SA與ABA調節青蒿素的生物合成及青蒿副產物的綜合利用

周源凱

摘要： 目的 觀察青蒿副產物的綜合利用、研究。方法 選擇瑞玉米小斑病菌、柑橘綠霉病菌、小麥紋枯病菌、川麥、小麥107，青蒿，配制濃度不同的青蒿素的生物合成中脫落酸（ABA）、水楊酸（SA）的調節作用乙醇提取物溶液及青蒿浸膏丙酮提取物溶液。對材料進行處理，提取青蒿素、檢測青蒿素含量，分析ABA、SA對品系-青蒿素的百分含量、ABA、SA對品系二青蒿素的百分含量。結果 水楊酸處理后可促使青蒿素莖尖部分的含量顯著升高，其青蒿素百分含量與水楊酸的濃度呈正比，其中0.5g/L處理高于對照28.8%，水楊酸處理后除莖尖的其他部分，青蒿素百分比含量的增高放緩，效果不顯著。水楊酸處理后，第二次采樣的青蒿素百分含量與水楊酸的濃度呈正比，其中青蒿素含量峰值為SA500;而脫落酸處理后，莖尖部分的青蒿素含量升高后降低至對照水平，其中0.05g/L的脫落酸處理與對照組相比升高23.3%，除莖尖部分其他均變化不顯著;第二次采樣品的青蒿素的百分含量高于第一次，而莖尖部分的青蒿素含量顯著高于其他部分;水楊酸處理后，第二次采樣、除莖尖其他部分、莖尖的青蒿素含量與濃度呈正相關，峰值均為SA濃度為0.5g/L，與對照相比均升高23.9%、31.6%、22.4%;經脫落酸處理后三者采樣在0.005g/L濃度時與對照組相比差異不顯著，而在0.05g/L濃度時青蒿素的百分含量升高顯著。結論 水楊酸處理時，高濃度效果顯著，濃度適宜的脫落酸處理可促使青蒿植株的青蒿素含量升高，外源ABA、SA處理可對青蒿的次生代謝產生影響，提高青蒿素的含量。

關鍵詞： 青蒿副產品;青蒿素;脫落酸;水楊酸

【中圖分類號】 R4 【文獻標識碼】 A? ? ? 【文章編號】2107-2306（2022）09--01

在20世紀70年代我國科學工作者第一次從青蒿中藥中提取分離出青蒿素[1]。大量國內外藥理研究、理化試驗表明，青蒿素可有效治療瘧疾，尤其是對于氯喹性瘧疾、腦型瘧疾的臨床效果較佳。近期研究發現，青蒿素類藥物同時具有抗心律失常、抗腫瘤等多種活性成分[2]。青蒿素是植物次生代謝產物，其成分含量受生長調節劑、溫度光照改變、營養條件等因素的影響。生長調節劑可提高茉莉酸甲酯、銀杏黃酮糖苷含量，水楊酸可促使紫杉醇的含量顯著增高。研究發現，脫落酸（ABA）和水楊酸（SA）均是植物生長的重要調節劑，和植物的次生代謝密切相關[3]。ABA是植物體內的主要的抗逆激素，而水楊酸是植物出現誘導抗性的主要信號分子。本研究觀察青蒿素副產品的綜合應用和青蒿素的生物合成中脫落酸、水楊酸發揮的重要調節作用，現報道如下。

1材料和方法

1.1材料? 瑞玉米小斑病菌、柑橘綠霉病菌、小麥紋枯病菌、川麥、小麥107，青蒿，配制濃度不同的乙醇提取物溶液及青蒿浸膏丙酮提取物溶液。

1.2 處理材料 在收獲青蒿前7日，應用ABA、SA（濃度分別為0.5g/L、0.05g/L、0.005g/L）對青蒿植株進行處理，一日后予以第一次采樣，主枝采樣約為40cm，其中25cm為莖尖，15cm為其他部分;第二次采樣，側枝最大采樣25cm，低于60°C烘干至恒重，將青蒿葉應用研缽予以粉碎，過60目篩，干燥器內留存應用。

選擇大小相同、較為飽滿的小麥，予以15分鐘的0.1%氯化銀溶液消毒，予以3次蒸餾水沖洗，濾紙吸干;在濃度不同的稀釋液內予以8h浸泡;取培養皿（直徑為9cm），雙層濾紙墊鋪，選擇30粒的小麥種子，在培養皿內均勻置存，每個處理重復3次，分別加入濃度不同的稀釋液5ml，對照組應用蒸餾水，基礎培養。處理小麥種子方法相同，予以8h蒸餾水內浸泡，在雙層濾紙的白瓷盤內置存，浸潤蒸餾水，常規培養，在培養皿內墊鋪雙層濾紙，選擇幼苗（1.0±0.2）cm置存，15株/皿，分別加入濃度不同的5ml稀釋液，在幼苗生長中可予以蒸餾水補充，維持濾紙濕潤，幼苗長至8-10cm左右，取樣檢測。

