药用植物次生代谢产物调控研究进展
摘要：次生代谢产物是植物在其生长发育和对环境的适应过程中形成的,通常是药用植物中的主要活性成分，药材品质的物质基础。但次生代谢产物的生源途径复杂，其产生和积累受到自身遗传和环境中各种生物和非生物因素的调控，影响了药用植物作为药材的品质控制及其活性成分的开发利用。
关键词：药用植物； 次生代谢产物； 生物合成途径；产物调控
植物次生代谢物(secondarymetabolltes)的概念最早是Kossel明确提出于1891年，它是相对于基本代谢或初生代谢物而言的，是植物细胞往往是没有必要的正常的生命活动[1]。是植物在其生长发育和对环境的适应过程中次生代谢所产生的一类小分子有机化合物。这些小分子有机化合物在植物分类群中的特异性分布。据估计，超过10万种植物次生代谢产物， 植物的次生代谢包括萜类、酚类、生物碱、多乙酰基，是植物在长期进化中与环境相互作用的结果。次生代谢产物在提高植物自身保护和生存、协调和环境关系的竞争力方面起着重要作用。药用植物的化学成分多数是其次生代谢物，特别是，一些小分子药物通常具有重要的生理作用和药理活性，如生物碱具有抗菌，抗炎，哮喘，血管舒张，心脏，抑制癌症等[2]; 黄酮具有抗菌，抗过敏，抗发炎，各种抗氧化，抗AIDS，并在人类肿瘤无毒副作用，且对预防心血管疾病的重要的意义[3]。但由于这些化学成分的含量较低，研究与应用大大受限，因此提高其含量或诱导新化合物合成意义重大。可以调控药用植物次生代谢的因素很多，如光照、水分、温度、土壤酸碱度、激素、营养物质、无机盐、生物因子、信号分子、前体物质的添加等等[4]。
- 光照、温度、水分、酸碱度等环境因素对药用植物次生代谢物的调控
的药用植物的次级代谢有不同的影响不同的照明时间，开花因此我们需要的时间长度是根据中间药用植物分为长日照植物，短日照植物和植物。对于一些药用植物，适当缩短或延长光照时间也会改变其药用中次生代谢物的含量，如长日照可增加许多药用植物中酚酸和黄酮类化合物的含量[5]。此外，不同光照强度和光质变化对生物碱、黄酮、萜类内酯、挥发性成分、糖苷等次生代谢产物含量均会产生影响。例如红光强烈抑制黄酮的合成,蓝光则相反； 在有光、无光两种情况下，黑暗无光有利于紫杉细胞的生长，但紫杉醇的含量变化则截然相反。
愈伤组织形成温度可影响细胞分裂速率的过程中，在次级代谢酶的活性也起着重要的调节作用。 因此，只有在温度调节合适的情况下，才能获得更多的次生代谢产物。实验研究表明适温条件有利于无氮物质如多糖、淀粉等的合成，而高温却利于生物碱、蛋白质等含氮物质的合成，低的温度下会导致生产的不饱和脂肪酸，耐低温性防御反应增加。
水分同样能影响药用植物的次生代谢， 如黄连、何首乌、夏等喜温暖湿润的土壤环境，而甘草、麻黄则在适当干燥的环境巾仃效成分含量较高。
pH值既影响药用植物愈伤组织生长，也影响其次生代谢水平研究表明，pH值对红豆杉愈伤组织中紫杉醇的含量影响较大，在 pH 6.0的培养基中生长的红豆杉愈伤组织中紫杉醇含量最高，达 0.0068％；而在pH 6.5 的培养基中，红豆杉愈伤组织中紫杉醇含量最少，仅为0.0014％，两者相差近 4倍之多[6]。
- 激素、营养物质、无机盐等因素对药用植物次生代谢物的调控
外源激素是物质一类重要的影响药用植物次生代谢。外源激素的种类，浓度和时间对药用植物的次生代谢物有很大的影响..研究表明：3种不同浓度的6BA 都能促使杜仲叶中总黄酮、绿原酸含量增长率在不同的特定 时期提高至最人值；1 0mg /L 6 BA 可明显提高桃叶珊瑚苷 含量，而喷施100mg/L 的6 BA 后，京尼平苷酸的含量可达最大值：在 1 0mg / L赤霉素作用下，京尼平苷酸、干杜仲胶含量均显著提高，而50mg /L 的 GA 也能明显提高杜仲胶含量[7]；此外，3种不同浓度的吲哚乙酸均能使总黄酮和绿原酸含量大幅提高。
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