最新第四篇-影响药用植物次生代谢因素(1)教学讲义ppt课件
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植物次生代谢与化感作用原理 43页PPT文档
1973 年初，北京中药研究所拿到 青蒿素的结晶 周维善院士
植物化感作用已经被发现有二千多年， 但真正进行系统、深入的研究是近40年的 事情。由于植物化感作用的理论和实践能 实现农林业的持续发展和达到对自然资源 的保护，近年来植物化感作用成为科学研 究的前沿之一。
1 基本概念
1937年奥地利科学家Molish首次提出：指出化感作用是 指植物之间（包括微生物）作用的相互生物化学关系， 这种生物化学关系包括有益和有害的两个方面。
随着研究的深入，人们更清楚地认识到次生代谢及 其调控是植物进化过程中出现的一系列复杂的对外 界环境改变的适应。
次生代谢产物
植物次生代谢产物种类繁多，人们至今 已发现有黄酮类、酚类、香豆素、木质素、 生物碱、糖苷、萜类、甾类、皂苷、多炔类、 有机酸等。一般分为酚性化合物、萜类化合 物、含氮有机物三大类。
药。从菊科植物青蒿又称黄花蒿(Artemisia annua Linn.中分离出的倍半萜类化合物青蒿素是一种高
效、速效、低毒抗疟药。从பைடு நூலகம்竹桃科植物长春花 (Catharantbus roseus) 中分离出的生物碱长春碱和长 春新碱则是治疗白血病的最好药物之一。
青蒿素是中国学者在20世纪70年代初 从青蒿（Artemisia annua L）中分离 得到的抗疟有效单体，是含有过氧桥 结构的新型倍半萜内酯化合物，是目 前世界上最有效的治疗脑型疟疾和抗 恶性疟疾的药物，被世界卫生组织称 为“治疗疟疾的最大希望”，具有快 速、高效、无抗药性、低毒副作用的 特征。
Ten years later in year of 1984 this book was republished and he added the beneficial effects in his definition.
植物化感作用已经被发现有二千多年， 但真正进行系统、深入的研究是近40年的 事情。由于植物化感作用的理论和实践能 实现农林业的持续发展和达到对自然资源 的保护，近年来植物化感作用成为科学研 究的前沿之一。
1 基本概念
1937年奥地利科学家Molish首次提出：指出化感作用是 指植物之间（包括微生物）作用的相互生物化学关系， 这种生物化学关系包括有益和有害的两个方面。
随着研究的深入，人们更清楚地认识到次生代谢及 其调控是植物进化过程中出现的一系列复杂的对外 界环境改变的适应。
次生代谢产物
植物次生代谢产物种类繁多，人们至今 已发现有黄酮类、酚类、香豆素、木质素、 生物碱、糖苷、萜类、甾类、皂苷、多炔类、 有机酸等。一般分为酚性化合物、萜类化合 物、含氮有机物三大类。
药。从菊科植物青蒿又称黄花蒿(Artemisia annua Linn.中分离出的倍半萜类化合物青蒿素是一种高
效、速效、低毒抗疟药。从பைடு நூலகம்竹桃科植物长春花 (Catharantbus roseus) 中分离出的生物碱长春碱和长 春新碱则是治疗白血病的最好药物之一。
青蒿素是中国学者在20世纪70年代初 从青蒿（Artemisia annua L）中分离 得到的抗疟有效单体，是含有过氧桥 结构的新型倍半萜内酯化合物，是目 前世界上最有效的治疗脑型疟疾和抗 恶性疟疾的药物，被世界卫生组织称 为“治疗疟疾的最大希望”，具有快 速、高效、无抗药性、低毒副作用的 特征。
Ten years later in year of 1984 this book was republished and he added the beneficial effects in his definition.
