半夏蛋白及其基因研究进展
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半夏研究进展(一)摘要从植株形态变异研究、遗传多样性研究、有效成分研究、驯化栽培等方面阐述了半夏的研究进展,以供参考。
关键词半夏;植株形态变异;遗传多样性;有效成分;驯化栽培半夏(Pinelliaternata(Thunb.)Breit.)又名麻芋头、麻芋子、天落星和野芋头等,为天南星科半夏属多年生草本植物,广泛分布于我国长江流域以及东北、华北等地区1]。
半夏是我国重要的传统中药材,也是重要的出口产品。
随着半夏利用范围的不断扩展和市场价格的攀升,有关研究也较为活跃,同时也存在很多亟需解决的问题。
1半夏植株形态变异研究具有丰富的形态变异是半夏属植物的一个重要特点。
生长于不同环境或同一生态环境的不同居群甚至同一居群的不同个体间,各种器官(包括根、球茎、珠芽、叶片、叶柄等)在形态上都存在着丰富的变异类型。
其中以叶、球茎和珠芽的变异更明显。
对叶和球茎的变异,较早的文献中已有较多报道。
近年来,半夏珠芽变异引起研究者的重视。
半夏珠芽变异主要表现在珠芽数量、珠芽着生位置和芽眼数量等方面。
据赵忠堂等2]研究,不同类型半夏形成的珠芽数量差异较大,以线形叶型半夏的珠芽数量最多,芍药叶型半夏的珠芽数量最少。
半夏珠芽的多少与种茎大小呈正相关,即同一类型的半夏,种茎越大,形成的珠芽数越多,珠芽在产量中所占比例也越大。
还有一类无论是叶柄还是叶端均不结珠芽的“新居群”,经移栽试验和原分布地考证,该类半夏遗传性状稳定。
半夏珠芽正常着生位置在叶柄下部内侧,但有的半夏在叶端也可着生1枚珠芽。
据彭延弟等3]观察,叶端着生珠芽的多为野生的芍药型半夏;在椭圆至披针型和竹叶型半夏偶尔也有,但这类半夏遗传性状不稳定。
正常情况下,1枚半夏珠芽上只有1个芽眼,但有时也可见到双芽眼或多芽眼,是由于在珠芽一侧出现疣状突起所致。
对半夏珠芽形态变异的研究不仅有助于揭示半夏种内各类型间的演化关系,也有助于弄清半夏属各种间的系统关系。
郭巧生等4]曾将珠芽变异与其他性状相结合,对主要引自长江中下游地区的15个半夏居群的16个主要形态性状进行模糊聚类分析,将15个居群分成4个类型,即叶柄上均具双珠芽但叶型和块茎形态变异较小的双珠芽型、叶柄上只着生单珠芽但叶型和块茎形状变异较大的普通型、叶柄上具单珠芽但着生位置较低且块茎呈钜圆形的长茎型和叶柄上具单珠芽但居群内常有双珠芽个体出现的复合型。
半夏的抗肿瘤作用和研究进展引言:中药在肿瘤治疗中的作用已经成为科学界广泛关注的话题之一,其中半夏作为一种常用的中药材,具有显著的抗肿瘤潜力。
半夏不仅在中医药学中被广泛应用,同时也受到了现代医学的重视。
本文将重点介绍半夏的抗肿瘤作用及其研究进展。
一、半夏的化学成分半夏是一种多年生草本植物,是中医药中常用的药材之一。
其主要化学成分包括黄酮类化合物、生物碱、多糖、挥发油等。
其中,姜黄素和半夏酮是半夏中主要的有效成分,并且被广泛认为是其抗肿瘤作用的主要来源。
二、半夏的抗肿瘤作用1. 抗癌细胞增殖作用半夏中的姜黄素和半夏酮具有明显的抑制癌细胞增殖的作用。
研究表明,姜黄素可以通过调控细胞周期和凋亡通路,影响癌细胞的增殖能力。
而半夏酮则可以抑制白血病和肺癌细胞的生长,从而达到抗肿瘤的效果。
2. 抗肿瘤细胞迁移和侵袭作用半夏中的姜黄素和半夏酮也被证实具有抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力的作用。
研究表明,姜黄素可以抑制肿瘤细胞的上皮间质转化,从而减少肿瘤细胞的转移能力。
而半夏酮则可以通过调控线粒体相关通路,减少肿瘤的侵袭能力。
3. 抗血管生成作用半夏中的姜黄素具有抗血管生成的作用,这是由于姜黄素可以抑制血管内皮生长因子(VEGF)、基础纤维母细胞生长因子(bFGF)等血管生成相关因子的表达。
因此,半夏可以通过抑制新生血管的形成,来抑制肿瘤的生长和转移。
三、半夏在临床应用中的研究进展1. 半夏的临床应用半夏被广泛应用于肿瘤的辅助治疗中。
研究表明,半夏可以提高放化疗的疗效,并减轻其副作用。
此外,半夏还可以用于改善肿瘤患者的免疫功能和提高生活质量。
2. 半夏的副作用与安全性在临床应用过程中,半夏的副作用相对较小,主要表现为恶心、呕吐和腹泻等。
然而,需要注意的是,半夏具有一定的毒性,因此在使用时需要根据患者的实际情况进行剂量掌握和监测。
