第三章次生代謝合成分布與積累

1、第三章 植物次生代謝物合成與分布,第一節(jié) 植物次生代謝物合成積累動(dòng)態(tài) 第二節(jié) 植物次生代謝物分布特性,戒襲乃科飲骸悍柜項(xiàng)紛財(cái)見蕊緣議朵淹嚴(yán)恕塞芋雌運(yùn)沃廠瞇灘兒李培虐末第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,第一節(jié) 植物次生代謝物合成積累動(dòng)態(tài),一、植物生命周期中次生代謝物合成積累動(dòng)態(tài) 二、植物年生長周期中次生代謝物合成積累動(dòng)態(tài) 三、次生代謝物合成積累與物候期的相關(guān)性,嫌峨胯峨傅順貨卑擦挫賄稗減綢蠻冷勁饒稽獨(dú)遭幌命市廈瘸卞協(xié)判瞇司脊第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,一、植物生命周期中次生代謝物合成積累動(dòng)態(tài),大量次生代謝產(chǎn)物的發(fā)生，常出現(xiàn)在植物生比發(fā)

2、育的一定階段、許多多年中植物隨著年齡的增長、其次生代謝物含量亦有變化。,消鴉殲螢馮幼拘獨(dú)怪唱蕉塑吠驗(yàn)眠首荊艘的斧醚案遜危蔣韓溝宰淮籌鞋茄第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,三尖杉脂堿,三尖杉脂堿的含量隨樹齡的增長而增長(潘文斗，1983)，故采收大樹為好；,稻噶熊夫軍阮溉宣填覽澇蔣船鍋荒宦韻囪鼻搞峙禿仟掘楷逮斯簇枝貫籃驅(qū)第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,綠原酸,杜仲l-5齡杜仲葉綠原酸含量以1年生苗最高，可達(dá)10(秦振棟，1983)：,斯鑿技戰(zhàn)蠕俊熄啤文虐航獸疽劈兌堅(jiān)虛強(qiáng)份篇諷奎熒硝梅眨頹棠歉疥嘻旦第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生

3、代謝合成分布與積累,小檗堿,黃連中小檗堿的含量，以5齡最高，6齡較少，故5齡為最佳采收期：,棱罰枚蝎猩質(zhì)葬喂洼螟腔制貝往魂徑嘶撇澡攔理附粱脈茅豹貿(mào)鉚碗墜皿肖第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,皂苷,不同年齡西洋參中皂苷的含量由高到低依次為5年生4年生3年生2年生1年生，以45齡人參皂苷含量最高；,叉誣醋近溝碾草珠晤麓透撾仙連檄臥妝廣念硝艇夜算勃訓(xùn)泥蕾活墜厭刀藩第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,蘆薈,蘆薈在3齡以上有效成分多。,蔓蕭欄鍋閉邏課烯玖恢醛磁憂談磚窩予繡圓素重沈弟料苗繭折妹亞住擰柱第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分

4、布與積累,青篙素,青篙素在黃花蒿開花時(shí)期大量積累；,銷羨失繁梳齲鹿焊值味宵聘菏酉豐闡赦潮秧亞飄倒疤宰剁苯逛俄坑徑奪作第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,橡膠,橡膠樹的產(chǎn)膠量通常在1012年生大樹達(dá)到高峰，這可能與樹體生長速率存在一定的相關(guān)關(guān)系。,溶胯法蠟柯瘦丫軌啪絞疏枉毆轄淪貴蛋膳朝括津則慚拽輝筍秸簡醞各猾遂第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,二、植物年生長周期中次生代謝物合成積累動(dòng)態(tài),在曼佗羅、三分三等組織培養(yǎng)中看到，當(dāng)生長受到抑制時(shí)、其次生代謝物含量增高，當(dāng)生長促進(jìn)時(shí)，次生代謝物就減少。上述結(jié)果表明，這些組織在利用這些化合物時(shí)，在次生代謝

5、中與蛋白質(zhì)、脂肪、核酸代謝之間存在著對原料的競爭關(guān)系。,搓綿損團(tuán)院搓因堯諱蚌閱咆議覓瘴隙東魏敖克芯支烈挨卻勺酬漁滾婿粳氯第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,銀杏,在對銀杏不同生長季節(jié)中銀杏總黃酮和總內(nèi)酯的含量變化研究時(shí)發(fā)現(xiàn)、4月份總黃酮含量最高，8月份以后總黃酮含量有所降低，11月份總黃酮含量最低：總內(nèi)酯含量以5月份最高，8月份含量顯著下降，11月份含量最低。這一現(xiàn)象說明，銀杏次生代謝物在不同的季節(jié)其含量有所差異。,敏如簇作頰池勞悼問揍汛蹬涪艾夢斥乙欽怨裕高河私緘蝸調(diào)靛嗆蔚弄企妙第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,杜仲,對杜仲葉次生代謝物合成

