植物次生代谢物研究进展
药用植物次生代谢工程研究进展
药用植物次生代谢工程研究概况摘要高等植物的次生代谢产物是许多天然药物的重要来源，随着对药用植物次生代谢合成途径日渐全面的认识，采取有效的代谢工程策略对植物次生代谢途径进行遗传改良，已经取得了诸多研究成果。
本文介绍了黄酮类化合物 ( flavonoids )、萜类化合物( terpenoids )及生物碱( alkaloid )这三种重要药用植物次生代谢产物的结构及生物合成途径，说明了次生代谢工程在提取高质量药用植物活性物质中的研究现状，为今后药用植物次生代谢产物的大规模研究和利用提供借鉴。
关键词植物药；次生代谢产物；代谢工程高等植物的次生代谢产物是许多天然药物的重要来源，植物药在国际医药市场中占有重要的地位。
由于许多植物的天然活性物质的结构特殊，很难用化学方法完全合成，因此这类物质的生产必须依赖于天然植物资源。
针对植物天然药物可持续发展问题，药用植物次生代谢产物的应用吸引了国内外众多研究者的关注。
植物次生代谢的概念最早于1891年由Kossel 明确提出。
次生代谢产物(Secondary metabolites) 是由次生代谢(Secondary metablism) 产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。
次生代谢产物可分为苯丙素类、醌类、黄酮类、单宁类、萜类、甾体及其甙、生物碱七大类。
还有人根据次生产物的生源途径分为酚类化合物、萜类化合物、含氮化合物( 如生物碱) 等三大类。
代谢工程( Metabolic engineering )是生物工程的一个新的分支，通过基因工程的方法改变细胞的代谢途径，主要是针对提高某种重要的次生代谢物或其前体的含量，以期在较广范围内改善细胞性能，满足人类对生物体的特定需求。
随着现代生物工程技术的发展，充分利用基因组学的研究成果，解析和调控植物次生代谢的生物合成途径，进而利用代谢工程的方法大幅度提高药用植物中目标产物的含量，不仅具有理论上的可行性，而且已经成为改造物种的有力工具1. 植物次生代谢产物合成途径了解植物次生代谢合成途径是实施次生代谢工程的基础。
植物次生代谢物的研究进展及应用前景
植物次生代谢物的研究进展及应用前景植物次生代谢物指的是植物不参与生长发育、呼吸、光合作用等基本生理代谢过程的化合物。
这些化合物不仅存在于植物体内，也在人类和动物的生理中发挥重要作用。
对于人类来说，植物次生代谢物不仅是药物来源，还可以应用于化妆品、香料、食品添加剂和颜料等领域，因此在科学研究和产业界应用方面引起了广泛关注。
一、植物次生代谢物的种类和合成途径植物次生代谢物种类繁多，包括表观遗传物质、多酚类化合物、萜类化合物、生物碱、酮类化合物等。
这些化合物的合成途径主要通过植物特定的酶系统进行，受到内部和外部环境的调控（如光照、营养元素含量、环境压力等）。
以多酚类化合物为例，多酚类化合物包括茶多酚、花青素等，这些化合物的合成主要受到苯丙氨酸途径和山梨醇磷酸途径的影响。
茶多酚的合成主要由苯丙氨酸途径中的芳香族氨基酸加氧酶（PAL）起始，经过多次酰基转移和加氧，形成儿茶素酸和黄酮类物质，最后通过加合反应形成茶多酚。
而山梨醇磷酸途径主要受到水杨酸途径和异源反应的影响，从而合成花青素。
二、植物次生代谢物的研究进展不同于植物基础生理代谢的研究，植物次生代谢物的合成和功能机制研究相对较少，但近年来在这个领域取得了重要突破。
1. 基因工程和代谢工程随着人类对植物基因组的了解和基因工程技术的发展，利用生物技术手段调控植物次生代谢物生合成已经成为热门研究方向。
代谢工程是通过转基因和突变，利用生物学手段刺激或者阻遏植物次生代谢物的生合成途径。
这些研究可以帮助我们更好地了解植物次生代谢物的合成途径和机理，指导其应用和开发。
2. 逆向生物学和大数据研究逆向生物学借助现代科技手段，利用人类对基因组和生物大数据的了解，从而解决科学难题。
逆向生物学也被应用到了植物次生代谢物的研究中，借助大数据技术和人工智能算法分析植物次生代谢物的生成机制，优化其生合成途径和产量。
三、植物次生代谢物的应用前景植物次生代谢物具有广泛的应用前景，主要涵盖医药、化妆品、食品等领域。
植物次生代谢产物的研究进展
植物次生代谢产物的研究进展植物次生代谢产物是指植物体内在生长发育、防御等过程中产生的非必需物质，具有广泛的生物学和药理学作用。
过去几十年，人们对植物次生代谢产物的研究不断深入，许多新型代谢产物被发现和研究，为人类医药和保健产业的发展做出了贡献。
一、植物次生代谢产物的种类植物次生代谢产物大约有10万种，其中包括黄酮类、生物碱、酚类、多糖类、皂甙等。
这些代谢产物可以分为两类，一类是用于生长和发育的生理代谢产物，另一类是为了应对外界环境的压力而产生出来的保护性代谢产物。
二、研究植物次生代谢产物的方法研究植物次生代谢产物的方法主要有物理化学方法、生化方法和遗传方法。
物理化学方法主要包括红外光谱、质谱和核磁共振等。
生化方法主要包括液相色谱、气相色谱和高效液相色谱等。
遗传方法主要是通过基因编辑技术，对植物进行编辑改造，从而生产出新型代谢产物。
三、植物次生代谢产物的应用植物次生代谢产物的应用非常广泛，其中最为重要的是在医药领域中的应用。
许多植物次生代谢产物具有重要的药理学作用，被作为药物制剂进行研究和开发，例如青翠藤素、阿司匹林等。
此外，植物次生代谢产物在食品、化妆品、农药等领域也有着重要的应用，例如黄酮类可以作为食品添加剂和化妆品原料，而生物碱则可以作为农药。
四、现阶段植物次生代谢产物研究的挑战虽然研究植物次生代谢产物已经取得了很多进展，但目前仍存在一些挑战和难点。
首先，对于许多植物次生代谢产物的合成途径和调控机制仍不清楚，这导致了研究受阻。
其次，人工合成这些复杂的代谢产物仍然是一个极具挑战性的任务，需要继续进行技术创新。
此外，这些代谢产物在体内的药理学和毒理学作用也需要进一步研究，以便更好地开发其在医药领域中的应用。
总的来说，研究植物次生代谢产物对于人类健康和生活有着极其重要的作用，未来也将会持续发展。
我们应该继续关注和支持这个领域的研究，为人类健康和福祉做出更大的贡献。
植物生物化学与植物代谢研究进展
植物生物化学与植物代谢研究进展近年来，植物生物化学与植物代谢研究取得了长足的进展。
通过对植物生物化学及其代谢过程的研究，我们能够更好地理解植物的生长发育、适应环境以及产生次生代谢产物的机制。
本文将对植物生物化学与植物代谢的关键研究进展进行探讨。