此外,半夏与其他药物的相互作用也需要引起重视。
3. 半夏的药理机制研究近年来,科学家们对半夏的药理机制进行了深入研究。
《当代医药论丛》Contemporary Medical Symposium 2020 年 第 18 卷 第 7 期 ·综 述·18究显示,慢阻肺患者普遍存在营养不良的情况,其免疫功能较差,不利于其康复。
有学者认为,在对慢阻肺患者进行常规护理的基础上实施强化营养护理,可有效地提高其机体的免疫能力,改善其身体质量指数[3]。
对慢阻肺患者进行强化营养护理的优势有:1)护理人员可根据患者的饮食习惯为其制定有针对性的饮食计划,进而可增强其机体的免疫能力[4-5]。
2)对患者进行强化营养护理时可指导其禁食有损健康的食物,有利于控制其病情。
3)根据患者的病情对其每日的饮水量进行调控,可有效地避免其因饮水不足或饮水过量而出现并发症。
本次研究的结果证实,在对慢阻肺患者进行常规护理的基础上实施强化营养护理可改善其身体质量指数,提高其对护理的满意度。
参考文献[1] 周丽萍.慢性阻塞性肺病患者的营养干预[C].华东六省一市护理学术交流大会暨第六届海峡护理论坛论文集.上饶市人民医院,2015(1):1.[2] 潘珊玲,段琦,陈丹红.优质护理在提高老年慢阻肺患者肺功能和生活质量中的应用[J].中外医学研究.2017,15(6):76-77. [3] 袁洪菊,蒋燕华.养老机构延续护理改善慢阻肺患者生存质量的研究进展[J].护理学,2017,6(3):81-85.[4] 王玉梅.护理干预提高慢阻肺患者康复依从性的效果评价[J].中国伤残医学.2016,24(17):74.[5] 李红飞.舒适护理在改善慢阻肺急性期患者生活质量中的效果观察[J].实用临床医药杂志,2016,20(14):149-150.·综述·半夏的化学成分及其药理作用的研究进展何华康(海口市药品不良反应监测中心,海南 海口 570135)[摘要]半夏是临床上常用的一种中药材。
分析此药的化学成分及其药理作用对提高其临床应用的合理性具有重要的意义。
现代化学信息基础课程论文题目半夏的研究进展专业班级姓名所在学院2011年4月半夏的研究进展摘要半夏为中国传统中药材,种类繁多,资源丰富,具有多种药理活性,且临床应用范围广,是极其重要并有很大开发利用价值的中药材。
本文先对半夏的化学成分、药理作用做了较详细的介绍并结合国内外的研究进展为半夏在医药、食品等领域的应用提供了强有力的证据,再者对半夏的的作用机理以及炮制方做了相应的总结,然后根据参考资料归纳了半夏在各个领域的应用进展及相关事例,最后对半夏的研究应用做了展望。
关键词半夏;化学成分;药理作用;炮制The research progress of PinelliaAbstract:Pinellia traditional Chinese herbal medicines , a wide range of resource-rich , with a variety of pharmacological activities , and a wide range of clinical applications , it is extremely important and has great development and utilization of the value of Chinese herbal medicines .Right of Pinellia 's chemical composition, pharmacological effects and a more detailed description is combined with research progress at home and abroad for the application of Banxia in the field of medicine, food , etc. to provide strong evidence Moreover Pinelliathe mechanism and the cooked side of the corresponding summary Banxia progress in the various fields of application and related cases , and then according to the reference materials are summarized , and finally the prospect research and application of Pinellia .Key words:Pinellia ; chemical composition ; pharmacological effects ; cooked1 前言半夏为天南星科植物半夏的干燥块茎。
