不是我的白云
2022年1月19日,广西农科院经济作物所严华兵团队联合菲沙基因在园艺领域权威期刊 Horticulture Research (IF=)上发表了题为“ 《Chromosomal-level genome and multi-omics dataset of Pueraria lobata var. thomsonii provide new insights into legume family and the isoflavone and puerarin biosynthesis pathways》 ”的研究论文,该研究通过PacBio和Hi-C测序 构建了粉葛高质量的染色体水平基因组,解析了粉葛的基因组特征,随后利用包括基因组、转录组、代谢组在内的多组学技术深入解析了粉葛重要次生代谢物的生物合成机制 ,从而为粉葛的资源利用、遗传育种等研究提供了新见解。
鉴于粉葛杂合度较高,研究者选用了PacBio和Hi-C测序,构建的粉葛基因组大小为 , Contig N50=598 kb ,并将的序列锚定到 11 条染色体上,BUSCO评估基因组完整性为 。通过注释,共获得了 45,270 个蛋白编码基因,其中的基因可以得到功能注释,基因组中重复序列占比为 。
将粉葛与16个近缘物种(包含5个豆科植物)进行比较基因组分析,结果表明:
通过对高葛根素ZG-19和低葛根素ZG-39进行转录组和代谢组分析,研究者检测到了614种225种 差异代谢物(DMs) ,1814个 差异表达基因(DEG) ,DMs和DEG的丰富功能类别重叠,这说明 它们都是与类黄酮、异黄酮和ABC转运相关的基因或代谢物 。
进一步分析 代谢物与基因表达的相关系数 ,结果表明代谢物和基因对在样本中高度相关,60%的显著相关性涉及上调的代谢物和下调或不变的基因,在15%的显著相关性中, 代谢物和基因表达的变化方向相同 。
此外,研究者在异黄酮生物合成途径中发现了大量的DMs和DEG。这充分解析了粉葛中异黄酮的生物合成途径。
通过 同源基因搜索 ,研究者发现编码葛根素合成途径中关键酶的9个基因家族在粉葛中都有所 扩张 ;通过分析糖基转移酶家族中催化糖基化修饰的基因,共鉴定出104个GT基因,有13个基因与8-C-葡萄糖基转移酶(8-C-GT)同源,其中6个与先前研究的催化大豆苷元C-糖基化为葛根素的PIUGT43基因同源。
编码大豆异黄酮合酶(IFS)的基因()催化着葛根素合成的中间代谢物大豆苷元的合成, 被鉴定为与葛根素的合成途径高度相关 。总之,上述分析初步解析了粉葛中葛根素的生物合成途径。
综上,该研究通过构建高质量的粉葛基因组解析了粉葛基因组的进化特征;通过多组学分析深入解析了粉葛中重要次生代谢物异黄酮、葛根素等生物合成途径,从而为粉葛的资源利用、遗传育种等研究提供了新见解。
广西农业科学院经济作物研究所严华兵研究员团队近些年与华中农业大学、菲沙基因、上海大学、广西中医药大学、广西医科大学等单位持续开展联合攻关,在全球葛根资源收集与鉴定评价、葛属资源分类、葛根基因组与分子生物学、粉葛和野葛品种选育、健康种苗生产、高产高效栽培等方面取得了一系列的成果。团队到目前为止,已广泛收集全球葛属种质资源419份,包括野葛、粉葛、葛麻姆、大花葛、泰葛、苦葛、红葛、须弥葛、食用葛等;通过开发葛SSR分子标记,构建了广西葛核心种质库;通过广泛靶向代谢组解析葛属葛种野葛、粉葛和葛麻姆等3个变种块根中影响食用品质和药用品质的代谢差异;结合表型鉴定通过叶绿体基因组研究,揭示了葛及其近缘种之间的系统发育关系;挖掘了调控葛根素合成代谢相关的结构基因和转录因子,并正在开展相关基因功能验证工作;选育出适合开发葛花茶、高葛根素粉葛、无渣粉葛、药用野葛等系列葛根新品种,并逐步建立配套种苗繁育和高效栽培技术。