甜菜碱综述
枸杞中甜菜碱含量测定方法研究进展
枸杞中甜菜碱含量测定方法研究进展
作者：闫丽丽
来源：《农业科技与装备》2017年第09期
摘要：综述枸杞中甜菜碱含量测定方法的研究进展，介绍薄层扫描法、高效液相色谱法、比色法、液相色谱-质谱联用法等分析测定条件、精密度、回收率，旨在为开展甜菜碱相关研究提供理论参考。
关键词：枸杞子；甜菜碱；含量测定；精密度；回收率
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2017）09-0069-02
枸杞为茄科植物宁夏枸杞的干燥成熟果实，是传统的药食同源天然植物，具有滋补肝肾、益精明目的功效。现代研究表明，甜菜碱是枸杞的主要生物碱之一，具有降脂、抗癌、抗氧化等作用。甜菜碱是一种季铵型水溶性生物碱，易溶于水和甲醇，常温下极易吸湿潮解，因具有良好的生物活性及理化性质且无毒无害，因而被广泛用于化工制药、种植养殖及食品生产。目前，甜菜碱检测方法主要有薄层扫描法、高效液相色谱法、比色法、液相色谱-质谱联用法等。综述甜菜碱检测方法研究进展，为甜菜碱开发利用提供参考。
1 枸杞中甜菜碱含量测定方法
1.1 层扫描法
薄层扫描法是2015版《中国药典》（一部）中规定的枸杞子中甜菜碱含量测定方法。具体的检测方法为：甲醇回流提取后，用活性炭滤过，加硫氰酸铬铵溶液搅拌，再用垂熔漏斗滤过制得供试品溶液；对照品加盐酸甲醇溶液（0.5→100）制成每1 mL含4 mg的溶液；精密吸取供试品溶液5 μL、对照品溶液3 μL与6 μL，分别交叉点于同一硅胶G薄层板上，以丙酮-无水乙醇-盐酸（10‥6‥1）为展开剂，预饱和30 min后展开，取出，挥干溶剂，立即喷新配制的改良碘化铋钾试液，放置1～3 h至斑点清晰，在波长515 nm，590 nm下扫描，测量供试品吸光度积分值与对照品吸光度积分值并计算。按干燥品计算，含甜菜碱（C5H11NO2）不得少于0.30%。
甜菜碱测定方法
甜菜碱药物分析进展
甜菜碱（betaine，Bet）又名甘氨酸甜菜碱、甜菜素，化学名称是三甲基氨基乙酸或三甲铵乙内酯，19世纪最早发现于欧洲，是一种季
铵型水溶性生物碱，广泛存在于动植物和微生物体内。其分子式为C5H11NO2，结构式为（CH3）3N+CH2COO，外观物理形状呈流动性，为鳞状或棱状白色结晶，易溶于水和甲醇，由于常温时极易吸湿潮解，应用时常将其制成甜菜碱盐酸盐（盐酸甜菜碱）。自上世
纪70年代以来，甜菜碱的研究渐成热点，已被广泛应用于畜牧、医药、农林、食品和日化等领域。特别是在医药领域，甜菜碱许多优良的药理作用被相继发现，可用于对抗高同型半胱氨酸综合症，能保肝护肾、保持心脏与血管健康、维护消化系统、抑瘤抗癌、降压镇静、
解热镇痛、耐缺氧、保护细胞抵抗高渗等等。体内组织或排泄物中甜菜碱的测定有助于临床上诊断人体内代谢异常与否［1］，许多甜菜
碱药效研究需要对其进行治疗药物监测，这都涉及到甜菜碱的分析测定。如何更准确、简单、快速、经济地从生物样品中分离并定量甜
菜碱，一直是学者们努力的方向。
1 从生物样品中提取分离甜菜碱
基于甜菜碱的溶解性特点，从生物样品中提取甜菜碱最常用的方法有水提和醇提两种，如Hitz和Hanson［2］将生物样品90℃水浴
1h，冷却后研磨，2 ℃去离子水浸提共3次，最后65 ℃减压浓缩；最早提出提取甜菜碱方法的Pearce等［3］使用甲醇对生物样品反
复提取3次，然后于65 ℃减压浓缩。国内有用碱性三氯甲烷提取甜菜碱的报道［4］,朴茨茅斯大学的杨昕等［5］则采用了混合提取法，
将甲醇氯仿0.2 mol·L1碳酸氢钾（12：5：1 v/v）加入生物样品，60 ℃分别提取2次，然后用甲醇水（1：1 v/v）60 ℃加热提取，取得较好效果。
基于甜菜碱的两性季铵型生物碱的特殊结构，对其分离纯化大多使用离子交换法。该方法是利用离子交换剂上的可交换离子与周围介质中被分离的各种离子间的亲和力不同,经过交换平衡达到分离目的的一种柱色谱法［6］。Horst［7］、刘新亚等［8］、尹昆等［9］
植物甘氨酸甜菜碱与耐盐性
天津农业科学Ｔｉａｎｊｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
・植物生理与生物技术
植物甘氨酸甜菜碱与耐盐性
于晓东，赖鹭迪，王旌宇
（ｉＸ宁师范大学生命科学学院，辽宁大连１１６０８１）
摘要：非生物胁迫尤其是水盐胁迫一直是影响农业生产的关键因素，培育耐盐耐寒新品种也一直是生物育种的研究方向，甜 菜碱作为一种小分子的非毒性渗透调节剂，是植物响应非生物胁迫的重要物质。综述了甘氨酸甜菜碱合成途径中的胆碱单加
氧酶和甜菜碱醛脱氢酶这两种关键酶的分子生物学特性及其基因工程的最新研究进展。 关键词：甜菜碱；胆碱单加氧酶；甜菜碱醛脱氢酶；基因工程；非生物胁迫
