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野生与栽培中药材品质对比的研究进展与相关建议

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中国实验方剂学杂志 2024年第1期30卷 1-20页

作者：王亚鹏袁长胜钱锦秀王艺涵刘燕萌刘云翔南铁贵康利平詹志来郭兰萍黄璐琦中国中医科学院中药资源中心道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室北京100700

通过回顾野生与栽培中药材品质对比的研究历史,笔者系统梳理了20世纪50年代以来的相关研究报道,对已有研究结果进行汇总分析,结果发现已有的野生与栽培中药材品质对比研究主要集中在性状、显微结构、化学成分、药效作用、遗传多样性几... 详细信息

通过回顾野生与栽培中药材品质对比的研究历史,笔者系统梳理了20世纪50年代以来的相关研究报道,对已有研究结果进行汇总分析,结果发现已有的野生与栽培中药材品质对比研究主要集中在性状、显微结构、化学成分、药效作用、遗传多样性几个方面,其中化学成分对比研究占主导地位,并以指标性成分的含量对比研究居多,而药效作用研究最为薄弱。受取样数量、样品产地、生长年限、栽培方式等多种因素影响,不同中药材的野生与栽培品品质差异参差不齐。总体来看,多数野生中药材品质优于栽培品,两者性状差异较大,且部分化学成分的含量与比例发生明显变化,尤以栽培后初生代谢产物占比显著增加最为明显。栽培中药材品质与栽培模式相关,其中野生抚育、仿野生种植、生态种植等模式生产的中药材与野生品品质接近。基于分析结果,建议在野生与栽培中药材品质对比研究中明确栽培品的栽培方式与栽培年限,利用性状、显微结构、非靶向代谢组学结合差异成分定量分析、生物效价等技术手段综合评价野生与栽培中药材品质差异,加强植物细胞壁组成成分、初生代谢产物、次生代谢产物差异所致的药效变化研究,从而引导中药材高品质生产。

关键词：中药材野生与栽培品质对比性状化学成分药理作用遗传多样性

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基于传统品质评价的野生与栽培北柴胡比较

中国实验方剂学杂志 2024年第14期30卷 145-155页

作者：刘云翔王亚鹏康利平詹志来南铁贵中国中医科学院中药资源中心道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室北京100700

目的:为了解野生与栽培北柴胡的品质差异,采用现代分析技术,从外观性状、初生代谢产物、次生代谢产物等方面对野生与栽培北柴胡的品质进行系统比较。方法:从山西、陕西、河北等北柴胡主产区收集野生与栽培北柴胡样品,采集北柴胡图像并... 详细信息

目的:为了解野生与栽培北柴胡的品质差异,采用现代分析技术,从外观性状、初生代谢产物、次生代谢产物等方面对野生与栽培北柴胡的品质进行系统比较。方法:从山西、陕西、河北等北柴胡主产区收集野生与栽培北柴胡样品,采集北柴胡图像并使用游标卡尺测量其长度、直径,对比分析两者的性状特征;参考2020年版《中华人民共和国药典》(一部)“柴胡”浸出物项下方法,测定两者的浸出物含量;采用纤维素分析仪测定两者的纤维素、半纤维素及木质素成分;采用超高效液相色谱法(UPLC)定量测定北柴胡中代表性柴胡皂苷类、黄酮类及糖类含量,顶空气相色谱-质谱法(HS-GC-MS)测定挥发性成分种类及相对含量,超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF-MS)结合多元统计分析方法筛选野生与栽培北柴胡中的差异性化合物并进行鉴别。结果:外观性状方面,两者差异较大,野生北柴胡根头部较为膨大,主根扭曲粗大,表皮粗糙,常有茎基、侧根,根色深、气味强;而栽培北柴胡主根细长顺直,表皮细腻,侧根少,根色较浅,气味淡。初生、次生代谢产物方面,野生北柴胡醇溶性浸出物、木质素含明显高于栽培北柴胡,水溶性浸出物、槲皮苷含量略高于栽培北柴胡;栽培北柴胡中纤维素、5种柴胡皂苷、芦丁、水仙苷、异鼠李素-3-O-葡萄糖苷均明显高于野生北柴胡,水溶性总多糖、蔗糖、半纤维素、淀粉高于野生北柴胡,但差异无统计学意义;HS-GC-MS鉴定结果显示,在野生与栽培北柴胡中共鉴定得到67种挥发性成分,野生北柴胡59种,栽培北柴胡51种,两者共有化合物43种,根据变量重要性投影(VIP)值>1筛选发现差异性成分主要集中在芳香族及脂肪酸类物质上;基于UPLC-Q-TOF-MS的非靶向代谢组学联合多元统计分析结果显示,两者在柴胡皂苷类物质上具有明显差异,且差异性化合物在栽培北柴胡中响应值较高。结论:野生与栽培北柴胡两者在外观性状、初生代谢产物、次生代谢产物含量上均存在明显差异。目前,栽培北柴胡质量评价体系并不完善,本研究可为增补修订栽培北柴胡质量评价标准,引导生产高品质北柴胡药材提供参考。