一、植物生物化学的研究进展1. 植物次生代谢产物的合成与调控植物次生代谢产物是植物在生长发育过程中合成并具有特定生物活性的化合物，如生物碱、黄酮类化合物等。
通过对植物次生代谢合成途径及其调控机制的研究，可以为植物抗病虫害、适应环境以及生物活性物质的开发提供理论依据。
科学家们通过研究植物代谢途径中的关键酶的结构与功能，揭示了许多植物次生代谢物的合成途径和代谢调控机制。
2. 植物生长发育的信号转导与调控植物生长发育的过程受到多种内外因素的影响，如光信号、激素等。
研究发现，植物生长发育的信号转导与调控密切相关，其中激素是重要的调控因子之一。
植物激素的生物合成与信号传递机制已成为当前研究的一个热点。
科学家们通过基因组学和蛋白质组学技术，发现了许多参与植物生长发育的关键基因和蛋白质，并揭示了其调控网络。
二、植物代谢的研究进展1. 植物碳代谢途径的研究植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质，并参与碳代谢途径进一步合成各种生物活性物质。
研究表明，植物碳代谢途径的调控与植物适应环境和发育的过程密切相关。
科学家们通过对植物碳代谢途径中关键酶的研究，揭示了植物碳代谢网络的结构与调控机制。
2. 植物氮代谢途径的研究植物氮代谢途径参与了许多重要的生理过程，如植物的生长发育、光合作用和免疫防御等。
研究发现，氮代谢途径中关键酶的表达和活性受到内外环境的调控，进而影响植物的生长发育和代谢产物的合成。
科学家们通过研究植物氮代谢途径中的关键基因和蛋白质，揭示了植物氮代谢调控的分子机制。
三、植物生物化学与植物代谢的应用前景1. 植物抗逆性的改良与提高植物在适应环境逆境的过程中会合成一系列次生代谢产物，这些代谢产物对植物具有重要的保护作用。
植物次生代谢产物研究进展及其在医药中的应用
植物次生代谢产物研究进展及其在医药中的应用植物是自然界中的生命之源，生长中所产生的代谢产物不仅滋养人类，还具有广泛的药用价值。
植物代谢产物可以分为原生代谢产物和次生代谢产物两类，其中，次生代谢产物是植物对外界环境影响的产物，除了满足植物生长发育所需外，还带有药物、毒素、色素等特性，是植物界中重要的化学物质。
随着科学技术的不断提升，植物次生代谢产物的研究也在不断深入，其在医药领域的应用逐渐受到人们的重视。
一、植物次生代谢产物研究进展1. 植物次生代谢产物研究方法植物次生代谢产物的研究方法主要包括化学分离和结构鉴定、生物学测定和基因工程方法等。
其中化学分离和结构鉴定是研究次生代谢产物最基础的方法，通过对植物提取物的分离纯化和结构鉴定来确定代谢产物的存在和种类。
生物学测定则是通过对代谢产物的生物学作用和活性进行测定来验证代谢产物的生物学功能和应用价值。
2. 植物次生代谢产物类型和作用植物次生代谢产物种类繁多，包括生物碱、类黄酮、苯丙素、单萜类、二萜类、氨基酸及其衍生物等多类。
这些代谢产物在植物生长发育、环境适应、捕食与防御等过程中发挥着重要的作用。
例如，生物碱在草本植物中是重要的防御物质；类黄酮在植物中则起到了色彩和花色等美学角色；而单萜类和二萜类的化合物具有广谱的药理活性，被广泛用于医药、食品添加剂、化妆品等领域。
3. 植物次生代谢产物的生物合成途径植物次生代谢产物的生物合成途径复杂，需要多个酶和基因的协同作用。
近年来，基因工程技术的发展使得研究者们可以通过转基因技术来改变植物代谢产物的合成途径，以此来制造出更为纯净的代谢产物或产生人工合成代谢产物。
二、植物次生代谢产物在医药中的应用1. 植物次生代谢产物的药用价值植物次生代谢产物是自然界中的重要化合物，其中很多具有非常明显的药物活性。
例如，白藜芦醇在植物中作为一种黄酮类物质，具有抗氧化、增强免疫力、抗肿瘤等多重药理作用，并被广泛应用于药物和保健品中。
药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况
药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况一、本文概述随着现代医药学的发展，药用植物作为天然药物的重要来源，其研究价值日益凸显。
药用植物的次生代谢产物，作为其主要活性成分，具有广泛的生物活性和药理作用，对于人类疾病的防治具有重要意义。
本文旨在探讨药用植物次生代谢产物的积累规律，以期为药用植物资源的合理开发和利用提供理论支撑。
本文首先介绍了药用植物次生代谢产物的概念和种类，阐述了次生代谢产物在药用植物中的重要性和作用。
接着，从生物合成途径、环境因素和遗传调控等方面，分析了次生代谢产物积累的影响因素，探讨了次生代谢产物积累的一般规律。
在此基础上，本文综述了近年来国内外在药用植物次生代谢产物积累规律研究方面的主要成果和进展，包括次生代谢产物积累与植物生长发育的关系、次生代谢产物积累与环境因子的关系、次生代谢产物积累的遗传调控机制等方面的研究。
通过对药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况进行梳理和总结，本文旨在为药用植物资源的合理开发和利用提供理论支持和实践指导，推动药用植物次生代谢产物的研究向更深层次、更广领域发展，为人类的健康事业作出更大的贡献。
二、药用植物次生代谢产物的合成途径与调控机制次生代谢产物是药用植物在生长发育过程中，为适应环境压力或完成特定生理功能而合成的一类非必需小分子化合物。
这些化合物通常具有显著的生物活性，如抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤等，是许多中药材的主要药效成分。
因此，研究药用植物次生代谢产物的合成途径与调控机制，对于深入理解其药用价值和提高药材质量具有重要意义。
次生代谢产物的合成途径通常包括初生代谢产物的转化和专门的次生代谢途径。
初生代谢产物，如糖、氨基酸和脂肪酸等，通过一系列酶促反应转化为次生代谢产物。
这些反应可能涉及多个生物合成途径，如苯丙烷途径、黄酮途径、萜类途径等。
这些途径中的关键酶和调控因子在次生代谢产物的合成中发挥着重要作用。
调控机制方面，药用植物次生代谢产物的合成受到多种内外因素的调控。
植物次生代谢产物的代谢调控机制研究
植物次生代谢产物的代谢调控机制研究植物作为自主养生的生物体，其次生代谢代谢产物在植物生长发育和适应环境的过程中起着至关重要的作用。
通俗来说，次生代谢产物就是不参与细胞生长和发育的物质，而是为植物提供其它生物功能的，比如抗菌、抗氧化、抗超氧化、抗逆境等等。
在植物次生代谢代谢调控机制研究领域，近几年来取得了不小的进展。
