基于茉莉酸甲酯诱导的丹参毛状根酚酸类成分次生代谢机制研究_李文渊.pdf

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1、第37卷第1期Vol.37，Issue12012年1月January，2012·资源与鉴定·基于茉莉酸甲酯诱导的丹参毛状根酚酸类成分次生代谢机制研究1，321111*李文渊，高伟，赵静，崔光红，邵爱娟，黄璐琦(1.中国中医科学院中药研究所，北京100700;2.首都医科大学中医药学院，北京100069;3.青海大学医学院，青海西宁810000)［摘要］目的:研究外源茉莉酸甲酯诱导后丹参毛状根中酚酸类有效成分形成的次生代谢分子机制。方法:用茉莉酸－1甲酯(MJ，100μmol·L)对丹参毛状根进行诱导实验，分别在0，6，12，24，36h收获材料，运用实时定量PCR对丹参中迷迭香酸次生代谢途径

2、上的关键酶基因的mRNA表达水平进行检测。同时，采用LC-MS测定各个时间点毛状根材料中迷迭香酸(RA)、丹酚酸B(LAB)及咖啡酸(CA)的含量。结果与结论:外源性信号分子MJ作用于丹参毛状根，酚酸类成分迅速积累，表现为CA，RA均在诱导后24h达到最大值，LAB的含量36h后达到最高。其诱导机制可能与不同程度的激活RA合成中苯丙氨酸途径上关键酶基因PAL，4CL，C4H与酪氨酸途径中TAT，HPPR基因的表达有关，基因表达在时间呈现先后性，其中，4CL与PAL的贡献度较大。这为今后更深一步的研究丹参水溶性酚酸类成分的次生代谢途径机制提供了依据。［关键词］茉莉酸甲酯;丹参毛状根;迷迭香酸;

3、丹酚酸B;咖啡酸;次生代谢途径丹参SalviamiltiorrhizaBge.水溶性成分主要为有清除氧自由基、抑制脂质过氧化反应，其作用强度酚酸类化合物，包括咖啡酸(caffeicacid，CA)、迷迭高于维生素C、维生素E、甘露醇。此外，它还对心香酸(rosmarinicacid，RA)、丹酚酸A(salvianolic肌缺血再灌注损伤、脑损伤具有保护作用，并且具有［7］acidA，LAA)、丹酚酸B(salvianolicacidB，LAB)抗衰老、抗肿瘤的作用。CA是大部分酚酸类成［1］等)，它们具有抗氧化损伤、抗肝纤维化、改善尿分的基本化学结构，它在体内的代谢产物阿魏酸具［2-3］毒

4、症、改善肾功能等作用。其中，RA，LAB，CA有抗心肌缺血、降低心肌耗氧量等作用，临床上用于［8］因为在丹参中的含量较高，并且具有重要的的药用冠心病、心绞痛和缺血性脑血管病的治疗。价值越来越被人们关注，RA是由1分子咖啡酸和1酚酸类化合物形成的分子机制研究，始于人们［9］分子3，4-二羟基苯基乳酸(丹参素)缩合而成，是一对RA的生物合成途径的认识。1970年，Ellis等［10］种水溶性多酚化合物。它是一种天然的抗氧化剂，首次提出了RA的生物合成途径。Petersen等以具有极强的清除体内自由基的活性，其抗氧化性强彩叶草的悬浮细胞为研究对象，第一次较全面的阐［4］述了RA生物合成途径及相关酶

5、，认为RA的次生于咖啡酸、绿原酸、叶酸等，它还具有抗病毒活［5］代谢包括苯丙氨酸(phenylpropanoidpathway)和酪性，在作为化妆品添加剂时具有抑制慢性感染、抗紫外线抑制弹性蛋白的降解、增加细胞膜稳定性氨酸(tyrosine-derivedpathway)2条相互平行的支路［6］途径。从化合物结构可以发现，LAB是RA的二聚的作用。LAB又称紫草酸B，是咖啡酸的四聚物，又是RA的二聚体，由3分子的丹参素和1分子的体，推测RA可能是LAB生物合成中的前体化合［11］咖啡酸缩合形成。LAB具有很强的抗氧化作用，具物，同时，RA和LAB都是CA的衍生物，所以CA可能与RA的次生代谢

6、途径具有紧密的关系。因［稿件编号］20110601001此，深入研究RA的生物合成途径及其关键酶基因［基金项目］国家自然科学基金项目(81072990，30901965);北京的表达对探索LAB，CA等酚酸类成分形成的分子市自然科学基金项目(5102009)机制具有重要的意义。虽然RA的生物合成途径已*［通信作者］黄璐琦，研究员，博士生导师，Tel:(010)64014411-经明晰，但是对于其次生代谢途径的基因表达机制2955，E-mail:huangluqi@263.net研究还不够深入，将转录组学与代谢组学相结合，构·13·第37卷第1期Vol.37，Issue12012年1月Janu

7、ary，2012建从基因到代谢的网络，发掘目标代谢物相关基因3个重复，建立对照组。分别在诱导后0，6，12，24，簇及表达机制，可以进一步确定与RA的合成、转36h收获材料。运、调节、修饰有关的新基因及调控机制。2.4HPLC样品制备取约30mg的毛状根与0.5研究表明，用适宜浓度的茉莉酸甲酯(methylg硅藻土混合，置于11mL不锈钢管中，采用高压溶jasmonate，MJ)诱导能显著增加丹参有效成分的剂