半夏的现代研究进展本文综述了半夏的原植物鉴定、有效成分,中医临床应用以及药理影响等方面近年来的研究进展。
现代研究表明,半夏中含有β-谷甾醇、胡萝卜甙、葡萄糖醛酸、3,4-二羟基苯甲醛葡萄糖甙、甲硫氨酸、甘氨酸以及β-和γ-氨基丁酸等多种氨基酸,L-麻黄碱、葫芦巴碱、半夏蛋白,具有镇咳、催吐、镇吐、抗癌等广泛的药理作用。
通过研究可以拓展对半夏的认识。
标签:半夏;有效成分;药理研究;临床应用1 原植物鉴定原植物为多年生草本,高达30CM。
块茎近球形,叶基生,一年生者为单叶,卵状心形,2-3年者为3小叶的复叶,小叶卵状椭圆形,稀披针形,中间一片较大,长3-10CM,宽2-4CM,全缘;叶柄长10-20CM,下部有1株芽。
花单性同株,肉穗花序,花序下部为雌花,贴生于佛焰苞,中部不育,上部为雄花,花序先端延伸呈鼠尾状附属物,伸出佛焰苞外。
浆果卵圆形,成熟时红色。
花期5-7月,果期8-9月。
半夏呈类球形,有的稍扁斜,少数为长圆球形,直径1-1.5CM。
表面白色或浅黄色,顶端有凹陷的茎痕,周围密布麻点状根痕;下面饨圆,较光滑。
质坚实,断面洁白,富粉性,无臭,味辛辣,麻舌而刺喉。
主产于四川、湖北、河南、贵州、安徽等省。
夏秋两季均可采挖,洗净泥土,出去外皮及须根,晒干。
2 有效成分的研究现代研究表明,半夏中含β-谷甾醇-D-葡萄糖甙、黑尿酸(高龙胆酸)及天门冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、β-氨基丁酸,τ-氨基丁酸等多种氨基酸和十八种微量元素,另含胆碱、烟碱、棕榈酸、油酸、微量挥发油、原儿茶醛等。
原儿茶醛为半夏辛辣刺激性物质。
还含有左旋盐酸麻黄碱0.002%。
从半夏中分离出一种结晶性蛋白质-半夏蛋白Ⅰ。
又据报道半夏的甲醇提取多糖组分具有PMN活化抗肿瘤作用。
半夏中淀粉含量达75%。
[1]3 药理研究研究表明,半夏具有镇咳、催吐和镇吐、抗癌、降低眼内压、抑制心脏、调节胃肠功能及利胆、抗早孕作用。
3.1 镇咳作用: 生半夏、姜半夏、明矾半夏的煎剂灌服,对电刺激猫喉上神经或胸腔注入碘液所引起的咳嗽有明显的抑制作用。
半夏蛋白及其基因研究进展(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)5 小结与展望半夏蛋白作为半夏类药材中的主要药效成分,具有其特定的化学和生物学特性,可以应用到生物化学,细胞生物学,免疫学,医学,药学,基因工程和植物保护等多个方面。
目前,半夏蛋白的各种生物学特性、生理功能已基本明确,但仍有许多问题亟待解决。
加大对半夏蛋白在抗早孕、抗肿瘤、抗虫方面的药理作用机制的研究,以此期望能开发出新型的避孕、抗癌药物和植物源农药都具有非常重要的意义,这将为单味中药开发及新药开发提供了途径。
同时,很有必要对半夏蛋白基因工程方面进行深入研究,利用基因工程方法来获取半夏蛋白将是一种有效途径,可以快速的、大规模的生产半夏蛋白,这为半夏蛋白走向临床应用提供思路和技术。
【参考文献】[1]许腊英, 夏荃, 刘先琼, 等. 半夏化学成分及饮片的现代研究进展[J]. 时珍国医国药, 2004, 15(7): 441.[2]Chen JH, Cui GY, Liu JY, et al. Pinelloside, an antimicrobial cerebroside from Pinellia ternate[J]. Phytochemistry, 2003, 64: 903.[3]Han MH, Yang XW, Zhang M, et al. Phytochemical study of the rhizome of Pinellia ternata and quantification of phenylpropanoids in commercial Pinellia tuber by RP-LC[J]. Chromatographia, 2006, 64: 647.