一、植物次生代谢代谢产物的来源次生代谢产物来源于植物基因表达和环境压力之间的相互作用。
从基因组水平来看，植物次生代谢产物是由具有相似结构基因家族的同源酶催化形成的。
这些酶是来源于基因家族，通过基因名命名，如 CYP450 酶。
它们在植物细胞中的空间位置不同，在固体内质网中，质体和线粒体，体现了良好的空间分布和合作。
从环境压力的角度来看，植物次生代谢产物来自环境压力诱导的激素信号响应。
环境压力请求植物组织修复，例如干旱、甜菜田污染和铜沼泽污染等，这些压力都会使植物组织释放次生代谢产物以进行修复。
这些次生代谢产物的合成和新陈代谢将作为植物对外部环境压力的应对策略。
二、植物次生代谢代谢调控机制的研究方法在研究植物次生代谢代谢调控机制时，可以从基因表达方面入手。
传统的方法就是基于变异的高通量热扫描 (RNA-seq) 和微阵列分析技术研究植物触发次生代谢的通路。
这些方法的目的是标识在特定条件下植物基因的表达差异，以便更好地了解次生代谢代谢调控机制。
另外，还可以通过荧光融合技术研究次生代谢产物的运输和其他关键调控机制，以及光合作用和纤维素酶的调控。
三、植物次生代谢代谢调控机制的研究进展近年来，植物次生代谢代谢调控机制的研究进展非常快速，其中有多个方向值得关注。
目前，植物次生代谢代谢调控机制研究的关键成果如下：1.间层细胞的发现间层细胞是占据植物表皮中间地带的一组细胞，是植物中次生代谢产物积累的一个主要区域。
比如吲哚丙酮酸和花色苷等中生代谢产物的积累就与间层细胞的数量和空间分布密切相关。
2.基因组学研究对代谢通路的启发通过基因组学研究，我们能够发现某些基因家族的变异和定位可以启发新的代谢途径的发现，比如在白蜡树中，通过基因组学研究发现虽然软蜡酯只存在于桉树中，但是可以在白蜡树上利用其基因组派生催化代谢路径来合成。
植物次生代谢产物代谢调控的分子机制研究
植物次生代谢产物代谢调控的分子机制研究植物次生代谢产物是指在植物生长发育过程中所产生的非生理活性产物，它们不会直接参与到植物生命活动的主流程中，但却对植物的生存、繁殖、适应环境等方面具有重要的作用。
植物次生代谢产物具有非常广泛的生物学意义和价值，包括药用、香料、化妆品、染料等各个领域，随着生物技术的不断发展，对植物次生代谢产物代谢调控的分子机制的研究也越来越深入。
本文主要介绍目前植物次生代谢产物代谢调控的分子机制研究的进展情况。
一、植物次生代谢产物的类型及其代谢途径植物次生代谢产物主要包括黄酮类、酚酸类、苯丙素类、萜类、生物碱类、鞣质类等多种类型，它们的代谢途径十分复杂。
在过去的几十年中，植物对外界环境的响应机制成为了研究的热点。
例如，植物受到紫外线等辐射的刺激后，会产生一系列的次生代谢产物，这些产物的合成路径也被广泛地研究，其中黄酮类物质的研究得到了较为深入的了解。
二、植物次生代谢产物的调控机制植物次生代谢产物的合成和积累受到多种因素的调控，包括植物发育阶段、生理状态、环境胁迫等多个因素。
目前，植物次生代谢产物的合成和积累机制主要包括转录调控、翻译后修饰及酶催化反应等多个层面。
近年来，不少学者利用遗传学和生物化学方法研究了植物次生代谢产物的调控机制，在此基础上，发现植物次生代谢产物的调控主要通过下列几条途径。
1、转录调控转录调控是指转录因子调控植物次生代谢产物在转录水平上的合成与降解。
当前，有关植物次生代谢产物转录因子的研究比较多，其中最重要的因子有 MYB 系列和 WD40 系列，它们在多个类别的次生代谢产物的途径中发挥着重要的作用。
2、翻译后修饰在植物次生代谢产物的合成过程中，翻译后修饰也是非常重要的因素。
翻译后修饰主要包括蛋白质磷酸化、葡糖苷化、甲基化等多个过程。
通过这些过程，植物能够调节酶活性以及分子水平上的代谢途径。
3、酶促反应植物次生代谢产物的代谢途径包括一系列的酶催化反应。
与次生代谢产物合成相关的酶主要包括酰化酶、酶NADPH氧化还原酶、酯酶、羟基化酶等，不同的酶产生不同的次生代谢产物。
植物次生代谢物生物合成途径研究
植物次生代谢物生物合成途径研究植物次生代谢物是指植物体内不参与基本代谢的物质，是植物对环境的适应性和生存力的体现。
植物次生代谢物具有广泛的生物活性，如抗氧化、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等作用，被广泛应用于保健品、医药和化妆品等领域。
植物次生代谢物的生物合成途径研究对于开发新药和生产次生代谢物具有重要意义。
本文将从植物次生代谢物的分类、生物合成途径和研究方法三个方面来探讨植物次生代谢物生物合成途径研究的进展。
一、植物次生代谢物的分类植物次生代谢物根据其生物合成途径可以分为以下几类：1. 酚类化合物酚类化合物是植物次生代谢物的主要类别，如黄酮类化合物、皂甙、黄酮、花青素、类黄酮、倍半萜、花色苷、儿茶素、白藜芦醇等。
2. 生物碱生物碱是一种广泛存在于植物中的次生代谢产物，可分为光合生物碱、非光合生物碱、非萜类生物碱、伯克霍尔生物碱、卷叶碱、吡咯烷生物碱等。
3. 醛类化合物醛类化合物是植物次生代谢物中的一种少数类别，主要包括三烯醛、十六烷醛等。
二、植物次生代谢物的生物合成途径植物生物合成途径可以分为两类，一类是营养物质生物合成途径，如蔗糖、淀粉等，这些合成途径是植物体内的基本代谢过程；另一类是次生代谢物生物合成途径，这些生物合成途径是与植物体内的基本代谢过程无关的，它们主要是通过激素调节、基因表达和环境响应等途径引起的，具有很高的生物活性。
1. 酚类化合物生物合成途径酚类化合物的生物合成途径主要分为两个步骤：先是原芳香族化合物生成和修饰，然后是芳香族化合物转化为不同类型的次生代谢物。
原芳香族化合物由香豆素、麦角甾酮、至尊宝苷等化合物转化而来，经酚类化合物合成酶的催化作用，生成黄酮类、花青素、倍半萜、类黄酮、苯丙素等次生代谢物。
2. 生物碱生物合成途径生物碱的生物合成途径复杂，通常需要多个基因或酶参与，并涉及底物的循环利用。
光合生物碱是植物最广泛的生物碱类别，通过特殊的类烟酸腺嘌呤二核苷酸（NADP+）依赖性光合酶催化各种氧化酶的反应来合成。
次生代谢产物的研究进展
大部 分呈 淡黄 色或 象 牙 白色 ，和 花 色素 一 样 也 是 植物 花 的呈 色 物质 。这 些 物 质 还存 在 于植 物 叶 片
内， 对动物起拒食剂 的作用 ，也可以吸收大量紫
外 线 ，保 护 叶 片不 受 其危 害。像 豆 科 的 植 保 素 多 为异黄酮 类 ，即黄 酮 的类 似 物 ，还 有 对 预 防 心血