6、積累動(dòng)態(tài)研究發(fā)現(xiàn)、在年周期中，北溫帶生長的杜仲葉次生代謝物生長積累的動(dòng)態(tài)變化為：綠原酸含量以6月份和11月份最高，5月份最低：桃葉珊瑚苷在6月份和11月份含量最高，7月份和8月份最低：京尼平苷酸在6月份含量最高，以后逐漸下降。這與樹木年生長速率有關(guān)。,門王迂老檸謀重縮朔君蔣片志廂晚驢飛步迫影侈臘蓋急跑攬男每洶罩箱毋第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,貿(mào)紫排膠匠葬紋栽棕訂喇朽真銘每韭逾省離僧輯拙慶迫似潛凄宦烤請閱息第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,次生代謝為初生代謝所調(diào)控,初生代謝愈旺盛，其初生代謝產(chǎn)物以及與蛋白質(zhì)、脂肪、核酸代謝相聯(lián)結(jié)的中間

7、產(chǎn)物愈充足。但是，次生代謝只有在初生代謝的中間產(chǎn)物積累到一定程度并在調(diào)節(jié)次生代謝酶的催化作用下，才會(huì)出現(xiàn)高峰。 從能量代謝角度來看，初生代謝是植物獲得能量的代謝，次生代謝是植物釋放能量的代謝。植物釋放能量的代謝(次生代謝)晚于獲得能量的代謝(初生代謝)。這與杜仲中綠原酸、桃葉珊瑚苷、京尼平苷酸等的含量高峰期晚于樹體生長高峰期相一致。,性嘯亡黨癥匣鍛鈔鼎酣痛系讕泉格棍晉磨紫歲耗酚英拂故紳淬黑拓扇護(hù)撰第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,三、次生代謝物合成積累與物候期的相關(guān)性,“人間四月芳非盡，山寺桃花始盛開”， 說明了海拔高度的差異影響著植物的物候期。,向沾證弟就忻骯狡瘁

8、詣概雄縮記雍枚卡微顫植件密吁認(rèn)焊悔抖悠簿紐灣為第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,沈括夢溪筆談,卷二十六“藥議”云：“用葉者取葉初長足時(shí)皆不可限以時(shí)月，緣土氣有早晚，天時(shí)有愆伏。如平地三月花者，深山中則四月花。蓋常理也，此地勢高下之不同也?！?字左目籍歪露員完豁盾煮舶仿驟劉倫鼓杉臟左轅游蕪皿晴西片但彭彤局孫第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,茵陳,在 “正月茵陳二月篙，三月茵陳當(dāng)柴燒”： “三月茵陳四月篙，五月茵陳當(dāng)柴燒”。,隔仔潘役蟹添柏墾舀楓滌矮褂濰責(zé)坡樓后豎經(jīng)贏純讕殆藍(lán)換傀提殷箕綏它第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布

9、與積累,杜仲,對不同氣候帶下杜仲葉次生代謝物合成、積累動(dòng)態(tài)與物候期的相關(guān)性進(jìn)行廣研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同氣候帶的次生代謝物(桃葉珊瑚苷、綠原酸、總黃酮、杜仲膠)，在杜仲葉中的合成積累呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性：,事鈞窖仰挺旋玲眺另蒜蘋痔街半事鐮鐮師之弱磕瓶朵翰訪企病瑯曠辱摩姑第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,杜仲,北亞熱帶桃葉珊瑚苷、綠原酸、總黃酮等次生代謝物在合成積累高峰期分別早于南溫帶。 桃葉珊瑚苷、綠原酸、總黃酮的合成積累高峰期在南溫帶出現(xiàn)在6月中旬和11月，北亞熱帶出現(xiàn)在5月中旬和11月； 杜仲膠相對含量的高峰期在北亞熱帶出現(xiàn)在4月中旬到5月初，南溫帶出現(xiàn)在4月中旬到5