以上研究相关成果先后发表在Horticulture Research、Frontier in Plant Science、Molecules、植物遗传资源学报、植物生理学报等期刊,相关研究先后得到了国家自然科学基金委、广西科技厅等部门项目的资助。粉葛基因组文章的发表将进一步推动全世界葛属植物的进化与分类研究,促进我国葛根产业的科技进步,发挥基础研究源头供给作用以进一步推动广西地方特色优势粉葛产业的高质量发展。
说到葛根大家一定不陌生,野葛在美国开始被用作生态治理后来泛滥成灾被列为入侵生物,泰国葛根产业及其健康功效风靡全球。最早关于葛的文献记载出现在周代,《神农本草经》记载“(葛根)主消渴,身大热,呕吐,诸痹,起阴气,解诸毒”。葛根具有解肌退热,生津止渴,透疹,升阳止泻,通经活络,解酒毒等。现代药理研究表明,葛根在改善心血管系统、抗氧化、降血糖、解热、抗炎、解酒护肝、神经保护、抗骨质疏松和雌激素样作用等方面具有较好的药理活性。
粉葛为豆科葛属植物,为药食同源两用植物,素有“亚洲人参”、“南葛北参”的美誉,广泛种植在广西、广东、江西、湖南、湖北等地,其中广西是粉葛主要种植产区,种植面积全国第一!其中梧州藤县和平镇是中国著名的“葛根之乡”,藤县葛色天香和平粉葛产业(核心)示范区被评为广西现代特色农业(核心)四星级示范区。当前广西粉葛产业发展仍然面临很多亟待解决的问题,粉葛基因组的解析将为粉葛产业高质量发展提供科技支撑。
转自:
林麓是吃货
药理作用1.扩张冠脉血管和改善心肌缺血缺氧状态葛根素可使心脏搏动的速率减慢,心肌收缩力增强,主动脉压 (MAP) 降低。降低外侧支冠状动脉的阻力。明显缓解PGF12心绞痛,改善缺血心电图。提高患者血6-K-PGF12及HDL(高密度脂蛋白)水平,使冠状动脉及外周血管扩张。葛根黄酮可使冠脉血流量明显增加,对血管平滑肌有明显的松弛作用,使外周阻力降低。心输出量无明显改变,而左室搏动略减少。静注葛根黄酮可使缺血压氧含量增加,乳酸含量降低,对改善正常和缺血、梗塞心肌的代谢有良好的影响。葛根总黄酮、大豆黄素及葛根素均能对抗垂体后叶素引起的心肌缺血,有明显的抗缺氧作用。葛根甙元可降低心肌耗氧量,提高心肌工作效率,同时又使冠脉血管扩张,冠脉血流量增加,阻力降低而增加氧的供给,氧的供求平衡得以改善。2.降压作用葛根、总黄酮大豆甙元和葛根素对高血压引起的头痛、头晕、耳鸣等症状有明显的疗效。静注葛根浸膏、总黄酮和葛根素,使正常麻醉狗的血压短暂而明显降低。煎剂及醇浸膏给肾型高血压犬灌服,也有一定降压作用。腹腔注射葛根素能明显降低清醒自发高血压大鼠(SHR)的血压并减慢其心率。还可以使SHR的血清肾素活性(PRA)显著降低。大豆甙元固体分散物对麻醉家兔具有相对早而弱的降压作用。3.抑制血小板聚集作用葛根素在试管内能抑制ADP诱导大鼠血小板聚集,对ADP和 5-HT诱导的家兔、绵羊和正常人的血小板聚集也有抑制作用。亦能抑制大鼠血小板中H-5-羟色胺的释放。4.β-受体阻断作用葛根浸膏对具有β-肾上腺素能受体的多种离体组织具有显著拮抗异丙肾上腺素效应的作用。葛根素能明显地降低大鼠心肌膜制剂中β-受体的最大结合容量。完全抑制肾上腺素对腺苷酸环化酶的激活作用。表明其有较为广泛的β-受体阻滞作用。