植物细胞培养与次生产物代谢生产PPT讲稿
悬浮培养不能对某一细胞进行定点观 察和分析，也就不能进行定点选择。因此 ，在进行细胞株（种子细胞）选择和需要 对细胞活动跟踪观察的情况下，必须进行 真正意义上的单细胞培养。由于植物细胞 的团聚性，单细胞培养还比较困难。
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1、细胞平板培养
平板培养(plate culture)：将一定密度的悬浮细
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生物反应器
当前你正在浏览到的事第三十三页PPTT，共八十页。ห้องสมุดไป่ตู้
Stirred Tank Bioreactors
An external motor is used to
agitate the growth medium with impellers. Sterile air or combinations of gases can be introduced (sparkling)
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3、微室培养 它可对单细胞进行活体连续
观察。这一方法也可用于原
生质体培养观察细胞壁的再
生和细胞分裂过程。
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4、双层滤纸培养
Horsch等（1980）将平板培养与饲养层培
养技术相结合，建立了双层滤纸植板培养方法 。
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植物细胞培养具有周期长、细胞抗剪切能力 弱、易团聚等特点。同时，植物细胞规模培养 的目的是生产天然产物，所以，植物细胞培养 反应器的设计不仅要考虑有利于细胞生长，还 要考虑有利于产物的积累和分离。
总体上，适合植物细胞培养的反应器应具 有适宜的氧传递、良好的流动性和较低的剪切 力。
次生代谢产物 PPT
植物细胞培养 之次生代谢产物生产
大家好
1
植物次生代谢产物的概述 研究现状 植物细胞大规模培养生产次生代谢
产物的基本程序 提高次生代谢物生产效率的途径与
方法 应用实例 前景展望
大家好
2
植物次生代谢产物是指植物中一大类并 非植物生长发育所必需的小分子有机化 合物，其产生和分布通常有种属、器官 组织和生长发育期的特异性。
大家好
22
pH：培养基的pH值与细胞生长繁殖以及次生 代谢产物的生产关系密切，与培养温度相似， 细胞的生长繁殖与次生代谢产物合成时所需 的pH值通常并不一致，需要在不同的阶段控 制不同的pH值。
电场：膜周电泳学说认为对细胞施加稳定的 电场能够导致膜中带电物质的重新分配，最 终导致原生质体生长和分化效应。
大家好
21
合适的培养条件
物理因素：
温度：植物细胞培养的最适温度一般为 25℃，但不同的植物种类略有差异，而 且植物细胞生长和次生代谢产物的合成 所需的温度并不一致，因此选择合理的 培养温度并进行相应的调控对于细胞生 长以及产物合成十分关键。
光照：光强、光质和光照时间对细胞的 生长和次生代谢产物的合成都具有一定 的影响。不同的光照情况要根据不同的 植物细胞来设定。
大家好
16
因此充分利用基因工程的手段，筛选高 产细胞系，深入研究特定代谢产物的生 物合成途径，对培养条件进行优化，研 究和开发适合植物细胞培养的生物反应 器是解决这些问题的根本途径。
大家好
17
提高次生代谢产物生产效 率的途径和方法：
选择合适的外植体 筛选得到高产细胞系（株） 寻求合适的培养条件和培养技术
大家好
10
植物次生代谢产品的市场潜能
大家好
大家好
1
植物次生代谢产物的概述 研究现状 植物细胞大规模培养生产次生代谢
产物的基本程序 提高次生代谢物生产效率的途径与
方法 应用实例 前景展望
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2