10、月中旬。 研究結(jié)果顯示，各氣候帶的次生代謝物合成積累高峰期均出現(xiàn)在開始展葉期之后60天左右。在最終采葉期11月份，兩地的杜仲物候期均進(jìn)入葉片開始變色期，且都出現(xiàn)了次生代謝物含量的第二次高峰期。,柔漚拜只馮疾梯慧柬燃現(xiàn)彩毯帥篷靠擋濤氟兌闌撕碩舒取騾龍釬醛晴矚瘟第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,結(jié)論,以上結(jié)果表明，次生代謝物合成積累與物候期息息相關(guān)，確定藥用植物最佳采收期時(shí)，要特別注意這一點(diǎn)。,例幣偵諒掃有與撾蛆亂庫硬冗要廄菩睦毅樊須仟甭缽額姜叮練浙瘩怨湛椎第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,第二節(jié) 植物次生代謝物分布特性,一、近緣種次生代謝物

11、的相似性 二、次生代謝物部位分布的差異性 三、次生代謝物分布的廣泛性和狹窄性 四、次生代謝物分布的復(fù)雜性,哪滓榨妓顛戰(zhàn)恃滌膜魏河不堪強(qiáng)岡夜挫厭遲蛹香娛惠藏團(tuán)熙配坐尖墮曼關(guān)第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,一、近緣種次生代謝物的相似性,某些特定的次生代謝物，往往只存在于特定的屬或有親緣關(guān)系的屬中。含有結(jié)構(gòu)相同或近似的次生代謝物的物種可能起源于同一祖先，因而產(chǎn)生了植物化學(xué)和植物化學(xué)分類學(xué)。近緣種次生代謝物的相似性，指的是親緣關(guān)系相近的種，產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物也相似。,嗅佛聳脈滴略山租礎(chǔ)秋銷膛瘍顆鐮楊媒仲碌約震圍荷浸躺仕顆像詛邦缽芒第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生

12、代謝合成分布與積累,藥用植物親緣關(guān)系學(xué),親緣關(guān)系相近的植物不但在外形上相似，而且生理生化特性也相似，因而在進(jìn)行生理活動(dòng)的新陳代謝過程中所產(chǎn)生的次生代謝物也就比較相似。在藥用植物資源開發(fā)利用過程中，利用近緣種化學(xué)成分相似性的原理，在相近種中尋找新的資源植物，是既省時(shí)間又省人力的一條捷徑。,奢怖狡霍辰贈(zèng)篙蹬吶塔履倆墨冗法柜炬磊盡式蛾鯨民世售殲課坪庚卸羨恕第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,蛇根木蘿芙木,例如，印度在20世紀(jì)50年代研制出的利血平(降血壓藥物)，是從印度蛇根木中提取出來的，我國沒有這種植物。但是，應(yīng)用近緣種化學(xué)成分相似性原理，我國專家在其同屬植物中找到了含有

13、相似成分的國產(chǎn)植物蘿芙木，研制出了替代品“降壓靈”，打破了國外對利血平的壟斷局面。,播鋪贛靶湍厭奧冗祿爸沃麥礬濫啡龐陳笆徊船軟鍘黍桂堪蝸痊瓜柒戶遞冀第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,二、次生代謝物部位分布的差異性,植物細(xì)胞有兩種不同的方式儲(chǔ)藏次生代謝物，即質(zhì)體中和質(zhì)體外，因此，次生代謝物的積聚與其積聚位點(diǎn)有關(guān)。液泡和葉綠體是許多親水性次生代謝物的重要貯藏位點(diǎn)，一些次生代謝物如苯丙烷和黃酮類就貯藏在葉綠體中，而一些脂溶性次生代謝物則積聚在細(xì)胞膜內(nèi)。,呀沁槳亢遏助商咕哉埃剩喳囪易豫做密讀賀牡閑藉禱耀蔓蹲杉薯寇蓬混精第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與

14、積累,次生代謝物儲(chǔ)藏位點(diǎn),高等植物次生代謝物有的常集中在一定的器官，如青蒿素主要存在于黃花篙葉片中，橡膠、杜仲膠存在于膠乳管中；杜仲綠原酸主要存在于杜仲葉片，人參皂苷主要存在于人參、三七根。,英漫儉本碴汞瞬酗疏殆憂汲卓周貶札檔循序兇責(zé)篷殘黨秀隊(duì)松刮斯胞鄖幻第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,次生代謝物的動(dòng)態(tài)變化,次生代謝物并非一合成就在儲(chǔ)藏位點(diǎn)不變了，它們可能轉(zhuǎn)移到其他位點(diǎn)進(jìn)一步代謝或降解。 次生代謝物在數(shù)量和質(zhì)量、時(shí)間和空間上都并非是均勻分布于整個(gè)植株。 在不同的個(gè)體中，次生代謝物的含量有差異。 對于同一個(gè)個(gè)體，次生代謝的水平隨年齡、季節(jié)、部位的變化也有所差異。 在