关键词：北柴胡野生栽培传统品质评价性状化学成分代谢组学

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洋地黄毒苷合成途径3β-羟基类固醇脱氢酶基因克隆及功能分析

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中国中药杂志 2024年第2期49卷 370-378页

作者：韩洋夏梦张逸风苏平黄璐琦中国中医科学院中药资源中心道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室北京100700

洋地黄毒苷作为中药洋地黄中重要的次生代谢产物,是临床中最常用的强心药物之一。3β-羟基类固醇脱氢酶(3βHSD)是洋地黄毒苷生物合成途径酶,属于短链脱氢酶/还原酶(SDR)家族,起到氧化和异构前体化合物甾醇的作用,参与强心苷类化合物的... 详细信息

洋地黄毒苷作为中药洋地黄中重要的次生代谢产物,是临床中最常用的强心药物之一。3β-羟基类固醇脱氢酶(3βHSD)是洋地黄毒苷生物合成途径酶,属于短链脱氢酶/还原酶(SDR)家族,起到氧化和异构前体化合物甾醇的作用,参与强心苷类化合物的生物合成。该研究从洋地黄中首次克隆得到2个3βHSD基因,实验结果显示:Dp3βHSD1开放阅读框为780 bp,编码259个氨基酸;Dp3βHSD2开放阅读框为774 bp,编码257个氨基酸。Dp3βHSD1/2均具有TGxxxA/GxG辅因子结合位点和YxxxK催化位点基序,含有SDR酶的活性位点和NAD(P)结合位点。通过体外酶促试验证实Dp3βHSD1/2均能催化孕烯醇酮生成洋地黄毒苷前体化合物黄体酮,且Dp3βHSD1较Dp3βHSD2具有更强的催化能力。基因表达水平分析表明Dp3βHSD1基因在叶中的表达水平显著高于Dp3βHSD2,而洋地黄毒苷在叶中特异性富集,基于以上结果推测洋地黄毒苷生物合成途径中孕烯醇酮脱氢生成黄体酮过程主要由Dp3βHSD1催化完成。该研究成功解析了功能性3β-羟基类固醇脱氢酶,为进一步解析洋地黄中强心苷类化合物的生物合成途径奠定基础。

关键词：洋地黄洋地黄毒苷 3β-羟基类固醇脱氢酶功能鉴定

云苓延承与安苓兴起:清代地方志史料中茯苓产区及道地产区分析

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中国中药杂志 2024年第7期49卷 1981-1988页

作者：姜云璐彭华胜黄璐琦中国中医科学院中药资源中心道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室北京100700 中医药文物研究国家文物局重点科研基地(中国中医科学院中药研究所) 北京100700

清代有丰富的地方志资料,为研究药材的生产提供了丰富的文献史料。该文整理了清代地方志中的茯苓相关内容,初步复原了清代茯苓在全国的分布情况。清代地方志中茯苓的分布涉及到23个省的318个清代县级区域。云南、安徽、湖南、浙江、福... 详细信息

