物中。皂苷由皂苷

6、元和糖构成，根据皂苷元的结构，可以将植物皂苷分为三萜皂苷和甾体皂苷，其中三萜皂苷主要存在于五加科、豆科、伞形科、远志科及葫芦科植物中，甾体皂苷主要存在于薯蓣科、百合科和玄参科植物中。皂苷广泛存在于植物体内，是植物中重要的次生代谢产物之一，具有杀菌、化感、杀病毒、杀虫等多种生物活性，在植物抵御病虫害过程中发挥着重要作用［1］。除此之外，皂苷是人参、黄芪、远志、柴胡、桔梗和知母等许多中草药的主要有效成分之一，具有抗肿瘤、抗炎、抗过敏、治疗白血病、抗HIV病毒、降血糖、降血脂、防治心脑血管疾病等多种药理作用［2～4］，其中具有显著抗肿瘤活性的皂苷类化合物高达150余种［5］。皂苷的这些特性使其在

7、医疗药物、植物源农药、保健品、营养品开发等方面备受关注。目前，富含皂苷的茶油副产物———茶粕，作为植物驱虫收稿日期:2014-01-14;接受日期:2014-04-08基金项目:国家公益性行业(农业)科研业务费专项(201303030)，河南省教育厅科学技术研究重点项目(12B210049)资助。作者简介:雷彩燕，讲师，博士，研究方向为植物次生代谢与调控。E-mail:zblk001@126．com。*通信作