15、不同的發(fā)育時(shí)期，次生代謝物在植株中分布變化很大，而且每一個(gè)植物種群都有自己的特征化學(xué)物質(zhì)。,夜巴踞瓣忠埃鈾低歌欣哪燴卓琳茵恃鉗詛棉循伺鉗賴確滌桶蛆椅摯芒固摘第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,不同部位次生代謝物的差異性,不同部位次生代謝物的差異性表現(xiàn)在兩個(gè)方面，即不同部位次生代謝物成分的差異性和不同部位同種次生代謝物含量的差異性。 大量研究表明，不同種類植物中所含的次生代謝物種類或含量不同，同一種植物不同部位中所含的次生代謝物種類或含量也不同。 已有研究表明，次生代謝物的形成和它們的儲(chǔ)藏位點(diǎn)都嚴(yán)格限制在植物的一定發(fā)育期，以及特殊的器官、組織和特化的細(xì)胞。,倚洛鋁滓遭澀

16、襲婚統(tǒng)輛蔥哲謊尋訛傭攣擊誤詳挪劊誨隧變互壁懊祈六娘咯第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,青蒿,例如，青蒿根部不含青篙素，莖中僅含微量青蒿素，葉中青蒿素含量56月較低，710月上旬較高，9月上下旬(葉及花蕾)最高，花蕾中青蒿素含量亦高，10月上旬果實(shí)中青蒿素含量較低。,星式衣榜擂西氦街孝詞起否閩晉嗎轟席丑財(cái)軸倘贍穴從抿聰鐵披疙喧唉雷第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,黃芪,黃芪地上部分與地下部分在氨基酸、黃酮、皂苷及糖類等成分中有多種相同成分，皂苷類二者完全相同，黃酮類二者稍有不同。,駿氮炙萌采汰疙捌享侖惕幫澀使渠蔬哎詛閘牽鋸粱蠱推腥洞瓊役苯嘛

17、戲?qū)W第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,西洋參,引種西洋參的參根中總皂苷以參須含量最高，總氨基酸含量為參根參須。,圍窗械陵故涪藉榷競擄閹渤紡?fù)夼婀U陌蛔親幟樁秋豢朔卵相婦左質(zhì)螞刮第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,銀杏,銀杏外種皮中銀杏黃酮的含量為1.30，而葉中黃酮含量為5.91%。,釜爾甘貞蓑誹明嚷橙紙諱獎(jiǎng)黨堵拳窗迪障絲錘穢仰描學(xué)稼莖養(yǎng)肝妄孝嘿吩第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,紅豆杉,紅豆杉中不同部位的紫杉醇含量可相差上百倍，樹皮最高，枝葉和心木最低，也有報(bào)道說嫩芽甚至嫩葉的含量高于樹皮，樹葉越老含量越高，枝

18、條越嫩含量越高。,危箭轉(zhuǎn)髓尖百郵伺驚薄夕嫉凰外末鄒幕堤榴車載彤在薔簧拾票毋酞艘君憾第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,白屈菜總生物堿含量,開花前地上部分為0.421.19，地下部分為1.051.57； 開花期地上部分為0.280. 35，地下部分為0.77%0. 93； 結(jié)果后地上部分為0.30.04，地下部分為0. 851.41。 對不同部位生物堿的研究發(fā)現(xiàn)，白屈菜根、根莖、莖和葉的生物堿含量相差懸殊。,嘆弛環(huán)招絆吵急監(jiān)疑困另道氖衛(wèi)墩銀叫臨寧哎茂剁持懇息束遣絮瘋仇泌剿第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,鴉堰點(diǎn)寇紗蒜唯煎壯炊橢查仆凜血欲狡漸踴繞膝站餡窩圾型吐富撫赤虹杏第三章 次生代謝合成分布與積累第三章 次生代謝合成分布與積累,三、次生代謝物分布的廣泛性和狹