植物次生代谢产物是指植物中一大类并 非植物生长发育所必需的小分子有机化 合物，其产生和分布通常有种属、器官 组织和生长发育期的特异性。
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22
pH：培养基的pH值与细胞生长繁殖以及次生 代谢产物的生产关系密切，与培养温度相似， 细胞的生长繁殖与次生代谢产物合成时所需 的pH值通常并不一致，需要在不同的阶段控 制不同的pH值。
电场：膜周电泳学说认为对细胞施加稳定的 电场能够导致膜中带电物质的重新分配，最 终导致原生质体生长和分化效应。
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21
合适的培养条件
物理因素：
温度：植物细胞培养的最适温度一般为 25℃，但不同的植物种类略有差异，而 且植物细胞生长和次生代谢产物的合成 所需的温度并不一致，因此选择合理的 培养温度并进行相应的调控对于细胞生 长以及产物合成十分关键。
光照：光强、光质和光照时间对细胞的 生长和次生代谢产物的合成都具有一定 的影响。不同的光照情况要根据不同的 植物细胞来设定。
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16
因此充分利用基因工程的手段，筛选高 产细胞系，深入研究特定代谢产物的生 物合成途径，对培养条件进行优化，研 究和开发适合植物细胞培养的生物反应 器是解决这些问题的根本途径。
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提高次生代谢产物生产效 率的途径和方法：
选择合适的外植体 筛选得到高产细胞系（株） 寻求合适的培养条件和培养技术
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10
植物次生代谢产品的市场潜能
大家好
植物次生代谢产物生产.ppt
诱导子能增强细胞的呼吸作用, 提供产生次生代谢产物的 能量, 使细胞结构发生变化, 利于代谢物的形成、运输和积累。 目前应用最广、研究最多的是真菌诱导子, 如张长平等在红 豆杉细胞悬浮培养体系中加入真菌诱导子, 结果发现, 紫杉醇 的合成被加强, 产量得到了显著提高。 除真菌诱导子外, 目前在提高植物次生代谢产物方面研究得 较多的还包括寡糖素、茉莉酸类、金属离子和紫外光等.金属 离子作为诱导子主要有Cu2+ 、Ca2+ 、Mg2+等。 孙彬贤等以南方红豆杉悬浮细胞为材料, 在悬浮细胞中加入 茉莉酸甲酯, 紫杉醇含量提高了10倍。
产次生代谢产物时, 对光质和光量的要求是不同的, 如玫 瑰茄悬浮细胞合成花青素时, 蓝光是促进玫瑰茄细胞产生 花青素的最有效单色光, 产量为416 mg/ L, 和全色光差 不多, 红光和橙光无效, 其他单色光随其波长接近蓝光, 正 效应增强。
pH值：植物细胞培养的最适宜pH 值在5-6 之间,但也存在
4.3 前体饲喂
前体指处于目标代谢物代谢途径中上游的物质。上游化合 物作为酶的底物，其浓度高低决定了催化反应速度的大小 ，浓度高则反应速度大。加入前体可以消除关键酶的阻碍 或阻断内源性中间体的分隔和有效贮存，利于次生代谢物 的生产。
• 向银杏培养基中添加异戊二烯等前体物质, 有效地提高了 银杏内酯B 的产量.
• 解决植物细胞培养生产次生代谢物含量低的最有效的手段之一是 筛选高产细胞株。用来筛选的细胞来源可以是有足够生理和形态 异质性的细胞群，也可以是通过物理或化学因子诱变处理产生的 突变体群。
• 筛选方法:目测法,放射免疫法、酶联免疫法、流动细胞测定法、 琼脂小块法等。
3. 物理因素
光照：对次生代谢产物的合成有重要影响. 不同植物细胞生
植物次生代谢的生理功能课件
生长调节剂 激素 膨压 电信号 多肽
未知发育信号
温度
病原体(真菌、 细菌、病毒) 壁断片 壁的机械压力 矿质 伤害
糖、氨基酸
转播 放大
光
发散到多个目标 改变离 子流 调节代 谢途径 基因表 达调节 细胞骨 架改变