［ 关键词 ］ 生 谢产 生 学 义 应用 景 次 代 物； 物 意 ； 前 中图分 类号 ：Ｑ９ ５ １ ４．
文献标 识码 ：Ｃ
花 色苷 。黄酮醇 和 黄酮与花 色 素的结 构非 常相 似 ，
１ 植 物次 生代谢物 的主要类型及分布
植物次生代谢产物种类繁多 ，结构迥异 ，根
据 其化 学结 构 和 性质 ，一般 将 其分 为三 大类 ：酚
分子结构中具有多种含氮杂环 ，多为药用植物主
要有 效成 分 。 自然界 ２ ％左 右 的维 管 植物 含 有生 ０ 物 碱 ，其 中大 多数 是 草本 双 子 叶植 物 ，单 子 叶植 物 和裸子植 物很 少 含 生 物碱 。最 早 发现 的生 物碱 是 １０ 年从 罂粟 中提纯 的 吗啡 （ ｏ ｈｎ） ８５ ｍ ｒ ｉｅ ，其 他 ｐ
Ｖ １ ２ Ｎｏ ６ ０ ．８ ． Ｄｅ ２ （ ｃ． ０） ８ ・ ６・ ６
次强 刘 岩 ２ 白中文 张 松玲
１０ １ ；２ ３０２ ．吉林农业大学发展学院 ，吉林 长春 １００ ） ３６０
（ ．吉林省生物研究所，吉林 长春 １
酚类 物质 广 泛地 存 在 于 高 等植 物 、苔 藓 、地
钱和微生物中，广义 的酚类化合物主要包括黄酮
类 、简单 酚类 和醌类 等 。 １ １ １ 黄 酮类 ．．
植物次生代谢物研究进展
结论：
本次演示综述了植物次生代谢物的研究进展，包括分类、研究方法及其在医 药、化妆品、食品等领域的应用现状。尽管已经取得了一定的成果，但仍存在许 多问题需要进一步研究解决。未来的研究方向将包括新品种选育、代谢工程技术 手段的应用等方面，
以实现植物次生代谢物的广泛应用和工业化生产。同时，随着科学技术的发 展，植物次生代谢物在其他领域的应用也将得到不断拓展和深化。
参考内容
基本内容
植物次生代谢物途径是近年来植物科学领域研究的热点之一。这些代谢物对 植物来说具有重要的生态和生物学作用，例如抵抗病虫害、适应环境压力等。本 次演示将介绍植物次生代谢物途径的基本概念、研究内容和最新研究进展，以期 让读者更深入地了解该领域的发展动态。
一、植物次生代谢物途径的基本 概念
植物次生代谢物研究进展
基本内容
摘要：
植物次生代谢物在医药、化妆品、食品等行业具有广泛的应用价值。本次演 示综述了植物次生代谢物的分类、研究方法及其在不同领域的应用现状，并探讨 了未来的研究方向和应用前景。
引言：
植物次生代谢物是指植物在正常生长过程中产生的非必需小分子化合物，具 有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒等多种生物活性。这些化合物在植物防御病虫害、 适应环境等方面发挥着重要作用，同时也为人类提供了丰富的天然产物资源。随 着科技的不断进步，植物次生代谢物的研究已经取得了显著进展，成为天然药物、 化妆品、食品等行业的重要研究领域。
2、1医药研究领域
植物次生代谢物具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗氧化、抗炎等作用，成为 医药研究领域的重要方向。例如，紫杉醇是一种具有抗肿瘤活性的植物次生代谢 物，已经在临床得到广泛应用。此外，黄酮类化合物、蒽醌类化合物等也具有显 著的抗氧化和抗炎活性，被广泛应用于药物研究和开发。
植物代谢物和次生代谢物及其生物学效应的研究
植物代谢物和次生代谢物及其生物学效应的研究植物代谢物和次生代谢物是植物自我保护和适应环境的重要生理活动。
它们不同于植物的基础物质代谢路径，而是生成具有特定功能的化合物，如抗氧化剂、防御素和药物等。
在生物学领域中，研究植物代谢物和次生代谢物及其生物学效应已经成为热门趋势。
本文主要介绍植物代谢物和次生代谢物的定义、分类、生物学效应以及研究进展。
一、植物代谢物和次生代谢物的定义和分类1. 定义植物代谢物是指在植物细胞内产生的可溶性或不可溶性的有机物质，包括基础代谢物和次生代谢物两类。
基础代谢物是通过正常代谢途径生成的化合物，包括碳水化合物、蛋白质和核酸等。
而次生代谢物则是植物在特殊环境下合成的化合物，包括抗氧化剂、生长激素和生物碱等。
2. 分类植物代谢物和次生代谢物可以根据其化学结构进行分类。
其中次生代谢物是植物在生长过程中产生的重要化合物。
它们通常被用作抗氧化剂、特定酶的抑制剂、细菌素和抗肿瘤药物。
最常见和研究较多的植物次生代谢物有以下四类：（1）生物碱：生物碱是最为广泛研究的植物次生代谢物之一，具有广泛的生物学活性。
它们可以通过干燥、提取和分离等技术从植物中提取，用于癌症治疗和药物治疗。
（2）类黄酮：类黄酮是最常见的抗氧化剂之一，它们能够抵抗细胞内的氧自由基和其他有害化学物质的攻击，具有很强的抗癌能力。
（3）鞣质：鞣质是由鞣质酸和其衍生物构成的化合物。
它们在抑制癌细胞增殖和预防神经退化疾病方面发挥了重要作用。
（4）多酚类：多酚类是广泛存在于植物中的化合物，包括天然类黄酮和花青素。
它们具有显著的抗氧化和抗炎症作用。
二、植物代谢物和次生代谢物的生物学效应1. 抗氧化剂作用植物代谢物和次生代谢物的抗氧化剂作用是其最为重要的生物学效应之一。
在细胞内，代谢过程产生的氧自由基和其他有害分子会对细胞结构和功能造成损害。
而抗氧化剂可以中和这些自由基，起到保护细胞的作用。
例如，类黄酮可以抑制氧化酶的活性，防止氧自由基的生成，从而协同其他抗氧化剂为人体提供保护。
植物生物化学与次生代谢产物的研究进展
植物生物化学与次生代谢产物的研究进展植物生物化学是研究植物中各种生物分子的合成、代谢和功能的科学领域。
植物中存在着大量的次生代谢产物，它们是植物对环境适应所产生的化学物质，不参与植物的基本代谢过程，但对植物的生长发育、防御和互作起着重要的作用。
本文将介绍植物生物化学与次生代谢产物的研究进展。
一、植物中的次生代谢产物种类丰富多样植物合成的次生代谢产物种类繁多，包括酚类化合物、生物碱、黄酮类化合物、三萜类化合物等。
这些化合物在植物体内的含量和分布具有一定的特异性，不同植物甚至同一植物的不同部位中可能存在差异。
次生代谢产物既可以见于植物的根、茎、叶等地方，也可以见于特定的植物器官，如果实和花蕾中。
这些化合物对于植物的生物学功能至关重要，同时也对人类健康和药物研发具有重要价值。
二、研究方法的不断发展随着科学技术的进步，植物生物化学与次生代谢产物的研究方法也不断更新。
传统的色谱、质谱、光谱等分析方法以及植物生理学和分子生物学等技术手段的应用，使我们能够更深入地研究植物中次生代谢产物的合成途径、调控机制以及功能。
例如，利用基因工程技术可以通过转化外源基因来增强植物的次生代谢产物合成能力，从而提高植物的抗病性和产量。
