SA与ABA调节青蒿素的生物合成及青蒿副产物的综合利用

周源凯

摘要： 目的 观察青蒿副产物的综合利用、研究。方法 选择瑞玉米小斑病菌、柑橘绿霉病菌、小麦纹枯病菌、川麦、小麦107，青蒿，配制浓度不同的青蒿素的生物合成中脱落酸（ABA）、水杨酸（SA）的调节作用乙醇提取物溶液及青蒿浸膏丙酮提取物溶液。对材料进行处理，提取青蒿素、检测青蒿素含量，分析ABA、SA对品系-青蒿素的百分含量、ABA、SA对品系二青蒿素的百分含量。结果 水杨酸处理后可促使青蒿素茎尖部分的含量显著升高，其青蒿素百分含量与水杨酸的浓度呈正比，其中0.5g/L处理高于对照28.8%，水杨酸处理后除茎尖的其他部分，青蒿素百分比含量的增高放缓，效果不显著。水杨酸处理后，第二次采样的青蒿素百分含量与水杨酸的浓度呈正比，其中青蒿素含量峰值为SA500;而脱落酸处理后，茎尖部分的青蒿素含量升高后降低至对照水平，其中0.05g/L的脱落酸处理与对照组相比升高23.3%，除茎尖部分其他均变化不显著;第二次采样品的青蒿素的百分含量高于第一次，而茎尖部分的青蒿素含量显著高于其他部分;水杨酸处理后，第二次采样、除茎尖其他部分、茎尖的青蒿素含量与浓度呈正相关，峰值均为SA浓度为0.5g/L，与对照相比均升高23.9%、31.6%、22.4%;经脱落酸处理后三者采样在0.005g/L浓度时与对照组相比差异不显著，而在0.05g/L浓度时青蒿素的百分含量升高显著。结论 水杨酸处理时，高浓度效果显著，浓度适宜的脱落酸处理可促使青蒿植株的青蒿素含量升高，外源ABA、SA处理可对青蒿的次生代谢产生影响，提高青蒿素的含量。

关键词： 青蒿副产品;青蒿素;脱落酸;水杨酸

【中图分类号】 R4 【文献标识码】 A      【文章编号】2107-2306（2022）09--01

在20世纪70年代我国科学工作者第一次从青蒿中药中提取分离出青蒿素[1]。大量国内外药理研究、理化试验表明，青蒿素可有效治疗疟疾，尤其是对于氯喹性疟疾、脑型疟疾的临床效果较佳。近期研究发现，青蒿素类药物同时具有抗心律失常、抗肿瘤等多种活性成分[2]。青蒿素是植物次生代谢产物，其成分含量受生长调节剂、温度光照改变、营养条件等因素的影响。生长调节剂可提高茉莉酸甲酯、银杏黄酮糖苷含量，水杨酸可促使紫杉醇的含量显著增高。研究发现，脱落酸（ABA）和水杨酸（SA）均是植物生长的重要调节剂，和植物的次生代谢密切相关[3]。ABA是植物体内的主要的抗逆激素，而水杨酸是植物出现诱导抗性的主要信号分子。本研究观察青蒿素副产品的综合应用和青蒿素的生物合成中脱落酸、水杨酸发挥的重要调节作用，现报道如下。

1材料和方法

1.1材料  瑞玉米小斑病菌、柑橘绿霉病菌、小麦纹枯病菌、川麦、小麦107，青蒿，配制浓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 处理材料 在收获青蒿前7日，应用ABA、SA（浓度分别为0.5g/L、0.05g/L、0.005g/L）对青蒿植株进行处理，一日后予以第一次采样，主枝采样约为40cm，其中25cm为茎尖，15cm为其他部分;第二次采样，侧枝最大采样25cm，低于60°C烘干至恒重，将青蒿叶应用研钵予以粉碎，过60目筛，干燥器内留存应用。

选择大小相同、较为饱满的小麦，予以15分钟的0.1%氯化银溶液消毒，予以3次蒸馏水冲洗，滤纸吸干;在浓度不同的稀释液内予以8h浸泡;取培养皿（直径为9cm），双层滤纸垫铺，选择30粒的小麦种子，在培养皿内均匀置存，每个处理重复3次，分别加入浓度不同的稀释液5ml，对照组应用蒸馏水，基础培养。处理小麦种子方法相同，予以8h蒸馏水内浸泡，在双层滤纸的白瓷盘内置存，浸润蒸馏水，常规培养，在培养皿内垫铺双层滤纸，选择幼苗（1.0±0.2）cm置存，15株/皿，分别加入浓度不同的5ml稀释液，在幼苗生长中可予以蒸馏水补充，维持滤纸湿润，幼苗长至8-10cm左右，取样检测。

