|
茉莉酸甲酯胁迫处理对薄荷次生代谢产物的影响
|
|
【生物制西药论文】作者：朱金荣, 黄宝康，吴锦忠，秦路平【摘要】 目的 研究用胁迫激素茉莉酸甲酯(MJ) 喷施薄荷后，其用药组与对照组之间次生代谢产物中各成分相对含量的变化。方法用固相微萃取技术提取样品，后用气-质联用方法(GC-MS)测定各样品化学成分及其相对含量。喷施MJ 后，薄荷单体成分相对含量随MJ浓度未能出现规律性变化，但相同类型组成的相对含量出现规律性变化；另外，喷施MJ 后，从薄荷单萜成分同分异构体的相对含量变化分析。结果多数同分异构体的单萜成分可能在MJ作用下发生相互转化。结论喷施MJ后，薄荷单体成分的相对含量发生了变化。提示薄荷喷施MJ后，改变薄荷单体成分相对含量和组成。
【关键词】 气-质联用方法 薄荷 茉莉酸甲脂 次生代谢产物
Abstract：ObjectiveTo study the content differences of the second compounds between the control and treated Mentha haplocalyx plants, which were sprayed with stress hormone MJ. MethodsThe second compounds from M. haplocalyx were extracted by solid phase micro-extraction (SPME) and the relative contents were determined by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). ResultsThe relative content in M. haplocalyx did not have regular change with the concentration of MJ after spraying with MJ, but the relative content of the same class on the constituent had regular change. Besides, according to the relative content, the results showed that most of monoterpene isomer in M. haplocalyx might transform to each other after spraying with MJ. ConclusionThe relative content of most components in M. haplocalyx has changed after spraying with MJ. It implies that the compositions and the relative content of the second compounds in M. haplocalyx maybe change by spraying with MJ.
Key words：GC-MS； Mentha haplocalyx； Methyl jasmonate; Secondary metabolite
薄荷为唇形科植物薄荷Mentha haplocalyx Briq. 的干燥地上部分，《中国药典》有收载，是一味常用解表中药，具有宣散风热、清利头目、透疹等功能，多用于风热感冒、风温初起、头痛、目赤、喉痹、口疮、风疹、麻疹、胸胁胀闷［1］治疗。现代药理研究发现薄荷具有多种药理活性，如利胆作用，抗早孕、抗着床作用，祛痰作用，促透作用，对平滑肌的作用，抗炎镇痛作用以及抗病原体等作用［2］。
茉莉酸类(JAs)广泛存在于自然界，是许多植物体内产生的天然化合物，现已发现了三十多种。茉莉酸(jasmonic acid, JA)和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MJ)是其中最重要的代表。其中JA 是植物体内最丰富的形式，而MJ 挥发性好且不被离子化，易透过细胞膜，因而MJ形式在外源施用时活性较强，是首选的形式。研究发现微量JAs在代谢过程中发挥作用，并且由于浓度不同，JAs可起诱导、促进或抑制作用，与其它植物激素所起作用的特征相似。因此，有关JAs作为内源信号分子参与生物因子(如昆虫、真菌激发子等) 防御和非生物因子(如干旱、渗透胁迫、低温等) 胁迫逆境应答的信号传递研究进展很快［3～4］。
根MJ 能诱导或抑制植物次生代谢产物积累，本文考察对药用植物薄荷进行MJ喷雾处理后，薄荷次生代谢产物相对含量变化的影响。
1 材料和方法
1.1 试材与仪器薄荷为第二军医大学药用植物园栽培种。气-质联用分析仪为美国Thenmo Focus DSQ气相色谱-质谱联用仪。MJ 购于Sigma公司(美国)；所用试剂均为分析纯。
1.2 MJ 处理分别用浓度为0.412 mg/L(C1) 和4.12 mg/L(C2) 的MJ 喷雾处理薄荷，同时设对照组(喷清水)，于喷施MJ 10 d后分别取植物叶片进行分析。
1.3 样品处理及测定条件
1.3.1 固相微萃取(SPME)方法称取5 g样品于15 ml顶空瓶中，加热到20 ℃，顶空固相微萃取(75 μm CAR/PDMS萃取头)20 min后，进样口脱附3 min进样分析。