中图分类号：Ｑ９４６．８８ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ编码：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００６－６５００．２０１３．０７．００４
Ｇｌｙｃｉｎｅ Ｂｅｔａｉｎｅ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｗｉｔｈ Ｐｌａｎｔ Ｓａｌｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
ＹＵ Ｘｉａｏ－ｄｏｎｇ，ＬＡＩ Ｌｕ－ｄｉ，ＷＡＮＧ Ｊｉｎｇ—ｙｕ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ １ １６０８１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ ｈａｄ ａｌｗａｙｓ ｂｅｅｎ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，
ｃｕｌｔｉｖａｔｉｎｇ ｓａｌｔ－ｔｏｌｅｒａｎｔ ｈａｒｄｙ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｈａｄ ａｌｓｏ ｂｅｅｎ ａ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｂｅｔａｉｎｅ ａｓ ａ ｎｏｎ ｔｏｘｉｃ ｏｓｍｏｔｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ，ｉｔ ｗａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｋｅｙ ｅｎｚｙｍｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｔｅｓｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｏｘｙｇｅｎａｓｅ ｃｈｏｌｉｎｅ ａｎｄ ｂｅｔａｉｎｅ ａｌｄｅｈｙｄｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ ｉｎ ｇｌｙｃｉｎｅ ｂｅｔａｉｎｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｐａｔｈｗａｙ ｗａｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｅｔａｉｎｅ；ＣＭＯ；ＢＡＤＨ；ｔｒａｎｓｇｅｎｅ；ａｂｉｏｔｉｃ
甜菜碱在肉鸡营养上的作用及其机理
・－－——４０・－－—— 中国畜牧杂志 ２（１０２年第３８卷第６期
王友明，汪以真，颜新春 （浙江大学饲料科学研究所，杭州３１００２９） 摘要：甜菜碱具有许多生理生化作用。日粮中添加甜菜碱具有促进肉鸡生长、改善胴体组成、提高肉质和抗球虫效果 等功效。甜菜碱通过作为甲基供体，促进ＲＮＡ合成和氨基酸（特别是含硫氨基酸）代谢，提高蛋白质合成，提高肌苷酸 含量及调控脂肪合成酶和分解酶的活力或肉碱途径影响脂肪合成和分解，达到提高肉鸡的胸肌率、降低腹脂率和营养 再分配的效果。另外增强神经内分泌机能，使血清ＧＨ和ＩＧＦ－１的水平升高，从而促进畜禽生长。 关键词：甜菜碱；肉鸡；营养；胴体组成 中图分类号：￥８３１．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５８—７０３３（２（１０２｝０６一ＯＯ４Ｏ一０３ 甜菜碱是一种天然化合物，它无毒、无害，且性质稳定，广 泛分布于动植物中。６０年代，人们发现甜菜碱对大鼠机体甲 基代谢有显著的调控作用…，于是将它作为甲基供体治疗人 先天性胱氨酸尿症的特定药物。近年来，随着人们对甜菜碱 在动物营养上研究的不断深入，证实了甜菜碱是动物机体内 重要的甲基供体 Ｊ，参与氨基酸和脂肪代谢，具有促进生长、 改善胴体组成、提高肉质等功效＿３ Ｊ。本文就甜菜碱对肉鸡生 长性能、胴体组成和肉质的影响、甜菜碱抗球虫效果及其机理 的研究进展作一综述。 １甜菜碱对肉鸡生长性能的影响 Ｐｅｓｔｉ（１９７９）研究表明，在以玉米和豆粕为主的饲粮中，添 加０．２３％的甜菜碱盐酸盐，可提高２１日龄肉鸡日增重 １４．５％，饲料转化率提高５．６％［３１。汪以真，等（１９９８）报道，在 １～２４日龄艾维茵雏鸡日粮中添加不同剂量的甜菜碱，均显 著提高肉鸡的采食量、生长速度和饲料转化率，并随甜菜碱添 加量的增加呈增强趋势。添加２０００ｍｇ／ｋｓ的甜菜碱．采食量 增加了８．０ｒ７％（Ｐ＜０．０１），日增重提高了１２．