三、次生代谢产物的功能与应用植物次生代谢产物具有多种功能和应用价值。
一方面，它们可以作为植物的防御物质，抵抗病原微生物和害虫的侵袭。
另一方面，一些植物次生代谢产物具有药物活性，可以用于治疗和预防人类疾病。
例如，一些生物碱类化合物具有抗癌作用，已经成为药物研发的重要来源。
此外，一些植物次生代谢产物还可用于食品、化妆品和香料等领域。
四、植物生物化学与次生代谢产物的挑战与展望尽管对植物生物化学和次生代谢产物的研究取得了显著成果，但仍面临一些挑战。
一方面，植物中的次生代谢途径非常复杂，存在着互作和交叉调控的现象，因此需要进一步深入研究其调控机制。
另一方面，一些次生代谢产物在植物中的含量较低，难以大规模提取和利用。
植物次生代谢产物的研究和应用
植物次生代谢产物的研究和应用一、植物次生代谢物简介植物次生代谢物是植物体内不参与生命活动基本需要的代谢物质，但在植物生长发育中对环境的适应性，有重要的调节和保护作用。
它们具有复杂多样的结构，包括植物生长素，生物碱，黄酮类，酚酸类，类黄酮等，具有多种多样的生物活性。
植物次生代谢产物是自然界中最具潜力的天然药物，对痛风、肝脏疾病、癌症等具有重要的临床应用前景。
二、植物次生代谢物的研究方法1. 分离纯化法该方法通过溶剂提取、磺酸化、无水醇提取等，进行多次分离纯化，最终获得纯度较高的次生代谢产物。
2. 核磁共振技术核磁共振技术(NMR)是通过核磁共振现象，获得样品的分子结构、分子实现和分子运动的信息。
3. 气相色谱-质谱联用技术该技术通过气相色谱分离和质谱分析，获得样品的分子结构、相对分子质量、分子碎片等信息。
三、植物次生代谢物的应用1. 医药领域植物次生代谢产物是自然界中最具潜力的天然药物，对痛风、肝脏疾病、癌症等具有重要的临床应用前景。
如黄酮类化合物可用于治疗冠心病、散光等疾病；生物碱类物质可用于治疗荨麻疹、哮喘等疾病。
2. 食品行业食品中的植物次生代谢产物对人体健康具有重要的保健作用。
如多酚类物质可用于制作高抗氧化性的保健食品；黄酮类物质可用于制作缓解骨质疏松症的保健食品。
3. 化妆品行业植物次生代谢产物常用于高端化妆品中。
如黄酮类化合物可用于抑制色素沉着，减少色斑和皮肤衰老；多酚类化合物可用于抗氧化，减少皮肤损伤。
四、植物次生代谢物未来展望未来，植物次生代谢物的研究仍有很大的发展空间。
人们可通过植物基因编辑、代谢工程等手段，提高植物次生代谢物的产量和质量。
同时，开发一些新的分析与培养技术，以提高植物次生代谢产物的研究和产业化生产水平。
预计未来几年，植物次生代谢产物在医药、食品和化妆品等领域的应用将越来越广泛，为人们的健康和生活带来更多福利。
植物代谢工程的研究进展
植物代谢工程的研究进展植物代谢工程是指利用生物技术手段，对植物进行基因工程改造，以调节植物的代谢过程，使植物产生目标化合物或提高某些性状。
目前，植物代谢工程已经在医药、食品、化工等领域得到了广泛应用。
本文将从代谢调控、代谢通路开发和代谢网络构建三个方面来探讨植物代谢工程的研究进展。
代谢调控植物代谢调控是指通过催化酶活性、基因表达、蛋白质合成等方式，影响植物代谢活性和代谢产物的合成。
一些研究表明，利用生物途径的逆向代谢策略，可能成为获得新代谢产物的有效方法之一。
以植物次生代谢为例，可以通过调节关键酶的活性来增加目标产物的合成。
在最近的一些研究中，发现一些物质可以作为酶促活化剂，以促进次生代谢途径的最终合成产物。
在肉桂醇途径中，发现JAZ类蛋白质参与了肉桂醇的合成过程。
这些蛋白质在ABA途径中具有重要的调控作用，而且会反应在失调的激活转录因子上。
代谢通路开发代谢通路是由多个酶催化的反应组成的生物化学反应序列。
代谢通路的研究和发展，是植物代谢工程的关键。
在代谢通路的基础上，可以通过基因工程手段，创造新的代谢路线，实现生物合成目标化合物的目的。
以生物碱的合成为例，能够通过植物细胞提供的酶合成代谢途径。
通过将降解途径，不同类群物种之间的合成途径和一些的转化途径，组合到一起，就能够很好地创造新的代谢路线。
例如，将一些特定生物碱的合成途径移植到其他植物物种中，就能够达到特定的生物碱的生产。
同时，还可以对代谢通路中的某些酶进行改进和优化，以提高产品质量和产量。
代谢网络构建代谢网络是由环状的代谢通路、交错的代谢通路和其他关联途径组成的复杂网络。
在代谢网络中，代谢通路之间存在复杂的相互作用与协同作用，通过对代谢通路进行调控，还能够有效地提高目标产物的产量和纯度。
代谢网络构建的核心是对代谢通路进行建模和优化，以获取最佳的反应条件。
通过代谢网络模型，可以提供有关代谢途径的详细信息，并提供有关不同酶与代谢通路之间的相互作用的信息。
植物次生代谢物途径及其研究进展
, 以异戊烷五碳类异戊二烯
为基本单位, 又称类异戊二烯 ( isopreno id), 以侧链 重复连接方式递增 , 分开链类和环萜类两种。开链 型类萜的分子组成通式为 ( C5H 8 ) n, 包括半萜 ( C5, 即含一个异戊二烯单位 , n = 1)、 单萜 ( C10, n = 2) 、 倍半萜 ( C15, n = 3) 、 双萜 ( C20, n = 4) 、 三萜 ( C 30, n = 6) 、 四萜 ( C40, n = 8) 、 多萜 ( > C 40, n > 8) 及杂萜 (含 异戊二烯侧链 ) 等。环萜型类萜因分子内碳环数的 不同, 可分为单环萜、 双环萜、 三环萜等。半萜、 单萜 及其简单含氧衍生物是挥发油的主要成分 ; 双萜是 形成树脂的主要成分 ; 倍半萜是萜类的最大一族, 约 有 7000 多种 , 作用广泛 ; 二萜、 三萜多以皂甙形式存 在。双萜类以上也称 高萜类化合物 , 一般不具挥 发性。植物萜类广泛分布于植物、 微生物的初级代 谢物和次级代谢物中 。 1 . 1 萜类化合物的生物合成 萜类化合物的生物合成过程从属于异戊二烯代 谢途径 , 总体可分为四步: ( 1 ) 前 体 物 质 异 戊 烯 焦 磷 酸 ( isopentenyl diphosphate , IPP ) 的合 成: IPP 或 二 甲丙 烯 焦 磷酸
