植物次生代谢产物及利用课件
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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.
《次生代谢》课件
《次生代谢》PPT课件
欢迎来到本次次生代谢PPT课件！
什么是次生代谢？
次生代谢是一种重要的植物代谢途径，主要发生在植物次生生长阶段。它包 括多种生物合成和代谢调控过程。
次生代谢的功能
次生代谢对植物的生物多样性和适应性有重要影响，同时也对人类有广泛的 作用和应用，包括药物、香料、色素等。
次生代谢的调控机制
次生代谢的调控机制包括外Байду номын сангаас环境因素的影响、内部激素的作用，以及基因调控和信号传导等。
典型的次生代谢产物
典型的次生代谢产物包括生物碱、黄酮类化合物、苯丙素类化合物、蒽醌类 化合物和香豆素类化合物。
次生代谢的应用
次生代谢的应用涵盖医学、农业、食品和化妆品等领域，为人类带来诸多益 处。
结论
次生代谢是植物生长发育的重要途径，次生代谢产物具有广泛的作用和应用。研究次生代谢机制有助于利用植 物的次生代谢产物。
谢谢收听！
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什么是次生代谢？
次生代谢是一种重要的植物代谢途径，主要发生在植物次生生长阶段。它包 括多种生物合成和代谢调控过程。
次生代谢的功能
次生代谢对植物的生物多样性和适应性有重要影响，同时也对人类有广泛的 作用和应用，包括药物、香料、色素等。
次生代谢的调控机制
次生代谢的调控机制包括外Байду номын сангаас环境因素的影响、内部激素的作用，以及基因调控和信号传导等。
典型的次生代谢产物
典型的次生代谢产物包括生物碱、黄酮类化合物、苯丙素类化合物、蒽醌类 化合物和香豆素类化合物。
次生代谢的应用
次生代谢的应用涵盖医学、农业、食品和化妆品等领域，为人类带来诸多益 处。
结论
次生代谢是植物生长发育的重要途径，次生代谢产物具有广泛的作用和应用。研究次生代谢机制有助于利用植 物的次生代谢产物。
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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
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。
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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。
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
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10
植物次生代谢产品的市场潜能
大家好
学习_课件第二章茶树次级代谢
AMP脱氨酶 (adenosine monophosphate deaminase
此酶是催化腺苷酸脱氨产生次黄嘌 呤核苷酸的反应。 Fujimori N, Ashihara H,(1993) 研究了茶树花芽中嘌呤碱的生物合成， 试验表明[8-14C]腺嘌呤在雄蕊中先转化 成腺嘌呤核苷酸，然后转化成可可碱和 咖啡碱，如果加入 AMP脱氨酶抑制剂 （Coformycin），能够抑制转化成嘌呤 碱的放射强度。说明从腺嘌呤核苷酸合
咖啡碱合成中的甲基主要来源于S-腺苷蛋氨酸，
N9是成苷位 置
•嘌呤环的生物合成
应 用 同 位 素 标 记 法 对表明嘌呤中各氮、 碳原子的先质来源进 行了详细研究。 C的5结分羧果别基证来和明自α，甘- 碳环氨原中酸子中C4 、。 N基盐酰酸7 来胺，。 ，自，CCN623甘来、、N1 氨来自CN89 来来酸自CO自自中天2, 如甲谷的冬图氨氨酸氨。
初 级 代 谢 和 次 级 代 谢 的 关 系
次级代谢的调节
1）初级代谢对次级代谢的调节
初级代谢的许多重要中间产物是次级代谢的 始点，因而可通过调控初级代谢而增加次级 代谢的产量和各种次级代谢的比例。
当盐酸乙胺添加到培养基中，在茶树愈伤组 织中的氨基酸的积累大大提高，而多酚类、 咖啡碱积累则下降。
茶树中的咖啡碱合成酶(Caffeine synthase,CS) 为3-NMT 和1-NMT的总称。即催化由7-甲基黄嘌 呤生成咖啡碱的两步反应。
茶叶中的咖啡碱合成酶已经得到分离纯化，并对 性 质 进 行 了 全 面 的 研 究 (Kato M.Mizuno K.et al.1999) 而 且 ， 茶 树 中 的 咖 啡 碱 合 成 酶 基 因 的 cDNA 全 长 已 经 克 隆 (Kato M.Mizuno K.et al.2000) ，催化甲基化反应的两种N-甲基化转 移酶(3-NMT 、1-NMT)很多性质相同，例如，最 适pH值均为8.5,Mg2+ 、Ca2+和Mn2+都能微弱刺激 酶的活性，Hg2+和Cu2+能强烈的抑制酶的活性， 巯基试剂对活性几乎没有影响，有人把两种酶看 作 同 一 种 酶 ， 称 为 咖 啡 碱 合 成 酶 (Caffeine synthase,CS)(Suzuki T.and Takahashi E.1975)。
植物次生代谢课件
.