６２％（Ｐ＜０．０１）， 饲料转化率提高了４．３５％（Ｐ＜０．０１） Ｊ。占秀安（２ＯＯＯ）报道， 在２９～４９日龄艾维茵鸡日粮中添加１００（Ｏｇ／ｋｓ的甜菜碱，能 显著提高肉鸡生长速度和饲料转化率，日增重提高了７．２０％ （Ｐ＜０．ｏ５），饲料转化率提高了６．８１％（Ｐ＜０．ｏ５），但未发现甜 菜碱对肉鸡采食量产生显著影响＿７ Ｊ。目前的研究结果大多表 明，甜菜碱能提高肉鸡的日增重和饲料转化率。甜菜碱对肉 鸡采食量影响的结果还存在一定的差异，这也许与甜菜碱的 添加量、肉鸡的日龄等因素有关。 ２甜菜碱对肉鸡胴体组成的影响 甜菜碱显著影响了肉鸡的胴体组成，具有明显的营养再 分配作用，它显著提高了胸肌率、降低了腹脂率。美国进行了 大面积的生产实验表明，在玉米一豆粕型饲料中添加甜菜碱 对提高胸肌率和减少腹脂沉积的效果明显优于同剂量的蛋氨 酸。在肉鸡饲粮中分别添加０．０５％、０．１０％和０．１５％的甜菜 碱比添加同剂量的蛋氨酸提高胸肌率为２．０％、１．６％和 ６．８％；分别比同剂量的蛋氨酸降低腹脂率为１．９％、８．２％和 收稿日期：２００１—０６—０２；修回日期：２００１—０６—２３
甜菜碱与植物耐盐基因工程
植物学通报２Ｏ０２，１９（３）：２７２—２７９ Ｃｊ Ｂｕ／／ａ／￣ｏｆＢｏｔａｎｙ
甜菜碱与植物耐盐基因工程①
贾庚祥 朱至清 李银心②
（中国科学院植物研究所北京１０００９３）
摘要 向非甜菜碱积累植物导入甜菜碱合成途径是提高植物耐盐性的策略之一。甜菜碱是一种无毒的 有机小分子化合物。盐胁迫下，它能在植物细胞中迅速积累以维持细胞的渗透平衡，并对胞内的一些重 要酶类起保护作用。编码甜菜碱合成酶的基因已被克隆，并应用于植物耐盐基因工程。本文介绍了甜 菜碱的生理作用、合成酶及相关基因的特性，并结合本实验室的工作对甜菜碱基因工程及其进展作了简 单的综述。 关键词甜菜碱，耐盐，甜菜碱醛脱氢酶，胆碱单加氧酶，基因工程
Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｂｅｔａｉｎｅ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｆ０ｒ Ｓａｌｔ Ｔ０ｌｅｒａｎｃｅ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｌａｎｔｓ
ＪＩＡ Ｇｅｎｇ－Ｘｉａｎｇ ＺＨＵ Ｚｈｉ・・Ｑｉｎｇ ＬＩ Ｙｉｎ・・Ｘｉｎ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＢｏｔａｎｙ，Ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｄｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １ｏｏｏ９３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｇｌｙｃｉｎｅ ｂｅｔａｉｎｅ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｎｔｏｘｉｃ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｏｓｍｏｌｙｔｅｓ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅ ｒａｐｉｄｌｙ ｉｎ ｍａｎｙ ｐｌａｎｔｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｔｒｅｓｓｅｓ．Ｉｔ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｏｓｍｏｔ— ｉｃ ｂａｌａｎｃｅ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ ｓｏｍｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｎｚｙｍｅｓ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｃｅｌｌｓ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｐａｔｈ— ｗａｙ ｏｆ ｇｌｙｃｉｎｅ ｂｅｔａｉｎｅ ｉｎｔｏ ｐｌａｎｔｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｏｎｅ ｏｆｔｈｅ ｍｏｓｔ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｗａｙｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅｉｒ ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒ— ａ／ｌｅｅ．