成一个第 3 位 C 的阳离子化合物 , 最后脱去一个质 子完成反应。现阶段研究最为广泛的异戊烯基转移 酶为法呢 基 焦磷 酸 合酶 ( farnesy l d iphosphate syn [ 10] thase ; ) 。 ( 3) 萜类基本骨架的构建 : 各类烯丙基焦磷酸 酯经特异性萜类合酶作用可产生各 种萜类的碳骨 架 , 如植烯、 鲨烯的形成等。 ( 4) 骨架的次级酶修饰: 萜类碳骨架合成后, 需 经过附加不同含氧官能团、 共振结构和环化作用等 次级修饰过程, 才可赋予萜类物质结构多样性、 化学 [ 11 ] 性质复杂性 , 以及功能特异性等特征 。如 ( - ) 柠檬烯在不同烯丙位上特异性引入一个氧原子 , 就 会在辣薄荷中转化为 ( - ) 薄荷醇 , 在留 兰香 中转 变为 ( - ) 香芹酮, 二者分别为不 同种植物精油的 特征性成分。向萜类骨架引入氧原子的 羟基化或 环氧化反应 , 多由细胞色素 P450多功能氧化酶催物 ( perpeno id ) 是所有异戊 二烯聚合 物及其衍生物的总称
植物次生代谢产物应用研究进展
植物次生代谢产物应用研究进展植物是地球上最古老的生命形式之一，植物次生代谢产物是植物在生长发育过程中通过代谢合成的各种物质，包括香料、色素、酚类化合物、萜类化合物、碱等等，这些化合物的结构和功能多样，具有丰富的药用价值、化工价值和食品价值。
因此，对植物次生代谢产物的研究已经成为现代生命科学和生产工艺学的热点之一。
一、次生代谢物在药物研究中的应用许多天然的植物次生代谢产物已经表现出广泛的医学用途，比如对于炎症和癌症治疗的治疗药物的使用已被广泛研究。
另外，植物次生代谢产物也有着美容养颜的作用，许多精华油和面霜中都添加了一定量的植物精华，用于促进皮肤的修护和保养。
此外，一些中药中的有效成分也来自于植物次生代谢产物，比如金丝楠中的金丝楠碱，具有降血糖、抗病毒等功效。
二、次生代谢物在食品中的应用植物次生代谢产物也可以被应用于食品中，例如一些糕点、糖果、饮料、酒类等中往往会加入一些植物提取物或剂。
某些植物次生代谢物还认为会吸收光线，其他植物则可以通过化学反应提取色素，这样的一些食品可以让人们在品尝美食的同时享受色彩的视觉愉悦。
三、次生代谢物在农业生产中的应用除了医学和食品领域，植物次生代谢产物还可以在农业生产中发挥作用。
在保护农作物病虫害、促进植物生长、提高植物抗逆性等方面都可以发挥作用。
例如，一些植物次生代谢物可以用于制作有机农药，比如松脂、红树林等，这些天然药剂可以有效地控制害虫的侵害。
四、次生代谢物的开发和创新尽管植物次生代谢产物具有丰富的应用前景，但目前仍有许多难题需要解决。
首先，植物次生代谢物的生物合成途径并不清楚，因此，要想在工业化生产中大规模合成植物次生代谢物，需要利用先进的生物技术手段。
其次，一些植物次生代谢物的提取过程较为复杂，需要消耗大量的人力物力，因此，需要开发新的快捷有效的提取技术。
综上，植物次生代谢产物具有广阔的应用前景，在医学、食品、农业等领域都有着广泛的应用。
随着时代的变化和技术的进步，植物次生代谢产物的开发和创新也必将迎来更美好的未来。
植物内生菌及其次级代谢产物的研究进展
植物内生菌及其次级代谢产物对于植物的生长具有重要的促进作用，结合当前国内外对该项目的研究，植物内生菌及其次级代谢产物的研究具有重要的实际应用价值，因此要进一步加强相关研究。
植物内生菌作为生态学中的概念，植物内生菌在其植物寄主内部经过漫长的协同发育与进化，会逐渐发展成为寄主植物的一部分，植物内生菌及其次级代谢产物会对植物产生一定的促生作用，同时植物也为植物内生菌提供了相应的生长环境以及所需生长物质，共同组成了植物内部的生态系统。
1.植物内生菌及其次级代谢产物的生理功能研究进展1.1植物内生菌及其次级代谢产物能够促进植物生长结合当前国内外的研究成果表明，植物内生菌所产生的吲哚乙酸、赤霉素等刺激代谢产物，对于植物自身的生长具有重要的促进作用，例如固氮菌属等植物内生菌的次级代谢产物对植物寄主的生长和发育具有重要的调节作用。
比如国内H市农业科学技术研究院在研究过程中发现，黄花蒿内生菌中包含一种可以产生炭疽菌类的植物内生菌，在经过技术人员的培养后，将其应用在黄瓜、小麦等农作物中，能够有效促进小麦、黄瓜等植物生长过程中的表现。
根据植物内生菌促进植物生长的原理分析，植物内生菌促进植物生长主要表现在其固氮作用、和促进植物吸收营养元素的作用两个方面。
首先在植物内生菌的固氮作用方面，植物内生菌在非豆科植物中发现了固氮内生菌的存在，固氮内生菌通过自身的代谢作用，能够将空气中的氮气转化为NH4+，从而为植物寄主所应用，促进植物寄主更好的吸收养分。
能够产生固氮作用的植物内生菌一般生活在植物寄主体内的应用器官微环境中，从而能够防止氧气等因素对其造成影响，比如国内一些科研人员发现在甘蔗的根茎中就存在着许多具有固氮作用的植物内生菌，具有较为高效的固氮活性，对于甘蔗的生长和发育具有重要的作用。
其次，在植物内生菌促进植物营养元素吸收方面。
经过科研人员的研究表明，一些在植物内部的细菌和真菌能够提高植物对于营养物质的吸收能力，还能够促进寄主植物的氮积累和氮代谢，比如科研人员发现当高羊茅叶片感染了植物内生菌之后，其被感染叶片的氮元素含量明显高于未发生感染的叶片。
植物次生代谢产物与药物研究进展综述
植物次生代谢产物与药物研究进展综述植物中的次生代谢产物，是指不是植物生长、组织结构或营养代谢所必需的物质。
这些化合物通常属于特殊的代谢途径，包括黄酮激素、甙类、生物碱、多酚类、挥发性油脂等。
这些次生代谢产物不仅为植物提供保护、防御和吸引传粉媒介的作用，还具有广泛的药理和生理活性，对人类健康和疾病治疗具有潜在的应用价值。
本文将对近年来植物次生代谢产物与药物研究的进展进行综述。
1. 植物次生代谢产物与药物研究的发展历程植物药物在人类历史上的使用已有数千年，中国古代的《神农本草经》等经典著作记载了大量植物药物。
20世纪初期，随着现代化学技术的发展，人们开始从植物中分离出纯化的化合物，使植物药物得以在分子层面上进行深入研究。
20世纪70年代，我国对植物药物的研究开始进入高峰期，石家庄药物研究所的黄连素、中科院上海药物研究所的青蒿素等药物在世界上引起了巨大的轰动。
目前，越来越多的研究发现，植物次生代谢产物中的许多化合物具有药理活性。
大量植物次生代谢产物被研究出来后，许多化合物被发现具有很强的生物活性，例如黄酮类化合物、内酯类化合物、三萜类化合物、生物碱和多酚等，这些化合物不仅广泛存在于植物体内，也存在于食品、药品和化妆品中。
其中，黄酮类化合物是一类广泛分布于植物界中的多元酚类化合物，其具有抗氧化、抗炎症、抗癌、心脏保护等多种药理活性。
例如，芦荟中的黄酮类化合物能够抗炎、抗癌、保护心脏等。
此外，还有一些植物次生代谢产物具有抗病毒、抗菌、保护神经细胞等生理活性，因此在药物研究上也越来越受到重视。