[4]陶宗晋, 徐琴钰, 吴克佐, 等. 半夏蛋白的分离、结晶、生物活力和一些化学性质[J]. 生物化学与生物物理学报, 1981,13(1): 78.[5]孙光星, 丁声颂, 钱瑶君. 掌叶半夏总蛋白的提取、化学分析和对小鼠S-180瘤株的抑制作用[J]. 复旦大学学报(医学版), 1992,1(19): 17.[6]王克夷, 陶宗晋, 吴克佐, 等. 半夏凝集素的糖类结合专一性[J]. 生物化学与生物物理学报, 1981, 13(4):423.[7]Tao ZJ, Shen ZM, Yang JT. Conformation of theabortifacient protein: a circular dichroc study [J]. J Protein Chem, 1993, 12(4): 387.[8]徐琴钰, 孙德, 陶宗晋. 结晶半夏蛋白在6M盐酸胍中的可逆变性[J]. 生物化学与生物物理学报, 1981,13(2): 153.[9]孙册, 徐继华, 翟世康, 等.半夏蛋白的若干生物学性质[J]. 生物化学与生物物理学报, 1983, 15(4): 333.[10]王克夷, 许强. 凝集素和毒素[J]. 生物化学与生物物理学报, 2000, 32(3): 201.[11]Sunhee Shin, Dongsun Park, Jeong Hee Jeon, et al. Effect of Pinellia ternata extract on fetal development of rats [J]. Reproductive Toxicology, 2007, 4: 18.[12]夏林纳, 李超荆. 半夏蛋白对小鼠的抗生育作用及抗早孕的机理探讨[J]. 上海医科大学学报, 1985, 12(3): 193.[13]陶宗晋, 陈蕙玲, 孙册, 等. 半夏蛋白在小鼠早期妊娠子宫结合部位的检测[J]. 生理学报, 1983,35(1): 107.[14]陈蕙玲, 宋锦芬, 陶宗晋. 半夏蛋白的抗兔胚泡着床作用[J]. 生理学报, 1984, 36(4): 388.[15]郑国灿. 半夏提取液的抗肿瘤性研究[J]. 四川中医, 2004, 22(9): 9.[16]朱铭伟, 周抗美, 丁声颂. 掌叶半夏总蛋白对卵巢癌细胞株及人脐造血细胞的作用[J]. 上海医科大学学报, 1999, 26(6): 455.[17]黄必胜. 半夏蛋白对人肝癌细胞Bel-7402的诱导凋亡作用[J]. 时珍国医国药,2007, 18(5): 1506.[18]黄必胜. 半夏的品质及抗肿瘤活性研究[D]. 湖北中医学院, 2005:68.[19]黄大昉, 潘映红, 张淑香, 等. 从掌叶半夏和半夏中发现有几种对蚜虫有致死活性的蛋白[J]. 中国农业科学, 1997, 30(2): 94.[20]梁永恒, 刘小川, 傅强. 两种半夏蛋白及凝集素抑制褐飞虱与番茄花叶病毒初报[J]. 湖南农业科学, 2007,2:93.[21]Yao JH, Zhao XY, Liao ZH, et al. Cloning and molecular characterization of a novel lectin gene from Pinellia ternata[J]. Cell Res, 2003, 13(4): 301.[22]Lin J, Yao JH, Zhou XW, et al. Expression and purification of a novel mannose-binding lectin from Pinellia ternata[J]. Molecular Biotechnology, 2003, 25: 215.[23]Lin J, Zhou X, Gao S, et al. cDNA cloning and expression analysis of a mannose-binding lectin from Pinellia pedatisecta[J]. J Biosci, 2007, 32(2): 41.