葫芦巴碱在植物体内的生理功能

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1、摘要介绍了葫芦巴碱在植物体内的代谢和生理功能，包括葫芦巴碱在细胞周期的调节、信号分子、氧化和紫外胁迫、盐和干旱胁迫、感夜运动和DNA甲基化等方面的最新研究进展。关键词葫芦巴碱;细胞周期;胁迫;感夜运动;DNA甲基化中图分类号S481文献标识码A文章编号0517－6611(2012)10－05876－03PhysiologicalFunctionsofTrigonellineinPlantsWUFeietal(KeyLaboratoryofForestPlantEcology，MinistryofEducation，NortheastFore

2、stryUniversity，Harbin，Heilongjiang150040)AbstractThispaperintroducedthemetabolismandphysiologicalfunctionsoftrigonellineinplants，andshowedtherecentstudiesontrigo-nelline，includingonitsregulationofcellcycle，signalmolecular，oxidativeandultravioletstress，droughtandsaltstress，

3、nyctinasticmove-mentandDNAmethylation．KeywordsTrigonelline;Cellcycle;Stress;Nyctinasticmovement;DNAmethylation葫芦巴碱(TRG)是从豆科植物蝶形花亚科葫芦巴属葫芦巴(Trigonellafoenum-graecumL．)的干燥种子中分离的一种生物碱［1］，因而定名葫芦巴碱，是葫芦巴干燥种子中的主要生物碱之一。在中医药典中，TRG具有温肾、祛寒、止痛之功效，是治疗肾脏冷虚、小腹冷痛、寒湿脚气的主要药物［2－3］。在西医治疗中，TRG主

4、要用于治疗糖尿病［4－5］、肿瘤［6－7］和肝损伤［8］等。因此，人们对葫芦巴碱的医用价值比较重视。自Evans等提出葫芦巴碱具有促进细胞周期G2期停止的作用，具备植物激素的特性，引起人们的关注［9］。近些年，有关葫芦巴碱的研究资料越来越多，并涉及到植物的各种生理生化功能，受到人们的关注，已成为研究的热点［10］。笔者就此领域内的研究进展加以归纳，旨在为相关研究提供参考。1葫芦巴碱在植物体中的分布葫芦巴碱是一种生物碱，葫芦巴属葫芦巴种子中含量较高，达到种子干重的0．13%［11］。青咖啡豆在烘烤后含有大量的葫芦巴碱，并且是咖啡中的主要挥发性

5、物质，是主要的提神物质［12］。葫芦巴碱广泛存在于不同高等植物中。大豆和苜蓿干燥种子中含有葫芦巴碱［13］。咖啡树的各部分器官都含有葫芦巴碱，其中根系的含量小于地上组织［14］。在白皮云杉(Piceaglauca)的种子胚中含有葫芦巴碱［15］。在紫茉莉根中，胡芦巴碱含量为0．15～0．19mg/g［16］。当植物受到盐胁迫和水分逆境时，植物体内葫芦巴碱大量积累［17］。另外，已发现含有葫芦巴碱的植物有［18］:茄(SoanummelongenaL．)的叶;使君子(QuisqualisindicaL．)的叶和种子;南瓜(Cucurbitam

6、oschataDuch．)的果实;臭马比木(MappiafoetidaMiers);田皂角(Aeschynomeneindica)的全草;小叶买麻藤［Gnetumparvifolium(Warb．)C．Y．Cheng］的藤;白亮羊蹄甲(Bauhiniacandicans);相思子(AbursprecatoriusL．)的种子;兵豆(LensculinarisMedic)的种子;臭味假柴龙树(Nothapo-dytesfoetida(Wight)Sleum．)的茎。2葫芦巴碱的代谢葫芦巴碱是尼克酸甲基化的产物，是植物体内的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸

7、(NAD)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)代谢或转化而产生的。Ashihara等利用细胞培养的方法，借助3H示踪技术，研究了葫芦巴碱的代谢过程［15］。喹啉酸在磷酸核糖转移酶作用下转变成为尼克酸单核苷酸，从尼克酸单核苷酸开始有2条代谢途径形成葫芦巴碱(图1):一是尼克酸单核苷酸在5'－核苷酸酶和嘌呤核苷酸分解酶的作用下形成尼克酸，尼克酸转化成N－糖苷尼克酸和葫芦巴碱;另一条途径是尼克酸单核苷酸在尼克酸嘌呤核苷转移酶作用下转化成尼克酸腺嘌呤二核苷酸，在NAD合成酶催化下转化成NAD，由NAD通过5'－核苷酸酶和嘌呤核苷酸分解酶的连续催化

8、下形成尼克酸，再可进行尼克酸转化成N－糖苷尼克酸和葫芦巴碱。第2条途径中的NAD是受吡啶核苷酸循环的影响，在形成葫芦巴碱的过程中整个吡啶核苷酸循环的周转速度可能很快。由此可见，葫