2. 植物次生代谢产物的分类植物次生代谢产物可根据其化学结构和生物活性与用途来分类，下面是一些常见的分类方式：（1）多酚类化合物：这类化合物在植物体内主要用于黄褐色素沉淀、水平传递和保护。
多酚类化合物包括类黄酮、黄酮类和花青素等。
类黄酮和花青素等植物色素被广泛应用于食品和药品中，如玉米黄素、花青素在化妆品中的应用也越来越广泛。
植物农学中的植物次生代谢研究进展
植物农学中的植物次生代谢研究进展随着科技的不断发展与进步，人们对植物农学中植物次生代谢的研究也越来越深入。
植物次生代谢是指植物在生长发育过程中产生的与生长和生存无直接关系的化学物质。
这些化学物质在植物中起到了诸多重要的生理和生态功能，对人类的生活和健康也有着重要的影响。
本文将介绍植物农学中植物次生代谢的研究进展，并探讨其在农业生产中的应用前景。
一、植物次生代谢的类型植物次生代谢主要包括生物碱、酚类化合物、黄酮类化合物、挥发性油等多种类型。
其中，生物碱是一类广泛存在于植物中的次生代谢产物，具有多样的生理活性和药理活性，如兴奋神经、抗菌以及抗氧化等作用。
酚类化合物具有抗氧化、抗炎、抗癌等多种药理活性。
黄酮类化合物在植物生长中具有调节植物生长发育、对抗逆境等重要功能。
挥发性油则是植物分泌的一种特殊化学物质，对植物的吸引传粉媒介和排斥害虫有着重要的作用。
二、植物次生代谢的调控机制植物次生代谢的调控机制是一个复杂的过程，与植物本身的生长发育、环境条件以及植物与其他生物的相互作用有着密切的关系。
近年来，研究发现植物次生代谢的调控主要涉及到激素信号传导、转录因子和代谢酶的调控网络等多个层面。
激素信号传导是影响植物次生代谢的重要因素之一，例如茉莉酸和赤霉素等激素可以调节植物次生代谢产物的合成和积累。
转录因子则是植物次生代谢调控中的关键调控基因，通过对目标基因的转录调控来影响植物次生代谢产物的合成。
此外，代谢酶也是调控植物次生代谢的关键因素，例如细胞色素P450酶家族在植物次生代谢过程中发挥着重要的作用。
三、植物次生代谢在农业生产中的应用植物次生代谢在农业生产中具有广泛的应用前景。
首先，植物次生代谢产物可以作为新型农药和生物农药的原料，用于对抗农作物病虫害。
例如，一些具有抗菌和杀虫作用的生物碱可以作为环境友好型农药的替代品。
其次，植物次生代谢产物还可以用于促进农作物生长和增加产量。
例如，一些植物次生代谢产物可以促进植物的根系发育和营养吸收，提高作物的抗逆性和产量。
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植物次生代谢物研究进展药用植物学廖凯1植物次生代谢物1.1植物次生代谢物定义植物的代谢产物可分为两类，即初生代谢产物(Primary metabolites)和次生代谢产物( secondary metabolites)。
初生代谢物是指维持植物体正常生命活动所必需的物质和能量代谢，包括合成代谢和分解代谢，初生代谢产生的代谢产物称为初生代谢产物(Primary etabolites)，如糖类、脂类、氨基酸、核酸以及它们的多聚体（淀粉、多糖、蛋白质、RNA 和DNA等），这些物质的分子量一般很大，又称为大分子化合物。
而植物次生代谢的概念最早于1891年由Kossel明确提出，与初生代谢物（糖类、蛋白质和脂肪类）相比，次生代谢产物不是细胞生命活动或植物生长发育所必需的，其在已知的光合作用、呼吸、同化物运输以及生长分化等过程中没有明显的或直接的作用。
因此多年来曾一直被认为是植物体内的废物。
随着研究的不断深入，表明植物次生代谢物的形成多与植物的抗病、抗逆有关，在处理植物与生态环境关系上充当着重要的角色。
并且通过对植物次生代谢的调控，改变次生代谢物的含量，可提高植物的防御能力，大量有益的次生代谢物还可用于医药生产和人类疾病的防治等方面。
植物的次生代谢是植物体利用初生代谢产物，在一系列酶的催化作用下，进一步进行合成或分解代谢，产生的代谢产物称为次生代谢产物，如生物碱、糖苷、黄酮类、挥发油等，由于这些化合物分子量一般很小(2500以下)，又称为小分子化合物，习惯上称为天然产物(Natural Products)。
次生代谢是一类特殊而且复杂的代谢类型，通常认为植物的次生代谢是通过渐变或突变获得的一种适应生存的方式，是植物体在长期的进化过和中对生态环境适应的结果。
它们通过降解或合成产生，不再对代谢过程起作用。
1.2 植物次生代谢产物的分类植物次生代谢产物种类繁多，在来源、结构和功能方面均有不同之处。
目前己知的结构达3万余种。
植物次生代谢产物根据结构异同可分为酚类(phenolic)、萜类(terpene)和含氮化合物(nitrogen—containing compound) 等三大类。
各大类再根据其化学结构和性质又可分为黄酮类、简单酚类、醌类、挥发油类、萜类、生物碱类和胺类等，其中前三种属于酚类，生物碱类和胺类则包含在含氮化合物中。
广义的酚类化合物分为黄酮类、简单酚类和醌类。
黄酮类是一大类以苯色酮环为基础，具有C6—C3—C6结构的酚类化合物．其生物合成的前体是苯丙氨酸和马龙基辅酶A。
一般可分为花色苷、黄酮醇和黄酮三类。
花色苷主要包括花色苷和花色素等。
花色苷主要分布于花瓣中，在植物的细胞内一般是以糖苷的形式存在，与糖基解离的花色苷剩余部分则称为花色素。
花色素的功能主要作为诱引色，吸引昆虫或动物采食，协助传粉和传播种子。
另外在一些植物的果实、叶片、茎干和根中也存在花色苷。
很多黄酮类成分用于心血管疾病的治疗，如槐树槐米中的芦丁用于治疗毛细血管脆性引起的出血症及辅助治疗高血压，许多异黄酮是植保素。
黄酮醇和黄酮与花色素的结构非常相似，大部分呈淡黄色或象牙白色，和花色素一样也是植物花的呈色物质。
这些物质还存在于植物叶片内，对动物起拒食剂的作用，也可以吸收大量紫外线，保护叶片不受其危害。
简单酚类是含有一个被羟基取代苯环的化合物，广泛分布于植物叶片及其它组织中。
某些成分有调节植物生长的作用，有些是植保素的重要成分。
如在某些植物的抗病过程中具有重要作用的原儿茶酸和绿原酸的衍生物一植保素；对植物生长有严重抑制作用的单宁类化合物一没食子鞣质。
这类化合物甚至可以抑制周围其他植物的生长，形成植物异株相克现象。
醌类由苯式多环羟碳氢化合物(如萘、葸等)衍生的芳香二氧化合物，存在于所有主要植物类群中。
它也是植物呈色的主要原因之一，有些醌类是抗菌的主要成分，如紫草栓皮层中的紫草宁，存在于胡桃中的胡桃醌等。
萜类化合物萜类是由异戊二烯单元(5碳)组成的化合物，通过异戊二烯途径(又称甲羟戊酸途径) 合成。