清代有丰富的地方志资料,为研究药材的生产提供了丰富的文献史料。该文整理了清代地方志中的茯苓相关内容,初步复原了清代茯苓在全国的分布情况。清代地方志中茯苓的分布涉及到23个省的318个清代县级区域。云南、安徽、湖南、浙江、福建、江西、陕西、湖北等省份均有较多分布记录。清代地方志史料表明云南是茯苓的道地产区,与明清本草所述一致。安徽大别山区在清代茯苓品质优良,为新兴道地产区,习称“安苓”。安苓的发展,得益于从云南引进种植技术,并探索出特色的栽培技术,形成了包括种植、加工、售卖的完整茯苓产业链。清代地方志中茯苓史料非常丰富,不仅为道地产区的变迁提供了文献依据,也为福建、江西、湖南等重要的现代茯苓产区发展提供了历史脉络。除产区信息外,地方志还记录了各地茯苓品质、商品评价、栽培技法等内容,填补了本草古籍中的空白,为了解清代茯苓的产地与生产应用提供了翔实史料。

关键词：茯苓地方志清代道地药材产区

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锶同位素溯源植物遗存产区的研究进展及对清宫道地药材溯源的启示

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中国中药杂志 2024年第1期49卷 39-45页

作者：姜云璐彭华胜杨滨中国中医科学院中药资源中心道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室北京100700 中医药文物研究国家文物局重点科研基地(中国中医科学院中药研究所) 北京100700 中国中医科学院中药研究所北京100700

锶同位素(87Sr/86Sr)溯源技术目前已广泛应用于动物遗存与现代食品产地溯源研究,但由于样品的污染与清洗问题,仅有较少的植物遗存溯源工作中应用此技术。故宫博物院保存有1000余件清宫药材文物,是研究道地药材不可多得的珍贵材料。清宫... 详细信息

锶同位素(87Sr/86Sr)溯源技术目前已广泛应用于动物遗存与现代食品产地溯源研究,但由于样品的污染与清洗问题,仅有较少的植物遗存溯源工作中应用此技术。故宫博物院保存有1000余件清宫药材文物,是研究道地药材不可多得的珍贵材料。清宫药材得益于良好的保存环境,能够避免外源锶污染的问题,因此能够在其溯源研究中引入锶同位素技术。在此基础上,该文将论述锶同位素溯源技术的原理,并总结了目前锶同位素溯源植物遗存的研究进展。此外,该文讨论了锶同位素应用于清宫药材溯源研究时遇到的锶同位素比值地图的绘制、溯源结果区域范围大、样品的污染与清洗3个关键性问题及相应解决办法。清代文献史料是了解清代道地药材的分布与应用的重要依据,在文献研究基础上,锶同位素溯源清宫药材产区为相关研究提供了实物证据。文献史料与药材文物二重证据共同溯源清宫药材的来源产区,将为清代道地药材研究提供新的视角,同时也为道地药材产区变迁研究提供参考。

关键词：锶同位素 87Sr/86Sr 本草考古道地药材产区溯源

基于DNA指纹图谱的水牛角真伪及掺杂鉴别方法研究

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中国中药杂志 2024年第7期49卷 1826-1833页

作者：熊辕陈天韵张恬田娜蒋超中国中医科学院、中药资源中心、道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室北京100700

是否存在掺杂是中药鉴定的难点问题。水牛角主要以水牛角丝或水牛角粉2种形态流通于药材市场,缺乏明显的鉴定特征,存在掺杂风险。然而目前水牛角的掺杂鉴定方法缺失。为解决中药水牛角的真伪及掺杂问题,控制药材水牛角的质量,保证临床... 详细信息