改变细胞生长和代谢
4.1 在植物生命活动中的作用
• 茉莉酸(Jasmonic acid，JA)和茉莉酸甲酯 (Methyl-Jasmonate，MeJA)、水杨酸 (Salicylic，SA)、乙烯(Ethylene，ET)等植物激 素及活性物质通常也可诱导次生物质的合成。 • 外源因子的刺激通过胞内小分子信号物质的传 递，刺激植物内源激素水平变化，诱导次生物质 的合成、积累，从而使植物获得系统抗性。
4.1 在植物生命活动中的作用
• pH值反应：花青素所显示的色泽与pH值有关，酸性时 呈红色、碱性时呈蓝色、中性时呈紫色，有色体显色 与pH值无关。
紫甘薯花青素在不同PH值下的颜色变化 如何正确区分两者所显示的色泽呢？
4.1 在植物生命活动中的作用 花黄素
• 花黄素也是苯并吡喃的衍生物，其配糖体为黄 酮或黄酮醇，糖基为葡萄糖或鼠李糖。 • 花黄素的种类也很多，大部分存在于花和果实 中，使植物器官呈黄色，例如大理菊、金鱼草 的花瓣，某些柑桔类的果实。 Antirrhinum majus
4.1 在植物生命活动中的作用
4.花色素苷--提高抗氧化能力
• 抗氧化酶如SOD含量的轻微上升与下降都与光诱导花 色素苷的产生有联系。 • 臭氧也能诱导花色素苷产生，在强氧化剂存在时花色 素苷才有抗氧化的功能。 • 离体存在的花色素苷比α-生育酚的抗氧化能力大得多。 • 所有膜系统中经诱导产生的花色素苷均能清除自由基， 抑制脂质过氧化。
高中生物精品资源第四章 植物细胞培养与次生代谢产物的生产课件高中生物竞赛
•世界现代制药工业起步于第二次世界大战后的国际经济复兴。 •药品的巨大的社会效益和经济效益，刺激了制药工业在50-70年代以较高
的速度蓬勃发展。
药用植物及其制成保健食品、化妆品等每年进,药用植物细胞大量培养技术正成为 国际上名贵珍稀天然药物开发的新目标,目前已经从400多种植物建立了组 织和细胞培养体系,从中分离出600多种代谢产物,其中40多种化合物在数量 上超过或等于原植物
玫瑰鲜花在清晨摘下后24小时内即取出黄褐色的玫瑰精油，大约五吨 重的花朵只能提炼出两磅的玫瑰油，所以是全世界最贵的精油之一
茉莉精油被称为“精油之王”。茉莉精油产量 极少因而十分昂贵，其具有高雅气味，可舒缓 郁闷情绪、振奋精神、提升自信心，同时可护 理和善肌肤干燥、缺水、过油及敏感的状况， 淡化妊娠纹与疤痕，增加皮肤弹性，让肌肤倍 感柔嫩。
悬浮培养基本分为：分批式、流加式、连续式、半连续式培养
1)分批培养(batch culture) 是指在培养过程中，既不向系统中补加培养基， 也不从系统中排出培养物（包括培养基和细胞），也就是说一次性加入培养 基，在一定条件下培养一段时间后，一次性收获。
国内外细胞培养的研究进展
1）重点放在细胞培养上（过去） 细胞培养的优点是生物量生长快，但也有次生代谢产物的含量不稳定
和不易与大田栽培接轨等明显的缺点。
2）植物组织和器官培养具有更重要的意义。
初级代谢物、次生代谢物对细胞、植物的意义 植物合成次生代谢产物的目的是其自身生理代谢的需要，在细胞阶段，往往不 需要合成，但到了组织和器官阶段，合成的需要就会加强。因此，培养药用植 物的组织和器官，更容易获得次生代谢产物。
第四章 植物组织培养生产次生代谢产物
一、植物组织培养生产次生代谢物质的目的意义 二、植物细胞培养生产次生代谢产物
的速度蓬勃发展。
药用植物及其制成保健食品、化妆品等每年进,药用植物细胞大量培养技术正成为 国际上名贵珍稀天然药物开发的新目标,目前已经从400多种植物建立了组 织和细胞培养体系,从中分离出600多种代谢产物,其中40多种化合物在数量 上超过或等于原植物
玫瑰鲜花在清晨摘下后24小时内即取出黄褐色的玫瑰精油，大约五吨 重的花朵只能提炼出两磅的玫瑰油，所以是全世界最贵的精油之一
茉莉精油被称为“精油之王”。茉莉精油产量 极少因而十分昂贵，其具有高雅气味，可舒缓 郁闷情绪、振奋精神、提升自信心，同时可护 理和善肌肤干燥、缺水、过油及敏感的状况， 淡化妊娠纹与疤痕，增加皮肤弹性，让肌肤倍 感柔嫩。