5.抗心律失常作用葛根黄酮、大豆甙元和葛根乙醇提取物对乌头碱、氯化钡、氯化钙、氯仿-肾上腺素和急性心肌缺血等所致心律失常有明显对抗作用。6.改善脑血循环作用葛根总黄酮使脑血流量增加,脑血管阻力下降,对局部滴加去甲肾上腺素引起的微循环障碍有明显改善作用。给高血压动脉硬化患者肌内注射,则可使脑血管阻力减小,血流入时间缩短,有温和的改善脑血循环作用。7.对平滑肌的作用葛根中多种异黄酮成分可能是舒张平滑肌的解痉成分,收缩成分可能是胆碱-乙酰胆碱和卡赛因R等物质,特别是大豆黄素具有抗乙酰胆碱作用。8.抗促癌及诱导癌细胞的分化作用葛根的有效成分提取物、大豆甙元可抑制HL-60细胞增殖,使细胞由原始的早幼粒发育为趋向成熟的中幼粒、脱幼粒以及成熟的杆状粒,分叶核细胞,提取物对HL-60细胞周期移行呈G1期阻断作用。大豆甙元在单独处理HL-60细胞,对细胞的诱导作用较弱,当大豆甙元与乳香的有效成分BC-4联合应用时,对HL-60细胞的生长有明显抑制和分化诱导作用。9.抗氧化作用从葛根中分离精制的黄酮类成分PG1能显著抑制氧化损伤引起的红细胞溶血,对微粒体的活性氧类 (—OH,O2造成的过氧化脂质的生成有抑制作用。10.降血糖作用小鼠灌胃给予葛根素,对四氧嘧啶诱发小鼠高血糖有抑制作用。对肾上腺素诱发的小鼠高血糖,仅在葛根素与阿斯匹林并用时显示降血糖作用。葛根煎剂对正常家兔有轻微降血糖作用。11.提高学习记忆功能葛根醇提取物及总黄酮均能对抗东莨菪碱所致的小鼠记忆获得障碍和40%乙醇所致记忆再障碍。葛根醇提取物尚能对抗东莨菪碱所致的大鼠操作式条件反射的抑制。12.对免疫功能的影响葛根提取物能增强巨噬细胞吞噬碳粒的功能。煎剂在体外能增强白细胞吞噬金黄色葡萄球菌的能力。葛根液与PHA或刀豆素A共同培养杂种及C3H纯系小鼠淋巴细胞,有促进 “淋转”作用。13. 其他作用葛根汁饮料能降低血醇浓度及使乙醇所致的血液粘度异常恢复正常,有解酒作用。葛根醇浸剂灌胃,对伤寒菌苗所致家兔发热有明显解热作用。大剂量葛根素及复方均能明显降低血清胆固醇含量。现代应用1. 高血压颈项强痛 每天用葛根10~15g,水煎分2次服,或用葛根片内服治疗222例,有效率达78%~90%。2.早期突发性耳聋 用葛根片口服或葛根黄酮注射液肌注,治疗100例,治愈25例,好转51例,总有效率76%。3.眼底病 用葛根黄酮注射液结膜下注射或球后注射,治疗视神经萎缩、中心性视网膜炎、陈旧性脉络膜炎、视网膜中央动脉栓塞等眼疾病,有较好疗效,用葛根提取物片剂内服治疗中心性视网膜炎37例,显效28例,好转9例。4.痔疮 用葛根250g研末,加入烧开的香油中搅均,外搽,每天1次,连用10天,治疗106例,痊愈94例,显效7例,好转5例。5.偏头痛 用葛根片 (每片含葛根素) 每次5片,每日3次,治疗53例,总有效率83%。6. 冠心病心绞痛 应用葛根片及葛根注射液治疗冠心病心绞痛75例,总有效率达 ,心电图好转率,并有降低血清胆固醇的效应。
爱上大碴粥
葛根主要有如下功效和应用:一、解肌透表,治疗外感风邪,头疼,周身疼痛,发热,汗出,葛根可以解肌止疼,清热透表。二、生津止渴,可以治烦热消渴。三、清热透疹,治风温发疹。四、升阳止泻,与黄连,黄芩合用,治疗邪热下痢。五、解肌止疼,多用于治颈椎病,头颈强直疼痛,肩周炎等。六、现在医学研究,葛根可以扩血管降压,降血脂,用于治疗冠心病,高血压高血脂。
Megumi2046