是否存在掺杂是中药鉴定的难点问题。水牛角主要以水牛角丝或水牛角粉2种形态流通于药材市场,缺乏明显的鉴定特征,存在掺杂风险。然而目前水牛角的掺杂鉴定方法缺失。为解决中药水牛角的真伪及掺杂问题,控制药材水牛角的质量,保证临床用药的真实性。使用DNA指纹图谱对来自药材企业和药材市场的43批样品进行鉴定,筛选出可鉴定水牛角和牦牛角的荧光DNA指纹图谱扩增引物,利用荧光毛细管分型技术获得水牛角的DNA指纹图谱。并检测了荧光毛细管分型技术对不同掺杂比例的鉴别效果。筛选出了2对可区分水牛角和牦牛角的荧光STR分型引物16Sa和CRc,建立DNA指纹图谱鉴别方法,牦牛角16Sa迁移峰为223.4~223.9 bp、水牛角为225.5~226.1 bp,牦牛角CRc迁移峰为518.8~524.8 bp、水牛角为535.9~542.5 bp。通过迁移峰的峰高可对掺伪比例在50%以下的掺杂品进行初步定量,定量结果与掺入比例相似。该研究建立了一种简单快捷,可用于中药水牛角及其掺杂品的通用DNA指纹图谱鉴别方法,能够实现对药材水牛角鉴定的同时对掺杂品进行半定量。

关键词：水牛角掺杂 DNA指纹图谱 STR分型分子鉴别动物药

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运用宏基因组技术研究施加中药渣有机肥对丹参及土壤微生物群落的影响

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中国中药杂志 2024年第5期49卷 1206-1216页

作者：王紫涵刘莎杨光陆祖瑜朱荣清李颖申业康利平陈美兰中国中医科学院、中药资源中心、道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室北京100700

土壤微生物组是土壤健康的关键性评价指标,前期的研究表明中药渣有机肥能够提高栽培中药材的产量和质量,但是中药渣有机肥对于土壤微生物组的影响相关的报道很少。基于此该研究在评价中药渣有机肥对栽培丹参产量和质量影响的基础上,采... 详细信息

土壤微生物组是土壤健康的关键性评价指标,前期的研究表明中药渣有机肥能够提高栽培中药材的产量和质量,但是中药渣有机肥对于土壤微生物组的影响相关的报道很少。基于此该研究在评价中药渣有机肥对栽培丹参产量和质量影响的基础上,采用宏基因组测序技术研究中药渣有机肥对栽培丹参根际微生物组群落以及功能的影响。实验结果表明①施用中药渣有机肥促进了丹参生长以及有效成分的积累,其中丹参地上干重、地下干重、地上鲜重、地下鲜重的提高幅度为371.4%、288.3%、313.4%、151.9%;迷迭香酸和丹酚酸B的提高幅度为887.0%、183.0%。②施用中药渣有机肥显著改变了栽培丹参根际细菌和真菌群落结构,微生物的群落组成具有显著性的区别。③施用中药渣有机肥能够显著提高多亚硝化螺菌Nitrosospira multiformis、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis、产酶溶杆菌Lysobacter enzymogenes以及木霉菌Trichoderma等土壤有益菌的相对丰度。④KEGG功能预测分析表明,施加有机肥后的土壤环境中更容易富集与代谢相关的微生物;施加中药渣有机肥后还可增加与硝化作用、反硝化作用相关的功能基因的丰度。该研究结果为今后中药渣有机肥在中药材栽培中的应用提供指导,丰富了中药材绿色栽培技术的内容。

关键词：丹参中药渣有机肥土壤微生物群落结构多样性宏基因组

苍术根茎不同节段和移栽年限分泌腔中挥发油的组织分布规律研究

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中国中药杂志 2024年

作者：林怀斌蒋待泉王月枫吕朝耕彭政郭秀芝曹也张成才李阔王升郭兰萍广东药科大学中药学院中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室培育基地农业农村部中药材生物学与栽培重点实验室

