东北菊科植物研究进展

学号：2007020352题目东北菊科植物研究进展论文题目东北菊科植物研究进展学生姓名田璐指导教师刘玫教授年级2007级专业生物科学2011年5月课题来源：导师指定。课题研究的目的和意义：菊科植物是双子叶植物纲菊亚纲最大的一科，种类丰富，具有药用、经济、观赏等价值，菊科植物中一些成分还具有杀虫、除草、水果保鲜、增加乳中共轭亚油酸含量等作用。近年来各地的研究人员不断发现菊科植物的更多应用价值，因此，整理东北地区菊科植物的研究现状，有助于更好的了解菊科植物的应用前景，并且为后人的研究提供理论基础。国内外同类课题研究现状及发展趋势：国内外对菊科植物的研究主要集中在研究其化学成分的药理作用方面，也涉及其在农学、食品与营养学、化工、观赏学等方面的研究。菊科植物在我国资源丰富，品种繁多，其中萜类、黄酮、苯丙素类化合物是其中主要的活性成分，目前的研究正在向菊科植物活性成分的进一步分离纯化发展，以寻求药物新的作用靶点。并且菊科植物在化妆品、保健品等方面的应用开发越来越受国内外学者们的重视。但是，国内外对菊科植物化学成分的研究仅限于少数几个品种，该类植物大多数尚未进行深入细致地研究与开发。课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法：课题研究的主要内容：东北地区有哪些菊科植物，它们在药理学、农学、食品与营养学、观赏学、化工等方面的应用都有哪些进展，以及学者们对东北地区菊科植物的研究有哪些不足之处。课题研究的方法：通过阅读相关的期刊、文献，并利用网络资源查找相关信息。研究过程中的主要问题：对于一些专业术语不理解，对实验的过程比较陌生。解决办法：向老师请教、查找相关书籍、利用网络资源进行查询。课题研究起止时间和进度安排：第一阶段：2010.11.25-2010.12.31确定题目,收集资料,整理、归纳和分析，完成开题报告。第二阶段：2011.2.1-2011.2.28完成论文初稿，并完成论文中期报告。第三阶段：2011.3.1-2011.3.31在导师指导下进行修改，完成论文二稿。第四阶段：2011.4.1-2011.4.18修改并最终定稿。课题研究所需主要设备、仪器及药品：中国知网、万方数据库，CNKI知网工具书、中国硕士博士论文数据库、中国博士硕士学位论文全文数据库、Fisheriesmanagementandeconology、Biocontrol等。外出调研主要单位，访问学者姓名：哈师大附中王忠良老师、唐晓燕老师。首都师范大学研究生导师李艳红老师。指导教师审查意见：指导教师（签字）年月教研室（研究室）评审意见：____________教研室（研究室）主任（签字）年月院（系）审查意见：____________院（系）主任（签字）年月学士学位论文题目东北菊科植物研究进展学生田璐指导教师刘玫教授年级2007级专业生物科学系别生物科学系学院生命科学与技术学院哈尔滨师范大学2011年5月东北菊科植物研究进展田璐摘要：菊科是被子植物中最大的一个科，菊科植物具有很高的经济，观赏，药用价值。为此，许多学者对菊科植物进行了研究。本文从药理学、农学、食品与营养学、观赏学、化工等方面阐述东北菊科植物的研究进展，并对东北菊科植物的研究进行展望。关键词：东北菊科研究进展菊科共13族1300余属，近22万种，除南极外，全球分布。中国约有220属近3000种，全国各地分布，其中异裂菊属(HeteroplexisChang)、复芒菊属(FormaniaW.W.SmithetJ.Small)、太行菊属(OpisthopappusShih)、画笔菊属(AjaniopsisShih)、重羽菊属(DiplazoptilonLiang)、黄缨菊属(XanthopappusC.Winkl)、川木香属(DolomiaeaDC)、球菊属(EpaltesCass)、葶菊属(CaveaW.W.Sm.etSmall)、栌菊木属(NoueliaFranch)、蚂蚱腿子属(MyripnoisBunge)、花佩菊属(FaberiaSch.)