[24]Yao JH, Pang YZ, Qi HX, et al. Transgenic tobacco expressing Pinellia ternata agglutinin confers enhanced resistance to aphids[J]. Transgenic Research, 2003, 12: 715.[25]张红宇, 吴先军, 唐克轩, 等. 半夏凝集素基因(pta)导入水稻及其表达的初步研究[J]. 遗传学报, 2003, 30(11): 1013.[26]许铁峰,张磊,刘成洪, 等. 四倍体菘蓝转抗虫基因研究Ⅱ.转半夏凝集素基因菘蓝的分子生物学检测[J]. 中草药, 2003,34(9): 846.作者:徐陶,杜娟,谢丽霞,李尚伟【摘要】半夏蛋白是一种从半夏属块茎中分离纯化出的植物蛋白,它是能与甘露糖专一结合的植物凝集素。
半夏蛋白具凝血、抗生育、抗肿瘤、杀虫等多种生物学功能。
文章综述了半夏蛋白的分离提取、成分结构和性质及其基因工程方面的研究现状,并对半夏蛋白的利用现状和前景也做了简单的论述。
【关键词】半夏蛋白;凝集素;抗生育;抗肿瘤;抗虫;基因工程半夏是我国重要的中药材,其入药首载于《神农本草经》,主要以块茎入药,具有抗早孕、抗肿瘤、镇咳、抗溃疡、抗心律失常、降血脂、镇静催眠、解毒抗炎等药理作用。
另外,在我国民间也有作为杀虫剂使用的记载。
半夏的化学成分有半夏蛋白、生物碱、半夏淀粉、甾醇类、氨基酸、挥发油、芳香族成分、有机酸类、黄酮类、鞣质以及多种微量元素等[1~3],半夏蛋白是半夏的主要药效成分之一。
半夏蛋白(pinellin)是一种从半夏属块茎中分离纯化出来的植物蛋白,它是一种植物凝集素,能与甘露糖专一性结合,具有凝血、抗肿瘤、抗生育、杀虫等重要的药理作用,已成为近年来研究的热点。
1 半夏蛋白的分离与纯化最早研究半夏蛋白分离提取的是20世纪 80 年代陶宗晋等[4],其所采用的硫酸铵盐析与温差结晶相结合的方法被认为是提取半夏蛋白的经典之作。
其操作步骤是榨取三叶半夏块茎鲜汁,冻融去除不溶物;加饱和的硫酸铵沉淀,在室温下盐析后过滤,再经透析处理,溶液置于 10℃过夜,离心得到蛋白质溶液;然后在 28~30℃下结晶,24 h 开始出现晶体,一星期便可完全结晶;将所得结晶蛋白用硫酸铵透析平衡去除去沉淀,再用磷酸缓冲液透析, 在室温下半夏蛋白晶体便可沿透析袋壁析出。
首次从掌叶半夏中提取出半夏蛋白的是上海医科大学的孙光星等[5],其方法与前不同的是利用了有机溶剂分离沉淀法。
首先将块茎洗净去皮用生理盐水匀浆,离心所得上清液冷却至 4℃后,加入 2 倍体积 4℃丙酮进行沉淀;所得粗蛋白溶解于0.9%NaCl 溶液后,在 4℃下对蒸馏水透析 48 h,离心除去沉淀得上清液;最后用冰冻真空干燥得到半夏蛋白。
王克夷等[6]在陶宗晋的方法基础上,用固定化猪甲状腺球蛋白柱亲和层析,从一次结晶的三叶半夏蛋中得到了纯化的半夏蛋白。
经分析表明此种蛋白与陶宗晋所得的半夏蛋白相似,具有很好的凝血活性,并称之为半夏凝集素(Pinellia ternate lectin, PTL)。
2 半夏蛋白的一般性质目前,主要采用凝胶渗透色谱分析、光谱测定、SDS-聚丙烯酰胺凝胶、圆二色性等技术对半夏蛋白的成分结构和性质进行了的研究。
研究表明半夏蛋白的分子量约为44 kD,含有两个色氨酸,两个酪氨酸和一对二硫键;它可以解聚成四个亚基,各亚基之间以氢键彼此连接维持稳定的构象,其 N- 端存在着多个氨基酸残基,不含己糖。
从掌叶半夏中提取的半夏蛋白却含有 18 种氨基酸,其中天冬氨酸含量高,半胱氨酸含量较低,氨基末端为丙氨酸,其pI值在 4.3 至8.15 之间,具有较强的热稳定性和抗酶解能力[3,4,7]。
半夏蛋白中α- 螺旋含量较少,β- 折叠和β- 转角含量较多,一定浓度的 SDS 能使α- 螺旋的含量急剧增加,认为是它们构成了半夏蛋白的主要骨架。
6 mol/L 盐酸胍可使半夏蛋白解聚,又可以用递减式分步透析法使变性解聚的半夏蛋白重天然化,且重天然化的半夏蛋白分子大小、亚基结构、肽键构型和生物活性也保持不变[7,8]。
半夏蛋白的紧密结构及晶体结构是由分子中的氢键、二硫键、范德华力等多种次级键共同维系的,故具有较强的热稳定性和抗酶解能力。
然而,半夏蛋白的真实空间构象与功能的关系,各亚基在聚集体中的空间排列以及亚基之间的接触位点和作用等诸多的问题还需更深入的研究。
3 半夏蛋白的生物学功能3.1 半夏蛋白的凝集活性半夏蛋白具有凝血和凝集细胞的生物活性,且存在着种属专一性和细胞类别专一性。