Ｔｈｅ ｂｉｏｓｙｎｔｈｓｉｓ ｐａｔｈｗａｙ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｂｅｔａｉｎｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｍｇｒｅｓｓｅｓ ｉｎ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｚｙｍｅｓ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｉｔｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｂｅｔａｉｎｅ，Ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ，ＢＡＤＨ，ＣＭＯ，Ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅａｒｉｎｇ
甜菜碱提高植物抗寒性的机理及其应用
热带亚热带植物学报２０１０，１８（２）：２１０～２１６
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒｏｐｉｃａｌ ａｎｄ ｓｕｂ ｏＤｉｃａｌＢｏ
甜菜碱提高植物抗寒性的机理及其应用
韩冬芳 ２，李雪萍 ，李 军 ，陈维信 ，黄培钊２，段继贤２
（１．广东省果蔬保鲜重点实验室，华南农业大学园艺学院，广州５１０６４２；２．深圳市芭田生态工程股份有限公司，广东深圳５１８１０５）
摘要：甜菜碱是植物重要的渗透调节物质，在低温等逆境条件下，许多植物细胞中迅速积累甜菜碱以维持细胞的
渗透平衡。对近几年来甜菜碱提高植物抗寒性的机理研究及其应用，包括甜菜碱的生物合成途径、低温胁迫下甜
菜碱对植物的保护机理、甜菜碱合成酶基因的转化及外源甜菜碱在植物抗寒中的应用进行了综述。
关键词：甜菜碱；抗寒性；植物
中图分类号：Ｑ９４５．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５—３３９５￣０１０）０２—０２１０—０７
Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ Ｃｏｌｄ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ ｂｙ
Ｇｌｙｃｉｎｅ Ｂｅｔａｉｎｅ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ＨＡＮ Ｄｏｎｇ—ｆａｎｇ ，２，ＬＩ Ｘｕｅ—ｐｉｎｇ ，ＬＩ Ｊｕｎ ，ＣＨＥＮ Ｗｅｉ—ｘｉｎ ，ＨＵＡＮＧ Ｐｅｉ—ｚｈａｏ ，ＤＵＡＮ Ｊｉ—ｘｉａｎ
（１．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏ，Ｐｏｓｔｈａｒｖｅｓｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｏｌｉｅｇｅ ｏｆＨｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｓｏｕｔｈ ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
【历 Ｐ 妙，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４２；Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｂａｔｉｃａ７ Ｅｃｏｔｙｐｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５１８１０５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｌｙｃｉｎｅ ｂｅｔａｉｎｅ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｏｓｍｏｔｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ｉｎ ｐｌａｎｔｓ．Ｍａｎｙ ｐｌａｎｔ ｃｅｌｌｓ ｒａｐｉｄｌｙ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅ ｇｌｙｃｉｎｅ
甜菜碱的药理学研究进展