悬浮培养基本分为：分批式、流加式、连续式、半连续式培养
1)分批培养(batch culture) 是指在培养过程中，既不向系统中补加培养基， 也不从系统中排出培养物（包括培养基和细胞），也就是说一次性加入培养 基，在一定条件下培养一段时间后，一次性收获。
国内外细胞培养的研究进展
1）重点放在细胞培养上（过去） 细胞培养的优点是生物量生长快，但也有次生代谢产物的含量不稳定
和不易与大田栽培接轨等明显的缺点。
2）植物组织和器官培养具有更重要的意义。
初级代谢物、次生代谢物对细胞、植物的意义 植物合成次生代谢产物的目的是其自身生理代谢的需要，在细胞阶段，往往不 需要合成，但到了组织和器官阶段，合成的需要就会加强。因此，培养药用植 物的组织和器官，更容易获得次生代谢产物。
第四章 植物组织培养生产次生代谢产物
一、植物组织培养生产次生代谢物质的目的意义 二、植物细胞培养生产次生代谢产物
《药用植物资源》ppt课件
天然物药品〔一类新药〕的开发过程
选定研讨对象 〔根据医学典籍、民族 民间阅历或国外天然药物〕
搜集原料 〔采集或从市场购入〕
挑选活性
有活性
无活性
弃去
分别追踪活性成分、确认构造
原料保证供应研讨
1、资源调查研讨 2、栽培研讨 3、组织培育 4、人工合成
动物实验 1、药效实验 2、毒性实验 3、药代动力学实验
H 3 C O O
H 3 C O O
O
O
H O
C H 3
H O
C H 3
O C H 3
O C O C H 2 C H 2 C O O H
青蒿素 双氢青蒿素 蒿甲醚 青蒿琥珀酸单酯
局麻药古柯碱的构造改造
➢ 古柯：古柯科植物古柯的叶，原产于南美洲热带(秘鲁)。海 南、广西及云南有栽培，古柯具有兴奋、强健，消除疲劳的 作用。
煎煮提取
➢ 仪器安装： ➢ 操作：将药材加适量水，加热煮沸 ➢ 约１小时，过滤，得到提取液。 ➢ 优缺陷：温度高提取成分多，提取 ➢ 时间短；水溶性杂质多，温度高， ➢ 有效成分易破坏。
水煎煮
回流提取
➢ 仪器安装： ➢ 操作：将药材粗粉装于圆底烧瓶中， ➢ 参与适量溶剂，水浴或油浴中加热
回 ➢ 流提取，过滤，残渣参与新溶剂反
残渣
丙酮提取物
乙醇回流提取3次
乙醇提取物
残渣 温水浸3次
水提物
残渣
大黄泻下活性成分的研讨
➢ 生大黄提取物泻下作用：各实验组均为10只大鼠，表中数值 为具有泻下作用的动物数。
提取物
正已烷 氯仿 丙酮 乙醇
水
剂量〔mg/kg〕 20 50 100 200 500
--------- 44
药用植物栽培学PPT课件
生物产量指全生育期内通过光合作用和吸收作用，即通 过物质和能量的转化所生产和积累的各种有机物的总 量。生物产量通常不包括根系（根和根茎类除外）。
经济产量指目标产品的收获量。药用植物中可供直接药 用或供制药工业提取原料的药用部位产量为经济产量。
经济产量占生物产量的比例，即生物产量转化为经济产 量的效率，称为经济系数或收获指数。经济产量＝生 物产量×经济系数
18
• （7）黄酮类 (flavononids)主要分布于高等植物的水龙骨
科、银杏科、小檗科、豆科、芸香科、唇形科、菊科和鸢尾科 中，在低等植物中少见。许多黄酮类化合物具有极强的生物活 性。银杏双黄酮、槲皮素、葛根素、芦丁等均具有扩张血管作 用，用于治疗冠心病。山楂黄酮、山柰酚等具有降低血脂及胆 固醇作用。异甘草糖苷配基及大豆素具有解除平滑肌痉挛作用。 黄芩苷、水飞蓟素有很强的保肝作用，用于治疗急性、慢性肝
O
61 2
543
O
8 7
O
12
对苯醌
6 5
43
O
P-quinone α -(1,4) 萘醌
O O
1 2
6
O
1
O
2
β -(1,2) 萘醌 amphi-(2,6)17萘醌
• （6） 香豆素类（coumarines）是邻羟基桂皮酸的内酯，具有 芳香气味。主要分布在伞形科、豆科、菊科、芸香科、茄科、瑞 香科及兰科等植物中。如补骨脂内酯具有光敏活性作用，用于治 疗白斑病。奥斯脑具有抑制乙型肝炎表面抗原的药理活性。海棠 果内酯具有很强的抗凝血作用。滨蒿内酯是生药茵陈蒿平肝利胆、 松弛平滑肌的主要活性成分。