、中华蟹甲草属[Paroseneciosinicus(Ling)Y.L.Chen]、千里光属(SenecioL.)、紫菊属(NotoserisShih)、君范菊属(SinoleontopodiumY.L.Chen)等15属为中国特有。本文整理了一些常见东北菊科植物在药理学、农学、食品与营养学、观赏学、化工等方面的研究进展，涉及到东北菊科植物在许多方面的应用，并且提出了一些目前在东北菊科植物研究中的不足之处，以供研究人员和学者们参考和借鉴。1东北菊科植物在药理学方面的研究进展现代药理学实验表明，菊科植物的提取物中大多具有抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、调节心血管活性等作用。以下对十种东北地区菊科植物近年来的化学成分和药理活性方面进行分析归纳，为该科植物资源的进一步研究和开发利用提供参考依据。1.1关苍术(AtractylodesjaponicaKoidzexKitam)1.1.1成分主要成分为桉烷型倍半萜烯，聚乙炔类化合物，异戊酰化蔗糖及多糖类[1]。1.1.2药理作用减弱未孕小鼠子宫平滑肌运动，且有剂量-反应关系。其机理主要为关苍术可通过抑制前列腺素的合成与释放，及L型电压依赖性钙通道活动，降低平滑肌运动[2]。抗胃溃疡作用：关苍术可促进醋酸性溃疡、消炎痛型溃疡、结扎型溃疡的愈合。对胃粘膜有保护作用[3]。对抗胃溃疡方面，水溶性部分与挥发油部分作用相当，在抑制肠蠕动方面挥发油部分效果略佳[4]。抗菌作用：苍术具有抗菌作用，能有效杀灭许多病菌，如金黄色葡萄球菌、枯草杆菌黑色变种芽胞[5]、白色酵母菌[6]、红色毛色毛癣菌、霉菌等。实验结果表明[7]，北苍术对空气中的细菌有70.8%杀菌率，消毒过程散发的清香药味对人体无毒无害无刺激。对神经系统作用：苍术中含有的D-桉叶油醇和苍术醇可起到镇痛的功效，机理为D-桉叶油醇有降低骨骼肌乙酰胆碱受体敏感性的作用[8]。调节心血管活性、抗心律失常作用：关苍术的乙醇提取物对乌头碱引起的室性心律失常、氯化钡所致大鼠心律失常、喹巴因引起的豚鼠心律失常均有保护作用[9]。抗肿瘤作用：白术和东苍术均有抗肿瘤作用。Li等研究发现，白术内酯I和白术内酯Ⅲ对脂多糖诱导的肿瘤坏死因子(α-TNF)和NO产生的巨噬细胞具有抑制作用，其减少肿瘤坏死的效果与使用剂量有关，而且发现白术内酯I的抑制效果更好[10]。保肝利胆作用：日本对苍术和白术进行多方面研究，实验结果表明关苍术己烷提取物300mg／kg口服，50％甲醇提取物3000mg／kg及其所含苍术50mg／kg口服，均能明显抑制四氯化碳引起的小白鼠GOT、GPT、和IDH的上升，肝脏病理切片可见苍术酮治疗组小白鼠肝组织脂肪浸润减轻，坏死和肿胀区较四氯化碳小。以250g左右Wister大白鼠实验，关苍术和苍术乙酸乙酯提取物500mg／kg经十二指肠给药，与对照组相比，都能明显增加胆汁分泌量，以苍术提取物较强，其主要成分苍术素100mg／kg与对照组相比，胆汁分泌量增加，但β-桉醇无明显效果[11]。抗腹泻、抗炎免疫作用：实验结果[12]表明，关苍术的乙酸乙酯萃取物对耳壳炎症和足肿胀有很好的抑制作用，与消炎痛比较无显著性差异(P0.01)。关苍术乙酸乙酯萃取段对大鼠佐剂关节点有显著抑制作用(P0.01)。即关苍术乙酸乙酯萃取物对急慢性炎症均有效。尚具有镇痛作用，可显著延长醋酸所致小鼠扭体反应出现时间[14]。在抗炎方面水溶性部分和挥发油部分作用相近[14]。也有报道[13]，北苍术挥发油不抑制乙酸引起的扭体反应，其镇痛作用活性部位可能在水溶性部位。利水作用：早期研究证明，中国产关苍术对大白鼠、兔、狗有持续的利尿作用，不仅增加了尿量，还能增加Na+的排泄，被认为是电解质的再吸收抑制剂[15]。在利尿作用方面，挥发油作用略强[4]。抗骨质疏松作用：闫雪生等[16]通过苍术对不同骨质疏松症大鼠模型的研究发现,苍术油可以明显增加骨的抗折力，改善骨质疏松症状。降血糖作用：关苍术提取物能降低家兔、大白鼠的血糖[17]，日本的今野等就关苍术的降血糖作用成分进行了研究，在关苍术水提取物中发现了多糖atractanA、B、C，并进行了结构鉴定。