32
含氮化合物（nitrogen-containing）
• 植物次生代谢产物中有许多是含氮的，大多数 含氮产物是从普通的氨基酸合成的
• 生物碱、含氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸等 • 含氮化合物多具有防御功能
.
33
生物碱（alkaloid）
• 生物碱是一类含氮杂环化合物，通常有一个含 氮杂环，其碱性即来自此环
• 代谢（metabolism） 是维持生命各种活 动（如生长、繁殖 和运动等）过程中 化学变化（包括物 质合成、转化和分 解）的总称
.
16
1.1 植物次生代谢及其产物的概 念
• 按性质分——物质代谢和能量代谢 • 按方向分——
同化（assimilation） 或合成（anabolism）
异化（dissimilation, disassimilation） 或分解（catabolism）
.
29
1.2 植物次生代谢产物的分类
• 根据结构特征和生理作用也可将次生代谢产物 分为抗生素、植保素、激素、维生素、色素、 毒素等不同类型
• 次生代谢产物的化学结构差异很大，一般可归 为萜类化合物、酚类化合物、含氮化合物三大 类
.
30
萜类化合物（terpenoids）
• 萜类或类萜在 植物界中广泛 存在，由异戊 二烯组成，有 链状的，也有环状的，一般不溶于水
乙酰辅酶A 丙二酰辅酶A
脂肪酸、蜡 聚酮化合物
白羽扇豆碱 lupanine
草酰乙酸
嘧啶 非蛋白氨基酸
天冬氨酸
哌啶生物碱 羽扇豆生物碱 景天属生物碱 非蛋白氨基酸
赖氨酸
托烷生物碱 古柯生物碱 烟草属生物碱
双吡咯烷生物碱 .
植物的生物化学与次级代谢产物
次级代谢产物的提取与分析方法比较
01、
化学提取法
利用溶剂提取
对不同类型的次级代谢产物适用
02、
超声波提取法
利用超声波促进溶剂渗透
提取速度快
03、
微波提取法
通过微波加热提取
提取均匀性好
04、
色谱-质谱联用技术
定性和定量分析 高灵敏度
总结
次级代谢产物的提取与分析是植物生物化学研究 的重要环节，在植物化学的研究中起着至关重要 的作用。通过不同的提取和分析技术，可以深入 了解植物中的次级代谢产物，为药物研发和植物 保护提供重要的参考。
02 保健品制备
利用植物酚类物质制备保健品
03
● 02
第二章 植物生长调节物质
植物激素的概念
01 促进细胞分裂增长
生长素作用
02 促进细胞伸长和果实成熟
赤霉素作用
03
植物激素的作用机制
01、 受体结合
植物激素通过与植物内部受体结合。
02、 信号植物生长发育
感谢观看
THANKS
微波提取法
通过微波加热快 速提取
超声波提取 法
利用超声波促进 溶剂渗透
次级代谢产物分析技术
色谱-质谱联 用技术
用于次级代谢产 物的定性和定量
分析
核磁共振技 术
用于次级代谢产 物的结构分析
次级代谢产物分 析技术
次级代谢产物分析技 术主要包括色谱-质 谱联用技术和核磁共 振技术。色谱-质谱 联用技术结合色谱和 质谱的优势，可用于 次级代谢产物的定性 和定量分析；核磁共 振技术则可以帮助研 究人员进一步了解次 级代谢产物的结构特 点。
从而影响植物生长发育。
04、
植物生长素的应 用
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
植物中次生代谢产物的研究及开发利用
植物中次生代谢产物的研究及开发利用第一章植物中次生代谢产物的概述植物中的次生代谢产物是指与植物生长和发育无关，但能够帮助植物适应环境和抵抗外界压力的化学物质。
这些物质广泛分布于植物生物体内，包括茎、叶、根、花等各个部位，具有丰富的类型和结构。
次生代谢产物的种类繁多，包括挥发油、生物碱、黄酮类化合物、多糖、免疫调节物质等。
这些物质被认为是植物生长发育的产物，同时也是植物对环境的适应和抵抗的物质基础。
近年来，植物中次生代谢产物的研究和开发利用备受关注。