1.3方法 提取青蒿素和检测青蒿素含量：称取0.5g青蒿样品，在滤纸筒内垫铺一层脱脂棉，在脂肪检测仪的速接栏中间部位放置滤纸，连接速接环，将30ml的沸程为30-60°C的石油醚加入铝制抽提桶内，53°C温度调节，在抽提筒内浸泡样品半小时，后提升滤纸筒5cm，2h抽提;溶剂回收15分钟，抽提筒内的溶剂完全挥发后，予以95%的乙醇溶解，移取至50ml的容量瓶内。检测青蒿素含量：在50ml的容量瓶内移取青蒿素，应用95%乙醇定容，采集青蒿素乙醇溶液10ml，离心5分钟，2500r/min，在容量瓶内吸取5ml上清液，加入5ml 95%乙醇，应用0.2%氢氧化钠溶液定容;置恒温50±1°C水浴内反应半小时取出，流水冷却至室温，空白对照为不含青蒿素的0.2%氢氧化钠溶液，紫外分光光度计在292nm吸光处检测。

2 结果

2.1水杨酸、脱落酸处理后品系-青蒿素的含量分析 标准水杨酸处理后可促使青蒿素茎尖部分的含量显著升高，其青蒿素百分含量与水杨酸的浓度呈正比，其中0.5g/L处理高于对照28.8%，水杨酸处理后除茎尖的其他部分，青蒿素百分比含量的增高放缓，效果不显著。水杨酸处理后，第二次采样的青蒿素百分含量与水杨酸的浓度呈正比，其中青蒿素含量峰值为SA500;而脱落酸处理后，茎尖部分的青蒿素含量升高后降低至对照水平，其中0.05g/L的脱落酸处理与对照组相比升高23.3%，除茎尖部分其他均变化不显著;第二次采樣品的青蒿素的百分含量高于第一次，而茎尖部分的青蒿素含量显著高于其他部分，见图1。

2.2脱落酸、水杨酸处理后品系二青蒿素百分含量分析 水杨酸处理后，第二次采样、除茎尖其他部分、茎尖的青蒿素含量与浓度呈正相关，峰值均为SA浓度为0.5g/L，与对照相比均升高23.9%、31.6%、22.4%;经脱落酸处理后三者采样在0.005g/L浓度时与对照组相比差异不显著，而在0.05g/L浓度时青蒿素的百分含量升高显著，见图2。

3讨论

本研究观察青蒿副产物的综合利用、青蒿素的生物合成中脱落酸（ABA）、水杨酸（SA）的调节作用研究，结果显示：水杨酸处理后可促使青蒿素茎尖部分的含量显著升高，其青蒿素百分含量与水杨酸的浓度呈正比，其中0.5g/L处理高于对照28.8%，水杨酸处理后除茎尖的其他部分，青蒿素百分比含量的增高放缓，效果不显著。水杨酸处理后，第二次采样的青蒿素百分含量与水杨酸的浓度呈正比，其中青蒿素含量峰值为SA500;而脱落酸处理后，茎尖部分的青蒿素含量升高后降低至对照水平，其中0.05g/L的脱落酸处理与对照组相比升高23.3%，除茎尖部分其他均变化不显著;第二次采样品的青蒿素的百分含量高于第一次，而茎尖部分的青蒿素含量显著高于其他部分;水杨酸处理后，第二次采样、除茎尖其他部分、茎尖的青蒿素含量与浓度呈正相关，峰值均为SA浓度为0.5g/L，与对照相比均升高23.9%、31.6%、22.4%;经脱落酸处理后三者采样在0.005g/L浓度时与对照组相比差异不显著，而在0.05g/L浓度时青蒿素的百分含量升高显著，与马嘉伟等[4]的研究结果大体一致，植保素是一种具有抗病原物活性的低分子质量的植物次生代谢产物，其积累量及产生的速度与植物的抗病性密切相关，植物受侵袭后极易出现过敏反应，出现过敏反应后水杨酸显著增高，是诱导因子，可对植物的次生代谢进行调节，进而形成诱导抗性[5]。综上所述，水杨酸处理时，高浓度效果显著，浓度适宜的脱落酸处理可促使青蒿植株的青蒿素含量升高，外源ABA、SA处理可对青蒿的次生代谢产生影响，提高青蒿素的含量。

参考文献：

[1] 刘畅，唐小飞，欧艳阳，等.纤维素酶解法提取黄花蒿中青蒿素的工艺研究[J]. 转化医学电子杂志， 2017，4（4）：64-67.

[2] 蒋为薇，钱妍.青蒿素类药物的抗炎免疫作用机制及其安全性研究进展[J]. 免疫学杂志， 2019，35（7）：630-639.

[3] 李颖，鱼小军，赵一珊，等.水杨酸和脱落酸浸种对低温下扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 草地学报，2021，29（1）：174-181.

[4] 张颖.青蒿水杨酸生物合成途径关键酶基因的克隆及功能分析[D].上海交通大學，2016.

[5] 吴劲松.植物对病原微生物的“化学防御”：植保素的生物合成及其分子调控机制[J].应用生态学报，2020，31（7）：2161-2167.