1.3方法 提取青蒿素和檢測青蒿素含量：稱取0.5g青蒿樣品，在濾紙筒內墊鋪一層脫脂棉，在脂肪檢測儀的速接欄中間部位放置濾紙，連接速接環，將30ml的沸程為30-60°C的石油醚加入鋁制抽提桶內，53°C溫度調節，在抽提筒內浸泡樣品半小時，后提升濾紙筒5cm，2h抽提;溶劑回收15分鐘，抽提筒內的溶劑完全揮發后，予以95%的乙醇溶解，移取至50ml的容量瓶內。檢測青蒿素含量：在50ml的容量瓶內移取青蒿素，應用95%乙醇定容，采集青蒿素乙醇溶液10ml，離心5分鐘，2500r/min，在容量瓶內吸取5ml上清液，加入5ml 95%乙醇，應用0.2%氫氧化鈉溶液定容;置恒溫50±1°C水浴內反應半小時取出，流水冷卻至室溫，空白對照為不含青蒿素的0.2%氫氧化鈉溶液，紫外分光光度計在292nm吸光處檢測。

2 結果

2.1水楊酸、脫落酸處理后品系-青蒿素的含量分析 標準水楊酸處理后可促使青蒿素莖尖部分的含量顯著升高，其青蒿素百分含量與水楊酸的濃度呈正比，其中0.5g/L處理高于對照28.8%，水楊酸處理后除莖尖的其他部分，青蒿素百分比含量的增高放緩，效果不顯著。水楊酸處理后，第二次采樣的青蒿素百分含量與水楊酸的濃度呈正比，其中青蒿素含量峰值為SA500;而脫落酸處理后，莖尖部分的青蒿素含量升高后降低至對照水平，其中0.05g/L的脫落酸處理與對照組相比升高23.3%，除莖尖部分其他均變化不顯著;第二次采樣品的青蒿素的百分含量高于第一次，而莖尖部分的青蒿素含量顯著高于其他部分，見圖1。

2.2脫落酸、水楊酸處理后品系二青蒿素百分含量分析 水楊酸處理后，第二次采樣、除莖尖其他部分、莖尖的青蒿素含量與濃度呈正相關，峰值均為SA濃度為0.5g/L，與對照相比均升高23.9%、31.6%、22.4%;經脫落酸處理后三者采樣在0.005g/L濃度時與對照組相比差異不顯著，而在0.05g/L濃度時青蒿素的百分含量升高顯著，見圖2。

3討論

本研究觀察青蒿副產物的綜合利用、青蒿素的生物合成中脫落酸（ABA）、水楊酸（SA）的調節作用研究，結果顯示：水楊酸處理后可促使青蒿素莖尖部分的含量顯著升高，其青蒿素百分含量與水楊酸的濃度呈正比，其中0.5g/L處理高于對照28.8%，水楊酸處理后除莖尖的其他部分，青蒿素百分比含量的增高放緩，效果不顯著。水楊酸處理后，第二次采樣的青蒿素百分含量與水楊酸的濃度呈正比，其中青蒿素含量峰值為SA500;而脫落酸處理后，莖尖部分的青蒿素含量升高后降低至對照水平，其中0.05g/L的脫落酸處理與對照組相比升高23.3%，除莖尖部分其他均變化不顯著;第二次采樣品的青蒿素的百分含量高于第一次，而莖尖部分的青蒿素含量顯著高于其他部分;水楊酸處理后，第二次采樣、除莖尖其他部分、莖尖的青蒿素含量與濃度呈正相關，峰值均為SA濃度為0.5g/L，與對照相比均升高23.9%、31.6%、22.4%;經脫落酸處理后三者采樣在0.005g/L濃度時與對照組相比差異不顯著，而在0.05g/L濃度時青蒿素的百分含量升高顯著，與馬嘉偉等[4]的研究結果大體一致，植保素是一種具有抗病原物活性的低分子質量的植物次生代謝產物，其積累量及產生的速度與植物的抗病性密切相關，植物受侵襲后極易出現過敏反應，出現過敏反應后水楊酸顯著增高，是誘導因子，可對植物的次生代謝進行調節，進而形成誘導抗性[5]。綜上所述，水楊酸處理時，高濃度效果顯著，濃度適宜的脫落酸處理可促使青蒿植株的青蒿素含量升高，外源ABA、SA處理可對青蒿的次生代謝產生影響，提高青蒿素的含量。

參考文獻：

[1] 劉暢，唐小飛，歐艷陽，等.纖維素酶解法提取黃花蒿中青蒿素的工藝研究[J]. 轉化醫學電子雜志， 2017，4（4）：64-67.

[2] 蔣為薇，錢妍.青蒿素類藥物的抗炎免疫作用機制及其安全性研究進展[J]. 免疫學雜志， 2019，35（7）：630-639.

[3] 李穎，魚小軍，趙一珊，等.水楊酸和脫落酸浸種對低溫下扁蓿豆種子萌發和幼苗生長的影響[J]. 草地學報，2021，29（1）：174-181.

[4] 張穎.青蒿水楊酸生物合成途徑關鍵酶基因的克隆及功能分析[D].上海交通大學，2016.

[5] 吳勁松.植物對病原微生物的“化學防御”：植保素的生物合成及其分子調控機制[J].應用生態學報，2020，31（7）：2161-2167.