葛根是一种中药,是野葛的干燥根。葛根的产地遍布全国,葛根可以秋冬两季采挖野葛,然后把野葛切片、晒干,可以生吃或者煨用。葛根甘、辛,凉。有解肌退热,透疹,生津止渴,升阳止泻之功。常用于表证发热,项背强痛,麻疹不透,热病口渴,阴虚消渴,热泻热痢,脾虚泄泻。
柔和的风0751
:通过查阅近20年相关文献,对葛根化学成分及药理作用研究概况进行整理、归纳。葛根具有解肌退热、透疹、生津止渴、升阳止泻等功效,其化学成分主要为异黄酮类化合物葛根素,具有解热、镇痛、抗菌、抗感染、降血压、降血糖、降血脂、抗氧化、抗肿瘤、解酒等作用。总结葛根化学成分及药理作用研究进展,为其开发利用提供参考。关键词:葛根;化学成分;药理作用中药葛根(习称“野葛”)是豆科植物野葛(Puerarialobata(Willd.)Ohwi)的干燥根,以我国湖南、浙江等地为主产区[1]。葛根味甘、辛,性凉,归肺、胃经,具有解肌退热、透疹、生津止渴、升阳止泻等功效[2]。葛根始记于《神农本草经》:“葛根,消渴,身大热,呕吐,诸痹,起阴气,解诸毒。”[3],在现代临床常用于治疗表证发热、麻疹不透、阴虚消渴、脾虚泄泻等症[4-5]。本文对葛根化学成分及药理作用的研究进行归纳、整理。1化学成分葛根中主要有效成分为异黄酮类化合物葛根素[6]。《中国药典》(2015年版第一部)在对葛根含量测定中要求葛根素含量不低于[7]。现代对葛根化学成分研究主要以分离其主要有效成分、增加有效成分提取率以及建立相关质量鉴定标准等为目的。夏明等[8]研究表明,利用聚苯乙烯-二乙烯基苯(PS-DVB)为填充物的高聚物型色谱柱分离并提取葛根中主要有效成分,且葛根素分离纯度高达。朱德艳等[9]研究表明,将葛根以70%乙醇浸泡后,利用超声波辅助并提取25min,使得葛根总黄酮提取率高达。陈兵兵[10]研究表明,利用水提醇沉法提取葛根多糖后建立动力学模型,通过分析比较其相关理化性质,测得葛根多糖提取率在85%以上。何美军等[11]研究表明,利用单因子联合正交试验方法测定葛根淀粉中总黄酮含量,通过改变提取温度、时间等因素,对其提取工艺进行优化。王邺等[12]研究表明,利用紫外分光光度法测定干混悬剂中葛根素含量,测得回收率平均为,为葛根素干混悬剂的质量控制提供依据。王月茹等[13]研究表明,利用固相微萃取技术(SPME)联合气相串联质谱法(GC-MS/MS)测定葛根饮片中多环芳烃类化合物残留量,并使回收率高达70%,且方法简便、结果精准。2药理作用解热作用周扬[14]研究表明,葛根汤能够明显缩短由上呼吸道感染所引起的发热患者的服药后起效时间及发热时间,且无明显不良反应,总有效率高达。胡文婷[15]研究表明,利用特异性敲除技术在葛根提取液中获得葛根素,通过观察发热模型小鼠发现葛根素能够明显降低血液、下丘脑及海马中发热炎症因子(TNF-α)含量,且体温随着体内葛根素含量增多明显下降。王占美等[16]研究表明,利用逆转录(RT-PCR)联合蛋白质印迹法(WesternBlot)发现葛根素通过影响热应激诱导的猪肾小管上皮(LLC-PK1)细胞内热休克蛋白信使RNA(HSP70mRNA)的表达,达到抑制体温升高作用。镇痛作用王中立[17]研究表明,对由链脲佐菌素(STZ)致糖尿病疼痛模型小鼠灌胃给药葛根芩连汤,发现葛根芩连汤能够通过抑制模型小鼠血清中炎症性疼痛因子释放,降低胰岛细胞自身抗原蛋白69(ICA69)表达从而达到镇痛作用。段美婷等[18]研究表明,利用铬肠线限制性环扎法建立坐骨神经慢性压迫性损伤(CCI)动物模型,将葛根素联合阿片类药物对模型小鼠进行腹腔注射能够提高其缩足潜伏期、明显增强镇痛效应。