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉ（ ａｌ Ｐｒａｃｔｉｃｅ Ｖｏ１．２５ ２０ｏ７ Ｎｏ．６
甜菜碱的药理学研究进展
于长凯，赵晓民，高允生（泰山医学院药理学教研室，山东泰安２７１０１６）
摘要全面综述甜菜碱在药动学和防治高同型半胱胺酸血症、肝脏疾病、高渗条件下对细胞的保护作用及其 他方面的药理学研究进展，为进一步开发利用其药用价值提供参考。 关键词甜菜碱；药理学；研究进展 中图分类号：Ｒ９６；Ｒ９３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—０１１１（２００７）０６—０３５８—０３
甜菜碱（ｂｅｔａｉｎｅ）又名三甲基甘氨酸，甜菜素 等，是广泛存在于动植物，微生物体内的季胺型生物 碱。具有良好的理化性状，耐高温及酸碱，易溶于 水、乙醇和甲醛，微溶于乙醚，并具有较好的稳定性 和抗氧化能力，常温下吸湿呈鳞状白色结晶，味甜， 化学结构与氨基酸、胆碱相似。具有多种生物学功 能。１８８３年Ｈｕｓｅｍａｎｎ和Ｍａｒｎｅ从干旱地区的中宁 枸杞（Ｌｙｃｉｕｍ ｂａｒｂａｒｕｍ）中首次分离出甜菜碱，称之 为Ｌｙｃｉｎ，目前已能人工合成并广泛应用于饲料工 业、化工、印染、日化、医药、食品等多种领域。近年 来，有关甜菜碱药理学的研究颇有进展，值得关注， 特综述如下。 １甜菜碱的药动学研究 甜菜碱以口服给药为主，吸收和分布迅速，达峰 时间１ ｈ左右；生物利用度个体差异明显；甜菜碱主 要经肝代谢消除，少量经肾清除，相当于甜菜碱摄人 量的４％，消除半衰期１４ ｈ左右；多次给药后，分布 和消除半衰期增加明显，而吸收没变化。甜菜碱的 药动学特性存在明显的个体差异，故应该治疗个体 化，短间隔，重复给药。。。 。 甜菜碱副作用少，偶有轻微胃肠道反应，Ｌａｗ— ＳＯＩｌ—Ｙｕｅｎ报道甜菜碱可以引起血蛋氨酸升高，当血 蛋氨酸浓度大于１ ０００ ｇ／Ｌ，可以引起脑水肿 。 ２甜菜碱治疗高同型半胱氨酸血症（ＨＨＣＹ） ２．１ 高同型半胱氨酸血症 遗传、环境、营养、疾 病、药物、吸烟等都可影响体内同型半胱氨酸（ｈｏ— ｍｏｃｙｔｅｉｎｅ，Ｈｃｙ）的代谢，造成高同型半胱氨酸血症。 研究表明高同型半胱氨酸血症不但是动脉粥样硬 化、血栓栓塞性疾病和血管损伤的一种独立危险因 素，而且与高血脂症、脑血管疾病、肾脏疾病、糖尿
甜菜碱与植物抗逆性机理的研究进展
５２ 安徽农学通报，Ａｎｈｕｉ Ａｇ６．Ｓｅｉ．Ｂｕｌ１．２０１０，１６（７） 甜菜碱与植物抗逆性机理的研究进展 许锁链柯 学 陈 凯 龚 明 （云南师范大学生命科学学院，云南昆明６５００９２） 摘要：甜菜碱是高等植物重要的渗透调节物质，在调节植物对环境胁迫的适应性，提高植物对各种胁迫因子抗性 等方面具有重要的生物学功能。综述了近年来甜菜碱在植物抗逆性中的生理机制，对转基因植物繁殖器官的保护及 诱导特殊基因表达等方面的最新研究进展，并指出了以后发展的趋势。 关键词：甜菜碱；抗逆性机理；繁殖器官；基因表达 中图分类号Ｑ９４６．９ｌ 文献标识码Ａ 文章编号１００７—７７３１（２０１０）０７—５２一Ｏ２ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｇｉｙｃｉｎｅｂｅｔａｉｎｅ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｓｔｒｅｓｓ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｘｕ Ｓｕｏｌｉａｎ ｅｔ ａＩ． （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｙｕｎｎａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００９２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｏｓｍｏｔｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ ｉｎ ｈｉｇｈｅｒ ｐｌａｎｔｓ，ｇｌｙｃｉｎｅ ｂｅｔａｉｎｅ ｐｌａｙｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｉｎ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｏｓｍｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｍａｎｙ ｐｌａｎｔｓ． Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｍｓ ｕｐ ｔｈｅ ｌａｔｅｓｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｌｅｓ ｏｆ ｇｌｙｃｉｎｅｂｅｔａｉｎｅ ｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｓｔｒｅｓｓ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ ｏｒｇａｎｓ，ａｎｄ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｅｎｄｅｎｃｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｇｌｙｃｉｎｅｂｅｔａｉｎｅ；Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ ｏｒｇａｎ；Ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ 高盐、干旱、极端温度等非生物胁迫是影响植物生长 和产量的最主要的环境因子，在生物进化过程中，许多高 等植物迅速积累大量有机渗透剂来维持细胞的正常功能 以抵抗环境胁迫 。其中，甜菜碱是最常见也是最重要的 有机渗透溶剂之一。 植物、动物、海藻、真菌和细菌中都有甜菜碱的分 布 。许多高等植物，特别是在藜科和禾本科植物在受 到水分胁迫时积累大量甜菜碱。甜菜碱的溶解度很高 （１６０ ｇ／１００ ｍＬ水，２５℃），不带静电荷，高浓度对酶没有 影响，在体内能迅速合成和积累到很高浓度（１Ｏ０ｔｘｍｏｌ／ｇ ＦＷ），在其生物合成反应中没有反馈仰制，所以甜菜碱对 维持逆境胁迫下植物的代谢和生存具有重要的生理意义。 １ 甜菜碱提高植物抗性的生理机制 １．１参与渗透调节甜菜碱定位于细胞质，而在液泡中 和难找到它的踪迹 。植物遭遇胁迫时，甜菜碱在细胞质 中积累并达到很高的水平，从而调节渗透压，维持细胞的 水分平衡。对盐胁迫的菠菜组织进行细胞定位分析，发现 甜菜碱在叶绿体中的浓度高达３００ｍｍｏｌ／Ｌ，叶绿体渗透势 下降的６４％是由甜菜碱的积累提供的 。最近的研究指 出，叶片喷洒１００ ｍｍｏｌ／Ｌ甜菜碱可以增加盐胁迫下玉米 叶片的相对含水量和减少叶片的渗透势 。此外Ｆａｒｏｏｑ 等研究发现，外源甜菜碱可以增加低温胁迫玉米叶片中可 溶性糖和可溶性蛋白的含量 。 １．２影响离子的吸收和转移 植物保持较低的Ｎａ 和 Ｎａ ／Ｋ 比是植物忍受盐胁迫的一个关键 ］ｏ３。Ｌｕｔｔｓ等研 究发现，外源甜菜碱可以减少盐胁迫下大米茎中Ｎａ 的积 累，维持Ｋ 的浓度… ；提高Ｎａ 从根细胞胞质向液泡的 流动，提高液泡中Ｎａ 浓度以减少了Ｎａ 向茎中的转 移 。张士功等研究也表明外源甜菜碱能够在一定程度 上阻滞Ｎａ 、ｃｌ一向地上部分运输的数量和速度，提高Ｋ 的向上运输以增强小麦幼苗的抗盐性…。此外，外源甜菜 碱还可以维持盐胁迫下蕃茄叶片Ｋ 的浓度 并且减少 了Ｋ 从大豆根部的流失 。这些结果都暗示胞质中甜 菜碱的积累与Ｎａ 区域化之间存在相关性。 １．３稳定抗氧化系统Ｍｏｈａｍｍａｄ等研究发现，外源甜 菜碱可以减少镉胁迫下烟草悬浮细胞的脂质过氧化，提高 过氧化氢酶的活性 。同时，外源甜菜碱减少了盐胁迫 下蛋白质的羰基化，增强了谷胱甘肽的还原状态和谷胱甘 肽氧化酶，谷胱甘肽一Ｓ一转移酶及乙二醛酶Ｉ的活 性 。Ｆａｒｏｏｑ等对玉米冷害的研究发现，甜菜碱能保护 抗氧化酶系统（ＳＯＤ、ＡＰＸ、ＣＡＴ等）的活性Ⅲ 。 １．４保护光合系统甜菜碱可以保护高盐或高温胁迫下 ＰｓⅡ放氧中心及外周多肽的脱落解体 。例如，甜菜碱 可以抵消盐对ＰｓⅡ补救的抑制作用 ；缓解光化学效率 降低以及保护类囊体膜ＡＴＰ酶活性和低温诱导多肽的完 整性并提高不饱和脂肪酸比例 。Ｍｕｒａｔａ等研究发现加 作者简介：许锁链（１９８４一），云南普洱人，在读硕士，主要从事植物抗逆生理机制研究。
植物甜菜碱及甜菜碱合成酶研究进展
ｉ 。 ｚ嘶 ㈩ ，
文章编号：１００３—４８０３（２００６）０３—０１９１一Ｏ３
植物甜菜碱及甜菜碱合成酶研究进展
李 莹 ．张利民
（１辽宁省辽阳职业技术学院，辽宁辽阳 １１１０００；２．吉林省镇赉县农业局，吉林镇赉 １３７３００）
摘要：甜幕碱在植物抗逆中起着非常重要的作用，胆碱单加氧酶（ＣＭＯ）和甜菜碱醛脱氢酶（ＢＡＤＨ）是植物合
成甜菜碱的关键酶。综述了植物甜幕碱及其合成酶ＣＭＯ和ＢＡＤＨ的分子生物学特性及基因工程研究进展。
关键词：甜菜碱；胆碱单加氧酶；甜菜碱醛脱氢酶；基因工程
中图分类号：￥５０１ 文献标识码：Ｂ
甜菜碱是一类季铵化合物，是一种高度可溶化合物，
化学名称为Ｎ．甲基代氨基酸，通式为Ｒ ．Ｎ．Ｘ。植物中
甜菜碱主要有１２种。最简单也是最早被发现和研究得最