一方面是因为这些物质常常具有重要的药用价值、保健价值或其他生物活性，另一方面是由于目前的天然产物越来越受到人们的重视，因此对植物中次生代谢产物的探究和应用也愈加迫切。
第二章植物中次生代谢产物的分类与结构植物中的次生代谢产物种类繁多，这些物质的结构也相当复杂。
按其在植物中的生物合成途径和功能进行划分，可以将其分为以下几类。
（一）萜类化合物萜类物质是植物生物体中最为广泛存在的一类次生代谢产物，其特点是含有多种碳基团构成的四环、五环或六环结构。
萜类物质广泛存在于植物的根、茎、叶、花和果实中。
萜类化合物的生物活性强烈，不仅对植物具有生长和发育的影响，而且对人类的生理和病理也有显著的影响。
其中，具有显著生物活性的包括青蒿素、紫杉醇、阿司匹林、麻黄碱等。
（二）生物碱生物碱是分子中含有至少一个氮原子的碱性化合物。
在植物体内，生物碱主要存在于根、茎和果实中。
生物碱的生物活性强烈，常常是植物适应外界环境的关键物质。
同时，生物碱也是制药工业中不可或缺的重要原料。
目前，从植物中提取生物碱已经成为制备药品的重要渠道之一。
（三）黄酮类化合物黄酮类化合物是一类含有苷基的多酚类化合物，常常存在于植物的花、叶、果实等野外环境。
黄酮类化合物的结构复杂，但影响人类健康和医学疾病的生物活性很强。
黄酮类化合物的医药用途非常广泛，具备抗肿瘤、消炎、抗氧化等多种生物活性。
在食品抗氧化剂领域，黄酮类化合物也广泛应用于食品中的防腐剂和防变色剂。
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• 呼吸作用
糖 酵 解
三羧酸循环
• 初生代谢（primary metabolism），指维持基
本生命活动（如生长、繁殖和运动等）所必需
的各种物质的代谢过程
• 这些物质称为初生代谢产物(primary
metabolite)，如糖类、蛋白质（氨基酸）、脂
类、DNA、RNA等
• 几乎在所有的生物体中，这些物质都存在，而
• 有些非蛋白氨基酸阻止蛋白氨基酸的合成或吸 收，有些错误地被掺入到蛋白质
其他次生代谢产物
• 除以上三大类外，植物还产生多炔类、有机酸、 香豆素类等次生代谢物质 • 多炔是植物体内发现的天然炔类，主要分布于 菊科及伞形科植物，现已发现1000种左右
且代谢途径都是相同的
• 次生代谢（ secondary metabolism ）是相对于 初生代谢而言的，这个概念最早是由Kössel于 1891年明确提出的。 • 植物次生代谢是指那些由植物体内有机化合物 的主要代谢途径（初生代谢）衍生而来，最终 合成一些具有种、属特异性的有机化合物的代 谢过程。这些化合物称为次生代谢产物，在植 物界中不是普遍存在的。
• 目前已发现含有生物碱的植物将近 100 多个科， 同一科植物中常含多种结构相似的生物碱 • 植物器官中的生物碱含量一般在万分之几到百 分之一二，象金鸡纳树皮那样含奎宁碱 12% 是 极少的
含氰苷（cyanogenic glycoside）
• 含氰苷广泛分布于植物界，以豆类、禾谷类和 玫瑰一些种类最多 • 含氰苷本身无毒，但植物破碎后释放挥发性的 氰化氢 (HCN) 。含氰苷——液泡，糖苷酶—— 细胞质
生物碱和异黄酮成分都是植保素。
• 化感物质（allelochemical ） 植物通过向环境释放某些化学物质而实现与同 种或他种植物之间的化学相互作用，这种作用 称为化感作用，这些化学物质称化感物质。化 感物质都是植物的次生代谢产物，但并非所有 次生代谢产物都是化感物质。很多萜类、酚酸、 氰苷都是化感物质。
• 次生代谢产物不直接参与植物的生长和发育过
程，特征性地存在于植物界少数类群中，影响
植物和环境间的相互作用
• 天然产物（natural product） 一般是指那些为某一种生物特有或少数几种亲
缘关系相近的生物所共有的、天然来源的有机