O
OH HO
H,OH
OH
D-木糖
O H,OH
经济产量指目标产品的收获量。药用植物中可供直接药 用或供制药工业提取原料的药用部位产量为经济产量。
经济产量占生物产量的比例，即生物产量转化为经济产 量的效率，称为经济系数或收获指数。经济产量＝生 物产量×经济系数
18
• （7）黄酮类 (flavononids)主要分布于高等植物的水龙骨
科、银杏科、小檗科、豆科、芸香科、唇形科、菊科和鸢尾科 中，在低等植物中少见。许多黄酮类化合物具有极强的生物活 性。银杏双黄酮、槲皮素、葛根素、芦丁等均具有扩张血管作 用，用于治疗冠心病。山楂黄酮、山柰酚等具有降低血脂及胆 固醇作用。异甘草糖苷配基及大豆素具有解除平滑肌痉挛作用。 黄芩苷、水飞蓟素有很强的保肝作用，用于治疗急性、慢性肝
O
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对苯醌
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P-quinone α -(1,4) 萘醌
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1
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β -(1,2) 萘醌 amphi-(2,6)17萘醌
• （6） 香豆素类（coumarines）是邻羟基桂皮酸的内酯，具有 芳香气味。主要分布在伞形科、豆科、菊科、芸香科、茄科、瑞 香科及兰科等植物中。如补骨脂内酯具有光敏活性作用，用于治 疗白斑病。奥斯脑具有抑制乙型肝炎表面抗原的药理活性。海棠 果内酯具有很强的抗凝血作用。滨蒿内酯是生药茵陈蒿平肝利胆、 松弛平滑肌的主要活性成分。
O
OH HO
H,OH
OH
D-木糖
O H,OH
《次生代谢》PPT课件
橡胶〔rubber) 3000-6000个异戊二烯单元组成的 无分枝长链。
天然橡胶是三叶橡胶树分泌的一种胶乳，其中1/3是 橡胶。目前世界上已发现约2000种产胶植物，如我 国的杜仲树即为产胶植物之一，其所产生的杜仲胶 为反式异戊二烯单位构成的长链分子。
3. 含氮化合物
3.1 甜菜素〔betalain) :一类含氮的色素， 黄色或 红色。存在于石竹科的少数植物中。存在于花、果 实、叶片或茎中。颜色受pH值影响。合成受光促 进。它的功能是作为呈色物质，吸引昆虫采食和传 粉。
Structure of flavonoids
苯丙氨酸在苯丙氨 酸脱氨酶〔PAL)作 用下形成肉桂酸，, 它是合成木质素、 香豆素及类黄酮的 共同前体。
花葵素
花青素
翠雀素
1. 参与花、果实的着色。 颜色形成的主要色素：红色或紫色的花色素苷， 黄色的查尔酮 协同着色色素：黄酮、黄酮醇。 其它因素： 液泡pH, 金属离子。
(游离甾醇存在于细胞膜内，起增强膜构造稳定性作用。
油菜素内酯是植物生长发育中重要的甾醇激素。)
2.2 植物精油和其它萜烯类化合物
10-15碳的萜烯称为植物精油，具有挥发性和较强的 气味。是香料、香精的重要原料。植物释放的挥发性 精油的量很大。
树脂〔resin): 10-30碳萜烯的混合物。存在于针 叶植物及热带被子植物中。保护植物抵御昆虫侵害。
《次生代谢》PPT课件
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次生代谢物质
初生代谢物
不直接参与生长发育 对植物的生态适应有 重要作用(ecological function) 产生和分布往往局限 在某一个或分类学上 相近的的几个植物种 类。
天然橡胶是三叶橡胶树分泌的一种胶乳，其中1/3是 橡胶。目前世界上已发现约2000种产胶植物，如我 国的杜仲树即为产胶植物之一，其所产生的杜仲胶 为反式异戊二烯单位构成的长链分子。
3. 含氮化合物