多的是甘氨酸甜菜碱（ｇｌｙｅｉｎｅｂｅｔａｉｎｅ），简称甜菜碱（ｂｅ—
ｔａｉｎｅ）。１８８３年，Ｈｕｓｅｍａｎｎ和Ｍａｒｎｅ从干旱地区的中宁枸
杞（Ｌｙｃｉｕｍ ｂａｒａｒｕｍ）首次分离到，并称之为ｌｙｅｉｎ。植物、
动物、海藻、真菌和细菌中都存在。在高等植物的２８个科
中都有甜菜碱的分布。特别是藜科和禾本科植物，在受水
／盐胁迫时，积累大量的甜菜碱。植物中的甜菜碱含量差
别很大，从痕迹量到４１８ ｍｏｌ／ｇ ＤＷ。甜菜碱在成熟的叶
片中合成，然后运输到其他部位，植物的地上部分和根部
都有甜菜碱。
１植物甜菜碱的生理功能
甜菜碱的合成部位在叶绿体，主要分布在叶绿体和细
胞之中。甜菜碱的第一个功能就是对细胞的渗透调节有
重要作用。它是最好的渗透调节剂。１９７７年，Ｗｙｎ Ｊｏｎｅ
等提出溶质分子分室隔离的假说，他们认为，为了生存植
收稿日期：２００６ ０２—２０ 物细胞必须保持其膨压。植物受不良条件胁迫时细胞质
中积累大量的有机渗透调节剂如甜菜碱，而将细胞质中的
无机渗透调节剂（主要是Ｋ ）挤向液泡，使细胞内外环境
保持渗透平衡。避免了细胞质高浓度无机离子对酶和代
甜菜碱在肉鸡生产中的研究与应用
添加剂世界Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｗｏｒｌｄ
甜菜碱在肉鸡生产中的研究与应用
李振宇，许丽
（东北农业大学动物营养研究所，哈尔滨１５００３０）
摘要：在日粮中添加适量的甜菜碱可以提高肉鸡生产性能、胴体品质、抗应激能力和成活率，而用甜菜碱 替代适量的蛋氨酸对肉鸡生产性能、胴体品质和成活率无显著影响。文章综述了甜菜碱的理化性质及其在动物生 产的功能。 关键词：甜菜碱；肉鸡；生产性能；胴体品质；应激 中图分类号：￥８１６．８；￥８３１文献标志码：Ａ文章编号：１００１—００８４（２０１２）０６—００３４—０４
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｅｔａｉｎｅ ｉｎ Ｂｒｏｉｌｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ＬＩ Ｚｈｅｎｙｕ，ＸＵ Ｌｉ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００３０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｄ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ａｍｏｕｎｔ ｂｅｔａｉｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｅｔ ｏｆ ｂｒｏｉｌｅｒ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｃａｒｃａｓｓ ｑｕａｌｉｔｙ， ａｎｔｉ－ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｕｒｖｉｖａｌ ｒａｔｅ．Ｂｅｔａｉｎｅ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ａｍｏｕｔ ｏｆ ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ ｈａｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｐｅｒｆｏｒ－
ｍａｎｃｅ，ｃａｒｃａｓｓ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｕｒｖｉｖａｌ ｒａｔｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｒｉｅｄ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｅａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｂｅｔａｉｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｎｕｔｒｉ— ｔｉｏｎａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ａｎｉｍａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｅｔａｉｎｅ；ｂｒｏｌｉｅｒ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｃａｒｃａｓｓ ｑｕａｌｉｔｙ；ｓｔｒｅｓｓ ，