现在已研究发现，在植物细胞器质体中存在着第二条途径——丙酮酸／磷酸甘油醛途径，胡罗卜素、单萜和二萜通过该途径合成．两条途径差异就是异戊烯基焦磷酸(IPP)形成机制不一样．甲羟戊酸途径IPP前体为甲羟戊酸，而丙酮酸／磷酸甘油醛途径的前体是在转酮酶的作用下，由丙酮酸和3一磷酸甘油醛缩合而成的5一磷酸木酮糖，丙酮酸提供2C骨架，而3一磷酸甘油醛则提供3C骨架。
根据萜类分子结构通常分为低等萜类和高等萜类，由2个，3个或4个异戊二烯单元分别组成产生的单萜、倍半萜和二萜称为低等萜类，其中由2个异戊二烯单元头尾相连形成单萜、由3个异戊二烯单元构成倍半萜、由4个异戊二烯单元构成二萜和多萜。
甾类化合物和三萜的合成前体都是含30个碳原子的鲨烯，为高等萜类。
现已知的萜类已超过2万种。
单萜和倍半萜是植物挥发油的主要成分，也是香料的主要成分。
许多倍半萜和二萜化合物是植保素。
一些萜类成分具有重要的药用价值。
如倍半萜成分青蒿素是目前治疗疟疾的最佳药物，抗癌药物紫杉醇是二萜类生物碱，存在于裸子植物红豆杉中。
甾类化合物由1个环戊烷并多氢菲母核和3个侧链基本骨架组成。
植物体内三萜皂苷元和甾体皂苷元分别与糖类结合形成三萜皂苷。
如人参皂苷和薯蓣皂苷等。
含氮有机化合物中最大的一类次生代谢物质是生物碱，是一类含氮的碱性天然产物，已知的达5 500种以上。
按其生源途径可分为真生物碱、伪生物碱和原生物碱。
真生物碱和原生物碱都是氨基酸衍生物，但后者不含杂氮环。
伪生物碱不是来自氨基酸，而是来自萜类、嘌呤和甾类化合物。
许多生物碱是药用植物的有效成分，如小檗碱、莨菪碱等，还有些是植保素。
现已深入研究的有烟草的烟碱、吡咯啶生物碱、毒藜碱，毛茛科的小檗碱，曼陀罗的莨菪碱、东莨菪碱等。
含氮有机化合物还有胺类，是NH中的氢的不同取代产物，根据取代基数目分为伯、仲、叔和季胺四种。
现已鉴定结构的约100种，在种子植物中分布广泛，常存在于花部，具臭味。
非蛋白氨基酸，即不组成植物蛋白的氨基酸，以游离的形式存在。
目前已鉴定结构的达400多种，对动物常有毒性，多集中于豆科植物中。
由于与蛋白氨基酸类似，易被错误地结合进正常蛋白质，导致蛋白质功能的丧失；生氰苷一类由脱羧氨基酸形成的O.5糖苷，它是植物生氰过程中产生HCN 的前体。
其本身无毒性，当含生氰苷的植物被损伤后，则会释放出有毒的氢氰酸(HCN)气体。
现已鉴定结构的达30种左右，存在于多种植物内，最常见的有豆科植物、蔷薇科植物等。
如苦杏仁苷和亚麻苦苷。
生氰苷与植物趋避捕食有关．芥子油苷主要存在于芸薹属植物，其经硫葡糖苷酶水解，生成糖苷配基，然后自发分解为异硫氰苷和腈。
这些产物对草食动物有毒。
但植物未受伤害之前芥子油苷和硫葡糖苷酶是分隔开的。
其他除了上述的主要三大类外，植物还产生多炔类、有机酸等次生代谢物质，多炔类是植物体内发现的天然炔类，有机酸广泛地分布于植物各个部位。
1.3影响植物次生代谢的因素影响植物次生代谢的水平的因素主要可分为两类，生物因素和非生物因素。
生物因素和非生物因素同时影响着植物的次生代谢。
植物面对的生物环境比较复杂，包括昆虫和草食动物乃至人类的侵害、致病微生物的危害、植物之间的相互竞争和协同进化以及与真菌的共生关系等等。
在植物与这些生物环境的相互作用过程中，次生代谢及其产物均发挥着重要的作用。
很多植物中的次生代谢产物对食草动物、昆虫等具有一定的防御作用。
来源于莽草酸或者芳香氨基酸的次生代谢产物中，有很多化合物在防御机制中发挥着重要作用。
芥子油苷是一类含硫和氮的化合物，目前至少有100种不同的结构被确定。
植物组织破坏后芥子油苷被黑芥子酶水解并释放出异硫氰酸醋、硫氰酸醋、睛等防御物质。
芥子油苷的气味和味道降低了植物对食草动物如鸟和昆虫的适口性。
多数植物还具有较强的诱导防御能力，即植物被取食后某些次生代谢产物迅速增加，增强植物的防御能力。
此外，植物除了直接用次生代谢物对外界进行防御外，有些植物还有利用次生代谢产物进行间接防御的能力，通常是释放挥发性信号物质来吸引取食者的天敌。
红叶瞒取食利马豆的叶片后，能激发受害植物释放挥发性物质，吸引肉食性螨来捕食红叶螨。
植物间的化感作用是近年来颇受重视的研究领域，它主要是指植物产生并向环境释放次生代谢产物从而影响周围植物生长和发育的过程。
具有化感潜势的次生代谢产物呈现高度的化学多样性，萜类途径产生的众多复杂化合物通常被认为是高效的化感物质，而其他次生代谢产物如生物碱、非蛋白氨基酸等也被发现具有化感潜势。
化感作用包括促进和抑制两个方面，在范围上包括种群内部和物种间的相互作用。
植物释放毒性物质到环境中并抑制同种植物萌发和生长的现象称为自毒作用，自然条件下能在时间上和空间上调节种群格局，避免种内竞争，形成更好的空间分布。
多种作物如小麦、水稻、玉米、绿豆、向日葵、油彩籽、芦笋、胡萝卜、黄瓜等被证明存在自毒作用[2]，并引起诸如土地贫瘠和作物减产等许多生态和经济问题。
菊科植物在自然生态系统中多具有攻击性而易形成单一群落，是物种间化感作用的典型例证，关于其化感作用已有较多报道[3]。
生物人侵是当今生态学的一个重大问题，虽然人侵植物影响邻近植物的机制还不十分清楚，但化感作用可能和这种人侵有关。
菌根是自然界中一种极为普遍和重要的共生现象，自然界中约有90%的维管植物都能形成菌根[4]。
近年来许多研究表明菌根真菌及共生过程影响植物的次生代谢，导致植物的次生代谢产物发生变化，而这些次生代谢产物在植物和菌根真菌之间形成的共生关系中起着特别重要的作用。
致病微生物的侵袭是危害植物生存的又一重要因素，次生代谢产物在提高植物抗病能力方面也起着举足轻重的作用。
从植物中提取的许多次生代谢物质都具有抵抗多种微生物的活性，它们主要分为两类，一类是组成型表达的物质，称为植物抗毒素，另一类是诱导型表达的物质，称为植保素，通常在微生物侵染2一3d后才出现。
植保素只存在于维管植物中，多见于单子叶植物，少数分布在双子叶植物和裸子植物中，目前已经在25科植物中发现了超过20种植保素[5]。
简单酚类，如香豆素、咖啡酸、没食子酸、阿魏酸、类黄酮和单宁具有抗真菌、细菌和病毒的活性，这些物质可作为植物抗毒素、植保素甚至物理屏障如木质素的合成前体。
水杨酸在对抗微生物方面有重要和复杂的作用。
萜类的情况比较复杂，如树脂中的单萜组分可能是抵抗病原微生物的毒素，而二萜组分则可能作为防御病原真菌的物理屏障。
非生物因子如温度、水分、光照、大气、盐分、养分等都会对植物的生长产生各种各样的影响。
植物对这些环境条件的适应可以发生在形态结构上，也可以发生在生理代谢上，而次生代谢产物则成为后一种适应的物质基础之一，很多次生代谢产物都会因环境的影响而变化。