《武汉植物园在辣木抗氧化及其活性成分研究中取得新进展》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2020-12-28
  • 辣木(Moringa oleifera)原产于印度,现广泛分布于热带和亚热带地区,主要是在非洲和亚洲,包括肯尼亚、尼日利亚、印度和中国等。在中国,近几十年来主要将其引种于云南、广东、海南和福建等省。由于辣木具有较高的营养价值和药用价值而受到越来越多的关注。目前,大量的研究表明辣木具有丰富的药理活性,例如抗炎、抗菌、抗癌、降血糖、降血脂和抗氧化活性等,尤其在抗氧化活性方面,相关研究报道较多,但是主要的研究对象都是围绕初提物或活性部位等,而对于发挥抗氧化的具体活性成分仍缺乏深入的研究。

    基于上述研究背景,中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室、植物化学生物学学科组博士生徐勇兵在郭明全研究员的指导下,采用DPPH、ABTS和FRAP三种抗氧化方法结合高效液相色谱-质谱联用技术建立指纹图谱,对15个不同批次的辣木叶化学成分进行了分析比较,并结合化学计量学方法对其主要的抗氧化活性成分进行筛选。经高效液相色谱-质谱联用鉴定,15个不同批次提取的辣木叶化学成分中共鉴定出24个共有峰。通过化学计量学方法,从辣木叶中筛选出了4个主要的抗氧化活性成分,分别为山萘酚3-O-芸香糖苷、槲皮素3-O-(6′′-丙二酰葡萄糖苷)、山萘酚3-O-葡萄糖苷和槲皮素衍生物。本研究首次较为全面地研究了15个不同批次辣木叶的抗氧化活性,并通过化学计量学结合植物化学指纹图谱与其相应的抗氧化活性之间的相关性从中筛选出了4个潜在活性成分,为从辣木叶中筛选出具有抗氧化活性的化学成分提供了快速、便捷的方法。同时,它也提供了一种快速筛选药用植物中潜在活性成分的新方法,而无需耗时、繁琐的常规植物化学分离过程。

      相关研究成果以“Correlations between Phytochemical Fingerprints of Moringa oleifera Leaf Extracts and Their Antioxidant Activities Revealed by Chemometrics Analysis”为题,发表在植物科学领域的JCR TOP 30% 国际学术期刊Phytochemical Analysis上。该研究工作得到了国家自然科学基金(81903791)、湖北省自然科学基金(2019CFB254)和中国科学院青年创新促进会项目(2020337)的资助。

  • 原文来源:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pca.3016;http://www.whiob.ac.cn/xwdt/kydt/yjjz/202012/t20201224_5840978.html
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    • 编译者:hujm
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    • 辣木(Moringa oleifera),又叫奇迹树Miracle Tree,为辣木科辣木属多年生落叶乔木,原产于印度,现广泛分布于热带和亚热带地区,因具有较高的营养价值和药用价值而受到越来越多的关注。目前,大量研究表明辣木具有丰富的抗氧化、抗炎、降血糖和降血脂等药理活性,辣木也具有较好的抗衰老作用,但是对其发挥抗衰老活性的具体活性成分及机制仍缺乏深入研究。   基于上述研究背景,中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室、武汉植物园药用植物化学生物学学科组博士生徐勇兵在郭明全研究员的指导下,较深入地研究了非洲肯尼亚产地辣木叶的抗衰老活性及其相关活性成分。本研究首先采用分光光度法和荧光法对辣木叶提取物进行了体外Elastase和Collagenase抑制活性测定,结果表明,辣木叶提取物对上述皮肤衰老相关酶具有良好的抑制活性;然后,以Elastase、Collagenase和Hyaluronidase为关键靶点,采用多靶点亲和超滤质谱(UF-LC/MS)技术从辣木叶中快速筛选出10个、8个和14个潜在的Elastase、Collagenase和Hyaluronidase活性配体。另外,分子对接结果表明,上述多个潜在活性化合物可与Elastase中的氨基酸残基Asn112、Trp115、Glu141、Glu164、Asp221等形成氢键,与Collagenase中的氨基酸残基Arg214、Val215、Glu219、Pro 238等形成氢键,与Hyaluronidase中的氨基酸残基Arg47、Asp56、Gly58、Asp111、Glu113、Ser304等形成氢键,这些氢键的形成加强了活性小分子与生物靶分子的结合能力。本研究首次较为全面地展示了非洲肯尼亚产地辣木叶较显著的体外Elastase和Collagenase抑制活性,揭示了其潜在的生物活性成分以及抗衰老活性机制,并为其在化妆品和药妆行业中进一步开发成抗衰老功能产品提供了理论依据。   相关研究成果以“Potential Anti-aging Components from Moringa oleifera Leaves Explored by Affinity Ultrafiltration with Multiple Drug Targets”为题,发表在营养与营养学领域JCR TOP 30% 国际学术期刊Frontiers in Nutrition上。该研究工作得到了湖北省自然科学基金(2019CFB254)的资助。
  • 《武汉植物园在植被退化和恢复对土壤甲烷氧化研究中取得新进展》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-08-27
    • 甲烷(CH4)是一种重要的温室气体,其百年尺度上的全球增温潜势是二氧化碳(CO2)的34倍,对全球变暖的贡献约为20%。旱地土壤生态系统能够氧化吸收大气中的甲烷,占大气甲烷汇的10%左右。然而,这一重要的甲烷汇对人类活动的响应十分敏感,尤其是人类活动导致的土地利用变化。目前,全球尺度下,被退化和恢复对土壤甲烷氧化潜力的影响还缺乏深刻认知。   武汉植物园科研人员通过对收集到已发表的83篇植被退化和恢复对甲烷氧化影响的研究论文进行数据整合分析(meta-analysis),从全球角度分析了土壤甲烷氧化潜力对植被退化和恢复的响应。结果表明:土壤甲烷氧化对植被退化和恢复的响应是非对称的。主要表现在两个方面:第一,植被退化导致的土壤甲烷氧化降低幅度大于植被恢复使土壤甲烷氧化潜力提升的幅度;第二,土壤甲烷氧化潜力在短期的植被退化背景下显著降低,并且植被退化对甲烷氧化潜力的负效应不随着退化年限的增加而改变;然而,土壤甲烷氧化潜力随着植被恢复时间的增加而增加,并且短期的植被恢复(< 30 years)不足以提升甲烷氧化潜力。该整合研究,不仅能够为可持续的土地管理提供一定参考,还有助于减少土壤甲烷氧化潜力对全球土地利用变化响应的不确定性。 本研究得到国家自然科学基金 (31770563)和中国科学院战略先导专项B(XDB15010200)的资助,相关研究成果以“Asymmetric response of soil methane uptake rate to land degradation and restoration: Data synthesis”为题发表在国际SCI期刊“Global Change Biology”上。武汉植物园湿地生态学学科组助理研究员吴君君为论文第一作者,云南大学程晓莉研究员为论文通讯作者,武汉植物园湿地生态学学科组以及云南大学生态与环境学院相关科研人员参与了该论文的相关工作。