3.1 甜菜素〔betalain) :一类含氮的色素， 黄色或 红色。存在于石竹科的少数植物中。存在于花、果 实、叶片或茎中。颜色受pH值影响。合成受光促 进。它的功能是作为呈色物质，吸引昆虫采食和传 粉。
Structure of flavonoids
苯丙氨酸在苯丙氨 酸脱氨酶〔PAL)作 用下形成肉桂酸，, 它是合成木质素、 香豆素及类黄酮的 共同前体。
花葵素
花青素
翠雀素
1. 参与花、果实的着色。 颜色形成的主要色素：红色或紫色的花色素苷， 黄色的查尔酮 协同着色色素：黄酮、黄酮醇。 其它因素： 液泡pH, 金属离子。
(游离甾醇存在于细胞膜内，起增强膜构造稳定性作用。
油菜素内酯是植物生长发育中重要的甾醇激素。)
2.2 植物精油和其它萜烯类化合物
10-15碳的萜烯称为植物精油，具有挥发性和较强的 气味。是香料、香精的重要原料。植物释放的挥发性 精油的量很大。
树脂〔resin): 10-30碳萜烯的混合物。存在于针 叶植物及热带被子植物中。保护植物抵御昆虫侵害。
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次生代谢物质
初生代谢物
不直接参与生长发育 对植物的生态适应有 重要作用(ecological function) 产生和分布往往局限 在某一个或分类学上 相近的的几个植物种 类。
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•
植物吸收土壤中的微量元素，存在着主动吸收和
被动吸收的问题。选择性地吸收和富集与植物的基因
有关，同时它又与外界的生长条件有关。也就是说，
它既受自身遗传因素的影响(主动吸收)，也受产地等
生态因素的影响(被动吸收)，二者所占比例各是多少，
通常是很难确定的。因此，在分析微量元素对次生代
谢物合成积累的影响时，要综合分析，更应注重植物
• 对于某种药用植物来说，在不同的海拔高度生 长状况有一定差异。海拔高度对药用植物生长的影 响实质上是温度和湿度的影响，从而导致了同一种 植物次生代谢吻含量上的差异。
山莨菪
•
• 产于青藏高原的山 莨菪碱含量随海拔的 升高而增。三白叶草 的环境湿度能决定基 因型，进而影响药材 品质产生差异。
• 因此、遗传因素 的多态性和生物因素 的多样性，都能对植 物次生代谢物的含量 产生影响。
四、土壤因素对次生代谢的影响
•
土壤是植物生长的基础，由于土壤类型、质
地、含水量、pH值、肥力状况以及所含微量元素
的不同，造成了植物次生代谢物含量的差异。研
究表明，某种微量元素的短缺，可能影响某种次
生代谢物的合成量(吴炳辅等，1986)。药用植物
微量元素含量与其生长的土壤中该元素水平密切
相关。
微量元素的吸收
第四篇-影响药用植物次生代谢 因素(1)
主要内容
• 第一节 初生代谢与酶对次生代谢的影响 • 第二节 环境因素对次生代谢的影响 • 第三节 遗传因素对次生代谢的影响
第一节 初生代谢与酶对次生代谢的影响
• 一、初生代谢对次生代谢的影响 • 二、酶对次生代谢的影响
黄花烟草
•
黄花烟草在海拔
800 m含烟碱3.58%，
2量上有明显差异以外，不同
倍性植株有时在次生代谢物成分种类上也存在明显的
差异。
•
对印度洋葱不同细胞型中有关的次生代谢物进行
比较研究、发现不同细胞型在成分种类上有明显差异。
•
对欧蓍草(锯齿单)的研究也说明了同样的问题。
发现欧蓍草三倍体植株在整个生长季节中，体内含有
花蕾、茎中的绿原酸
含量均高于生长在阴
坡的同类样品。
穿心莲
• 北京植物所药用研 究组发现，穿心莲总 内脂含量在全光照条 件下，较遮荫条件的 高10％~)％，光对次生 代谢的影响可能通过 光合磷酸化而发生。
三、温度对次生代谢的影响
• 高温高湿的土壤有利于无氮化合物的合成，不 利于生物碱的合成，而高温低湿环境有利于生物碱 的积累，不利于碳水化合物和脂肪的合成。
被动语态： 一般式
to be done
完成式
to have done
4、应用：
1）、做主语，表示一个具体的或将来的动作。
To learn English well is very important.