1.3.2 气相色谱分析条件VF-5MS 石英毛细管色谱柱(30 mm×0.25 mm,0.25 μm)；进样口温度250℃；高纯氦气作载气，载气流速为1.0 ml / min；分流比为15∶1；色谱柱程序升温条件：初始温度50℃，保持2 min后，以10℃ / min 的速率升温至250℃并保持10 min。
1.3.3 质谱分析条件电离方式为EI；电离能量70 eV；电离源温度200℃；传输线温度250℃；质量扫描范围29～450 amu。获取的质谱数据用美国 NIST 标准谱库检索。
2 结果
按上述GC-MS条件对薄荷进行分析，可以得其总离子流图(见图1)。对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得质谱图，经过质谱计算机数据系统检索，人工谱图解析，并查对有关质谱资料，从基峰、相对度等几个方面进行直观比较，综合各项分析鉴定，可确定出各薄荷样品中的主要化学成分，将其进行归纳可知喷施MJ 后其成分的相对含量变化(见表1)。表1 喷施MJ对薄荷各成分相对含量的变化比较（略）
3 讨论
由表1可见，喷施MJ 后，薄荷单体成分相对含量随MJ浓度未能出现规律性变化，但相同类型组成的相对含量出现规律性变化，如：喷施MJ 后，薄荷体内的倍半萜类、脂肪族类及芳香族类成分多数相对含量呈下降趋势，甚至有些成分未能检出。推测，喷施MJ 后，可能对薄荷体内倍半萜类、脂肪族类及芳香族类物质的积累产生抑制作用。
另外，喷施MJ 后，从薄荷单萜成分同分异构体的相对含量变化分析，结果表明，多数同分异构体的单萜成分在MJ作用下可能发生相互转化。如：① (1S,5S)-(-)-2(10)-蒎烯与3,6,6-三甲基-2-Norpinene为同分异构体，喷施MJ 后，3,6,6-三甲基-2-Norpinene含量都降低，而(1S,5S)-(-)-2(10)-蒎烯含量则都增加了。推测，在MJ 的作用下，3,6,6-三甲基-2-Norpinene可能转化为(1S,5S)-(-)-2(10)-蒎烯。② 2-蒈烯与4(10)-侧柏烯为同分异构体，喷施MJ 后，在两个浓度下都未检出4(10)-侧柏烯，而在c1作用下的2-蒈烯含量则增加了。推测，在MJ 的作用下，4(10)-侧柏烯有可能转化为2-蒈烯。③ 柠檬烯与τ-萜品烯为同分异构体，喷施MJ 后，在两个浓度下都未检出τ-萜品烯，而柠檬烯的含量则都有所增加。推测，可能是τ-萜品烯转化为柠檬烯。④ 2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-环己醇、α, α, 4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇、(R)-4-甲基-1-(1-甲基乙基)-3-环己烯-1-醇及4-异丙基-1-甲基-2-环己烯-1-醇互为同分异构体，喷施MJ 后，在两个浓度下都未检出后三种成分α, α, 4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇、(R)-4-甲基-1-(1-甲基乙基)-3-环己烯-1-醇及4-异丙基-1-甲基-2-环己烯-1-醇，而2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-环己醇的含量则有较大幅度的增加。推测，α, α, 4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇、(R)-4-甲基-1-(1-甲基乙基)-3-环己烯-1-醇及4-异丙基-1-甲基-2-环己烯-1-醇有可能在薄荷体内转化为2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-环己醇。
综上所述，薄荷喷施MJ后，改变薄荷单体成分相对含量和组成，可能与MJ性质相对稳定，而且外源喷施活性较强有关。MJ如何影响薄荷体内单体成分相对含量和组成的变化，还需进一步深入研究。但是人为提高薄荷中的某些目的成分，利用喷施MJ调控技术是值得注意的方法之一。
【参考文献】
［1］国家药典委员会.中国药典［S］.北京：化学工业出版社,2005：261.
［2］梁呈元，李维林，张涵庆，等.薄荷化学成分及其药理作用研究进展［J］.中国野生植物资源,2003,22(3):9.
［3］Sembdner G, Parthier B. The biochemistry and the physiological and molecular actions of jasmonates［J］.Annual Review of Plant Physiology and Molecular Biology, 1993, 44: 569.
［4］Ill-Min Chung, Myoung Ryoul Park, Jae Chul Chun, et al. Resveratrol accumulation and resveratrol synthase gene expression in response to abiotic stresses and hormones in peanut plants［J］.Plant Science, 2003, 164：103.
|
|
|
广告服务