化合物。主要指植物包括微生物的次生代谢产 物，少部分是动物的次生代谢产物。 • 植保素（phytoalexin） 一些植物在受到病原微生物侵染后，产生并积 累小分子抗生物质，用以增强自身的抵抗力。 这样的次生代谢产物称为植保素。很多萜类、
芥子油苷(glucosinolate，mustard oil glycoside)
• 芥子油苷存在于十字花科，甘蓝、萝卜、花椰 菜等就有它的味道
• 完整植物中，芥子油苷和分解它的硫葡糖苷酶 是分开的，破碎后产生芥子味
非蛋白氨基酸(nonprotein amino acid)
• 非蛋白氨基酸是植物中不掺入蛋白质的氨基酸， 结构与普通氨基酸非常类似，如刀豆氨酸-精 氨酸，铃兰氨酸-脯氨酸
Chapter
1
绪 论
1 绪
论
1.1 植物次生代谢及其产物的概念
1.2 植物次生代谢产物的分类
1.3 植物初生代谢与次生代谢的关系 1.4 植物次生代谢的特点 1.5 植物次生代谢的研究意义
1.1 植物次生代谢及其产物的概念
• 代谢（metabolism） 是维持生命各种活动
（如生长、繁殖和运
含氮化合物（nitrogen-containing）
• 植物次生代谢产物中有许多是含氮的，大多数 含氮产物是从普通的氨基酸合成的 • 生物碱、含氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸等 • 含氮化合物多具有防御功能
生物碱（alkaloid）
• 生物碱是一类含氮杂环化合物，通常有一个含 氮杂环，其碱性即来自此环
动等）过程中化学变
化（包括物质合成、
转化和分解）的总称
• 按性质分——物质代谢和能量代谢 • 按方向分—— 同化（assimilation） 或合成（anabolism）
异化（dissimilation, disassimilation） 或分解（catabolism）
• 光合作用
• 光合作用
1.2 植物次生代谢产物的分类
• 已知的次生代谢产物在十万种以上，而且每年 至少有4000个新的产物被报道
• 植物次生代谢产物的种类非常繁多： 酚类、醌类、黄酮类、香豆素、木质素、环氧 化物、生物碱、喹啉、糖甙、吲哚、大环内脂、 萘、核苷、吩嗪、吡咯、萜类、甾类、皂甙、 多肽类、多烯类、多炔类、有机酸等
• 次生代谢产物（ secondary metabolites ），也
称次生产物（ secondary products ）、次生物
质（secondary substances），早期是指植物中 一大类对于细胞生命活动或植物生长发育正常 进行并非必需的小分子有机化合物，最初发现 时甚至认为是“废物”
植物次生代谢产物及利用
栀子花
杜鹃花
芙蓉花
葱
洋葱
大蒜
辣椒
香菜
甘草
甘草甜素
刺五加
刺五加苷
古 柯 罂 粟 大 麻
薄荷
留兰香
百里香
香茅
三叶胶树
漆树
乳胶的采割与收集
漆液的采割与收集
植物次生代谢产物及利用
1 绪论 2 植物次生代谢产物的主要类群 3 植物次生代谢的主要途径 4 植物次生代谢的生理功能 5 植物次生代谢产物的利用
• 萜类种类依异戊二烯数目而定，有单萜、倍半 萜、双萜、三萜、四萜和多萜之分。
酚类化合物（phenol）
• 酚类是芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生 物取代后生成的化合物，种类繁多。有些只溶 于有机 溶剂，有些是水溶性羧酸和糖苷，有些 是不溶的大分子多聚体。 • 功能上，有决定花、果颜色的花色素和橙皮素， 有构成次生壁重要组成的木质素，也有作为药 物的芸香苷（路丁）、肉桂酸和肉桂醇等。
1.2 植物次生代谢产物的分类
• 根据结构特征和生理作用也可将次生代谢产物 分为抗生素、植保素、激素代谢产物的化学结构差异很大，一般可归
为萜类化合物、酚类化合物、含氮化合物三大
类。
萜类化合物（terpenoids）
• 萜类或类萜在 植物界中广泛 存在，由异戊 二烯组成，有 链状的，也有环状的，一般不溶于水。