抗菌、抗感染作用赵益等[19]研究表明,葛根与黄芩、黄连等中药配伍应用能够显著提升肠炎模型大鼠结肠组织损伤指数,通过降低血浆中过氧化氢(H2O2)、P-选择素(P-selectin)、白细胞介素4(IL-4)、白细胞介素18(IL-18)含量抑制炎性因子分泌,对模型大鼠受损伤的结肠组织具有明显疗效。王家员等[20]研究表明,临床上应用葛根芩连汤治疗急性感染性腹泻可降低患者血液中C-反应蛋白(CRP)、白细胞介素-6(IL-6)及内毒素含量,减轻患者腹痛、腹泻等症,且无明显不良反应。杨希[21]研究表明,将葛根素对牙周炎模型大鼠进行灌胃给药,通过利用微计算机断层扫描技术(Micro-CT)发现葛根素能够抑制大鼠牙槽骨吸收程度以及相关致炎因子或炎症介质产生、刺激巨噬细胞内蛋白因子表达,达到抗菌、消炎作用。降血压作用张军霞[22]研究表明,葛根素注射液能够抑制脑梗死患者脑部血管内血栓形成,通过扩张脑部血管加快血液流速,从而到达调节颅内压作用。何素珍[23]研究表明,丁苯肽联合葛根素注射液联合应用能够明显减少脑病患者脑内血管痉挛状况,扩张脑血管、保护缺血脑组织的同时改善脑内微循环,降低不良反应发生率。郭娜等[24]研究表明,葛根与天麻、白芍等中药配伍应用能够提升脑缺血模型大鼠体内蛋白对核因子(NF-kB)活性、扩张脑部血管、调节大鼠脑内相关因子表达,达到平衡脑部微循环作用。降血糖、降血脂作用张达等[25]研究表明,葛根素能够减少2型糖尿病模型小鼠体内蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、真核起始因子2a(eIF2a)和葡萄糖调节蛋白78(GRP78)含量,降低肾脏内质网应激性,达到降低血糖作用。范尧夫等[26]研究表明,葛根与黄芩、黄连等中药配伍应用能够增强新发2型糖尿病患者机体胰岛素敏感度,调节患者体内相关糖脂代谢因子水平。金鑫[27]研究表明,葛根芩连汤合平胃散加味方能够调节代谢综合征患者体内血糖、血脂含量,明显改善患者身体肥胖、倦怠、口渴等症状。刘思洋等[28]研究表明,葛根总黄酮通过降低2型糖尿病模型大鼠体内血清中还原型谷胱甘肽(GSH)、一氧化氮合成酶(NOS)等含量,提升胰腺组织相关蛋白酶表达,达到降低血糖、血脂作用。抗氧化作用王安喜等[29]研究表明,葛根素可通过抑制模型大鼠体内抗氧化应激反应,降低尿草酸、尿钙、血清尿素氮(BUN)、血清肌酐(Cr)及相关蛋白因子等含量,从而阻碍其肾脏内草酸钙结石形成。方新华等[30]研究表明,葛根素能够降低妊娠期糖尿病模型大鼠体内总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)等含量,提升大鼠体抗氧化酶系统水平、抑制其抗氧化应激作用。此外,张卫国[31]研究表明,葛根素通过诱导乳腺癌细胞凋亡、降低癌细胞内相关生长因子表达水平,达到抑制癌细胞增殖作用。申海珠[32]研究表明,葛根与虎杖、茵陈蒿等中药配伍应用能够提高酒精性肝病患者体内丙氨酸氨基转移酶(ALT)、g一谷氨酰基转移酶(g-GT)含量,且经B超检查显示肝内管状结构清晰度增强,临床有效率高达95%。
niú bàng gēn 牛蒡根为中药名,出自《药性论》[1]。 恶实根、鼠粘根[1] 菊科植物牛蒡Arctium lappa L.的根[1]。分布全国各地,野
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