采用激光捕获显微切割（LCM）联合气质联用（GC-MS）技术探究挥发油在野生苍术不同节段根茎各组织（皮层、韧皮部、木质部和髓部）分泌腔的分布规律，并采取相同手段研究挥发油在栽培苍术不同移栽年限（1～3年）根茎各组织分泌腔的代谢... 详细信息

采用激光捕获显微切割（LCM）联合气质联用（GC-MS）技术探究挥发油在野生苍术不同节段根茎各组织（皮层、韧皮部、木质部和髓部）分泌腔的分布规律，并采取相同手段研究挥发油在栽培苍术不同移栽年限（1～3年）根茎各组织分泌腔的代谢特征。结果表明，在野生苍术不同节段的根茎中，以苍术素、苍术酮和白术内酯I为主的挥发油成分在靠中部节段（第2～6节）根茎的皮层分泌腔的积累量显著高于两端节段（第1节和第7节）。在栽培苍术不同移栽年限根茎中，一年生时，苍术素、苍术酮、白术内酯I和白术内酯Ⅱ等挥发油成分主要富集于皮层分泌腔；两年生时，除了芹烷二烯酮以外，其他挥发油成分在各组织分泌腔均有富集趋势；三年生时，以苍术酮、茅术醇和β-桉叶醇为主的挥发油成分主要倾向于富集在髓部分泌腔。整体上，栽培苍术各组织的挥发油积累量随着移栽年限增加而增多。研究通过非靶代谢分析和绝对定量方法证实挥发油在野生苍术根茎中主要富集于中部节段的皮层分泌腔，在移栽苍术根茎中随着年限增加呈现由外往里“皮层-韧皮部-木质部-髓部”逐渐积累趋势，构建了苍术挥发油在根茎组织的时空分布图谱。

关键词：苍术分泌腔挥发油组织分布激光捕获显微切割气质联用

丹参Remorin基因REM1.2的克隆及生物信息学和表达分析

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山东农业科学 2024年

作者：庞雨萌刘湘董仲春王新新赵一伍赵双双山东师范大学生命科学学院中国中医科学院中药资源中心/道地药材国家重点实验室培育基地

Remorin蛋白是一类植物特异的寡聚丝状蛋白，定位于细胞膜，介导脂筏形成质膜微区，在植物逆境胁迫应答及植物免疫调节等过程中发挥重要作用。丹参是我国大宗类中药材，广泛用于心脑血管疾病等的治疗。但目前丹参Remorin蛋白的相关报道... 详细信息

Remorin蛋白是一类植物特异的寡聚丝状蛋白，定位于细胞膜，介导脂筏形成质膜微区，在植物逆境胁迫应答及植物免疫调节等过程中发挥重要作用。丹参是我国大宗类中药材，广泛用于心脑血管疾病等的治疗。但目前丹参Remorin蛋白的相关报道还不多。本研究基于丹参转录组及基因组数据库，克隆得到丹参Remorin基因SmREM1.2，通过生物信息学方法对其氨基酸组成、保守序列、系统进化进行分析。结果表明，该基因CDS全长585 bp，编码194个氨基酸残基。SmREM1.2蛋白为弱酸性不稳定的亲水性蛋白，无信号肽，无跨膜区，含有Remorin＿N和Remorin＿C保守结构域，二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主；氨基酸序列分析结果显示其C端具有高度保守的coiled-coil模体，属于典型的REM蛋白；系统进化树分析结果表明SmREM1.2与芡欧鼠尾草（Salvia hispanica）和一串红（Salvia splendens）的Remorin蛋白亲缘关系较近。本研究构建SmREM1.2-GFP融合蛋白表达载体，利用烟草瞬时转化系统对SmREM1.2进行亚细胞定位分析，发现该蛋白定位于细胞膜上。通过实时荧光定量（qRT-PCR）分析发现SmREM1.2受盐胁迫诱导上调表达，推测此基因在盐胁迫下发挥重要作用。本研究结果为后期深入探索SmREM1.2基因的功能及应用提供了理论依据。

关键词：丹参 SmREM1.2基因基因克隆生物信息学分析表达分析亚细胞定位