1.2东风菜(Doellingeriascaber(Thunb.)Nees,Gen.etSp.)1.2.1成分迄今为止，从东风菜中分离得到了三萜及皂苷、单萜、倍半萜、二萜、酚酸和甾体等结构类型的化学成分，其中以刺囊酸型三萜皂苷为主要成分。1.2.2药理作用提高细胞免疫、体液免疫作用：匡海学等对东风菜总皂苷及单体化合物生物活性进行实验研究，结果表明东风菜总皂苷成分具有提高细胞免疫及体液免疫的作用[18-19]。抗肿瘤作用：张腾等对东风菜根部的总皂苷进行荷瘤小鼠炭粒廓清、T淋巴细胞及其亚群的免疫研究结果表明，小鼠按150、300、600mg／kg口服给药，总皂苷对S180和HAC实体瘤有明显的抑制作用，对肝癌腹水型荷瘤小鼠的生命延长率有明显的增加作用[20]。进一步研究东风菜总皂苷对实体瘤病理组织学的影响发现，东风菜根总皂苷可明显抑制鼠肝癌肿瘤细胞的生长[21]。东风菜总皂苷的抗肿瘤作用可能与增加机体免疫功能有关[22]。神经保护和营养作用：东风菜甲醇提取物的正丁醇部分对红藻氨酸氧化引起的小鼠脑细胞损伤有保护效应，这一研究结果暗示了正丁醇部分提取物对脑缺血损伤的保护作用[23]。抗病毒作用：Kwon等实验表明东风菜中四种咖啡酰基奎尼酸衍生物对人体免疫缺陷病毒-1(HIV-1)整合酶有抑制活性，其中(-)3，5-dicaffeoyl-muco-quinicacid显示了强抗病毒活性(IC50=7.0±1.3μg/mL)[24]。其它：对小鼠体内外活性研究表明，东风菜具有抗氧化活性，可作为调节血液中血浆血脂的潜在功能性食物[25]。东风菜水和乙醇提取物给小鼠灌胃后，静脉注射ET-I和蛇毒S6b，其死亡时间较对照组明显延长，表明其对ET-I和蛇毒S6b有一定的拮抗作用[26]。1.3鬼针草(BidensbipinnataL.)1.3.1成分主要有效成分为黄酮类化合物，并含有三萜类和甾醇类化合物、有机酸及脂类，含有微量聚乙炔类化合物I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ[27]。还含有香豆素、生物碱、蒽醌苷、糖、胡萝卜素、多元酚丁香苷、维生素、鞣质、挥发油、苦味质、胆碱。另有16种氨基酸：天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、颉氨酸、酪氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、赖氨酸等，其中8种为人体必需氨基酸；还含有9种人体必需无机元素，其中4种常量元素中以钙含量最高，5种微量元素中铁含量最高，其次是铜、锌、锂、钨[28]。1.3.2药理作用抗高血脂和血栓形成作用：给大白鼠注射鬼针草20g·kg-1生药，无论是预防给药，还是治疗给药均有降低胆固醇和β-脂蛋白的作用，与生理盐水对照组比较有显著性差异(P0.001)；大白鼠颈总动脉和颈外动脉、股静脉给药鬼针草浸膏6g及3g·kg-1生药，对实验性血栓的形成有明显的抑制作用[29]。对胃液酸度和胃液分泌量的作用：注射鬼针草生药注射液40-45g·kg-1能明显减少大鼠胃液分泌量和降低胃液酸度；且对离体胃平滑肌无影响，而对在体胃平滑肌的运动有抑制作用[30]。抗炎及抑菌作用：鬼针草乙醇浸液在体外对革兰氏阳性细菌有抑菌作用，鬼针草和海州常山混合制成的水煎剂或酒精剂对甲醛性及蛋清性关节炎均有明显的消炎作用[29]。对白血病细胞的体外抑制作用：鬼针草5种提取成分中70％乙醇总提取物在不同浓度对HL-60、V937这2类白血病细胞都有不同程度的抑制作用[30]。降血压作用：1.25g·mL-1生药的鬼针草水和醇提取液静脉插管给药，能使大鼠血压下降持续10min左右，与给药前比较差异显著(P0.001)[31-32]。降血糖作用：鬼针草的提取物乙酸乙酯、正丁醇以50％的浓度按10g·kg-1剂量给高血糖小鼠和正常小鼠灌胃，能使高血糖小鼠和正常小鼠血糖下降[33]。抑制大鼠血小板聚集反应：鬼针草浓度为12.5mg·mL-1生药和6.25mg·mL-1生药时，能明