正文 誘導培養條件顯著改變甘草愈傷組織次生代謝產物的多樣性(2 / 3)

2.2甘草愈傷組織次生代謝產物的多樣性的差異本文采用中藥指紋圖譜相似度評價係統(2004,A版)通過比較愈傷組織樣品HPLC圖中的峰麵積、峰數量計算HPLC圖的相似度,從而獲得其差異度。5種典型誘導培養條件下甘草愈傷組織的次生代謝產物的多樣性組成的HPLC。用7種甘草黃酮及三萜類化合物作為對照品檢測誘導培養的甘草愈傷組織的化合物組成,結果顯示活性次生代謝產物甘草苷[11]、異甘草苷、甘草素[12]、甘草查爾酮A[13]、甘草酸以及異甘草素[14]都存在於本實驗中培養的甘草愈傷組織中。

采用中藥指紋圖譜相似度評價係統計算不同誘導培養條件下的愈傷組織指紋圖譜間的相似度,差異度為1減去相似度值。首先,分析對甘草愈傷組織總黃酮含量具有極其顯著影響的誘導培養條件(甘草種屬、光照條件和外植體),結果顯示,甘草種屬(差異度=0.27)、光照條件(差異度=0.45)對甘草愈傷組織次生代謝產物的多樣性具有非常顯著的影響,誘導培養條件外植體(差異度=0.16)對甘草愈傷組織次生代謝產物的多樣性具有顯著的影響;接著,分析對甘草愈傷組織總黃酮含量無顯著影響的誘導培養條件(激素組合),結果表明,激素組合對甘草愈傷組織次生代謝產物的多樣性具有非常顯著影響(差異度=0.37)。

采用中藥指紋圖譜相似度評價係統還可以得出甘草愈傷組織指紋圖譜之間的共有峰和非共有峰。分析對甘草愈傷組織次生代謝產物多樣性具有顯著影響的誘導培養條件,結果顯示不同的誘導培養條件下的甘草愈傷組織指紋圖譜間共有峰及非共有峰的數量並沒有顯著的差別(A和B,A和C,C和D,D和E)。

進一步對甘草愈傷組織中的峰麵積占總峰麵積百分比大於5%的色譜峰進行分析,可以看出相同色譜峰在不同指紋圖譜中的峰麵積是不同的,即同一化合物在不同的愈傷組織中含量是不同的,例如化合物3和化合物6分別在誘導培養條件C,D中含量最高,每個指紋圖譜中出現在38.17 min的化合物的峰麵積都遠遠高於其他4種化合物的峰麵積。分別將每個指紋圖譜中5個化合物的峰麵積相加在一起進行分析,結果顯示對甘草愈傷組織中5種主要化合物的總含量影響由大到小依次為光照條件、激素組成、外植體和甘草種屬。

綜上所述,對甘草愈傷組織中總黃酮的含量具有顯著影響的誘導培養條件對次生代謝產物的多樣性也具有顯著的影響[15],對甘草愈傷組織中總黃酮含量影響小的誘導培養條件對次生代謝產物的多樣性也有可能會有顯著影響,這是因為甘草愈傷組織中的次生代謝產物除黃酮外,還有許多其他的化合物。在這4種誘導培養條件中,光照條件對愈傷組織次生代謝產物的多樣性的影響最顯著(差異度=0.45),這可能是因為一些甘草次生代謝產物的基因隻有在光照條件下才能表達,黑暗條件下這些基因不表達或黑暗條件抑製這些基因的表達[16]。

2.3甘草愈傷組織與人工栽培的甘草藥材次生代謝產物多樣性的比較三年生脹果甘草和光果甘草中許多次生代謝產物的含量都高於甘草愈傷組織,然而,甘草愈傷組織中也有部分次生代謝產物的含量高於人工種植的甘草,如異甘草苷和甘草素。以人工種植的脹果甘草的指紋圖譜為對照圖譜,計算典型誘導培養下的甘草愈傷組織指紋圖譜與同種屬的人工種植的脹果甘草根指紋圖譜的相似度,進而計算差異度,結果處理A,C,D,E中的甘草愈傷組織與人工種植的脹果甘草的指紋圖譜差異度分別為0.90,0.95,0.94,0.86;以人工種植的光果甘草的指紋圖譜為對照圖譜,處理B與它的指紋圖譜差異度為0.92,可以看出甘草愈傷組織次生代謝產物的多樣性與人工種植的甘草藥材之間差別極其顯著。

3結論

本實驗采用總黃酮化學分析和HPLC指紋圖譜分析相結合的方法成功評價了典型誘導培養條件對甘草愈傷組織次生代謝產物多樣性的影響,不同誘導培養條件下的愈傷組織次生代謝產物的多樣性也明顯不同,光照條件(差異度=0.45)和激素組成(差異度=0.37)對愈傷組織次生代謝產物的多樣性影響最大。比較甘草愈傷組織的指紋圖譜和人工種植的甘草根的指紋圖譜,可以發現一些新的色譜峰,至於這些色譜峰所對應的化合物是不是新的化合物,需要結合HPLC-MS-NMR等方法進一步分析,如果產生係列新的化合物可以進一步建立一個新的化合物庫,為藥用植物資源的深度開發提供來新的資源。

[參考文獻]

[1] 楊世海,陶靜,劉曉峰,等. 培養基中碳源和氮源對甘草愈傷組織生長和黃酮類化合物合成的影響[J]. 中國中藥雜誌, 2006, 31(22): 1857.

[2] 楊會琴,李敬,戴翠萍,等. 甘草愈傷組織及其代謝產物甘草酸的研究[J]. 河北師範大學學報:自然科學版, 2006, 30(3): 346.

[3] 楊世海,劉曉峰,馬世華,等. 不同理化因子對甘草愈傷組織生長和黃酮類化合物合成的影響[J]. 吉林農業大學學報, 2006, 28(1): 47.

[4] 楊世海,劉曉峰,果德安,等. 不同附加物對甘草愈傷組織培養中黃酮類化合物形成的影響[J]. 中國中藥雜誌, 2006, 41(2): 96.

[5] 曹君邁,趙海燕,張嬙,等. 培養條件對甘草不同外植體愈傷組織中黃酮形成的影響[J]. 安徽農業科學, 2009, 37(3): 985.

[6] Murashige T, Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue culture[J]. Physiol Plant, 1962, 5: 473.