To become a teacher is his dream . 当强调逻辑主语人时，常用it 作形式主语，用for sb 做逻辑主语，to do 放后。形式为：It is ＋adj ＋for sb ＋to do sth 例如：It is important for us to learn English well.
一种叫甘菊色素的成分，而六倍体植株在同样的生长
季节中却不含有这种成分。这种差异在医学上是非常
重要的，因为甘菊色素对人和动物来说是一种细胞色
素，能促进细胞溶解，因而选用不同倍性的核株入药，
可导致两种完全不同的结果。
第五章 药用植物次生代谢的调控
• 一、优良品种的选育 • 二、多倍体植物的培育 • 三、转基因植物
（2） 地理位置
•
同一种植物生长在不同的地区，形成了不同的
次生代谢产物。如分布于不同地区的薄荷所含有的主
要成分不同。
•
分布于南方各省区的主要含有薄荷酮和胡薄荷酮；
•
分布在北方新疆、辽宁等地的主要含有氧化胡椒
酮和氧化胡椒烯酮；
•
分布在西南各省区的主要含有香芹酮和柠檬烯；
•
分布在苏皖地区的主要含有薄荷酮和薄荷醇乙酯。
在2 000 m含5.44%；
•
麻黄
• 生长在赤峰的麻 黄生物碱含量（1.4%） 低于大同的（1.8%～ 1.9%）。
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厚叶岩白菜
• 厚叶岩白菜生长 在海拔400 m处，根 茎中鞣质含量为15%， 生长在海拔2 300~2 400 m处的含量达 2.5%，中海拔地区的 鞣质含量则介于两者 之间。
壤和不同耕作制度的植株生态型，形成了植物的多样
性和生理代谢上的复杂性。
• 不同生态型的同一种植物，即使现在处于同一年 龄、同一生长时期，是生长在同一立地条件下，其不 同生态型个体的次生代谢物含量仍有较大差异，而是
是复杂多样的。
杜仲
• 例如杜仲，在同一立地条件下生长的同一年龄、 同一生长时期的不同无性系，次生代谢物含量 存在显著差异。
非谓语动词
一、动词不定式
1、特点：动词不定式相当于名词、形容词及副词，在句中可做主语、
宾语、表语、定语、补足语及状语。它也有动词的特点，有自己的主语，
有自己的宾语与状语，也有时态与语态之分。
2、形式： 一般式 to do
3、语态：
主动语态： 一般式 to do
进行式 to be doing
完成式 to have done
二、植物染色体与染色体组多态性对 次生代谢的影响
• 1．对次生代谢物含量的影响 • 2对次生代谢物成分种类的影响
1．对次生代谢物含量的影响
• 染色体是遗传信息的载体，染色体数目与结 构的变化往往会对表型特征及次生代谢物含量产 生很大影响。现有资料表明，染色体数目的变异 对植物次生代谢物具有很重要的影响。例如， Rowson(1944)发现曼佗罗四倍体植株叶中生物碱 的含量比二倍体要高许多，同样的颠茄同源四倍 体植株生物碱含量比二倍体高出1536％；多倍体 植株中生物碱的含量高于二倍体植株是个普遍的 趋势
自身吸收朗微量元素，因为植物吸收的微量元素与其
自身的次生代谢物的合成积累直接发生关系。
第三节 遗传因素对次生代谢的影响
• 一、植物多样性对次生代谢的影响 • 二、植物染色体与染色体组多态性对次
生代谢的影响
一、植物多样性对次生代谢的影响
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长期野生或栽培的植物品种，由于自然选择和入
工培育，产生了适应于不同纬度、不同海拔、不同土
因此不同的地理环境不仅影响药用植物次生代谢
二、光对次生代谢的影响
•
光是植物发育的重要生态因素，它作为一种调
节信号调节植物各种生理代谢过程。光对于黄酮、
黄酮醇、花色素苷、蒽醌、多酚、挥发油、萜烯及
其他次生代谢物的合成和积累具有重要影响。
金银花
•
光照对秦岭金
银花绿原酸积累动态
的影响，主要表现为
生长在阳坡的植物叶、