杜仲次生代谢产物及其生物合成途径
植物次生代谢产物的代谢途径及调控机制
植物次生代谢产物的代谢途径及调控机制植物次生代谢产物是指不属于植物基础代谢路径产物的生物化学物质，它们扮演着植物的保护、防御、交互等生理功能的角色，也是药物和食品添加剂等生产工业的重要资源。
植物次生代谢产物代谢途径及调控机制的研究是科学家们长期关注的话题，他们通过对次生代谢产物的化学成分、分子基础及表达调控进行研究，揭示了这些化合物的生成、分布和合成调控规律，为植物生理学和应用化学领域提供了重要的理论依据。
植物次生代谢产物获得途径植物次生代谢产物主要是由植物合成生成，它们通常在植物器官或组织中以极低的含量存在，如金丝桃叶中的芸香苷只有0.1-0.5%的含量。
此外，它们还存在于植物细胞外部的分泌物中，如橡胶和树脂等。
植物次生代谢产物的合成与代谢调节植物次生代谢产物的合成路径比较复杂，通常涉及数个蛋白质催化反应，从而将简单的小分子化合物转变为复杂的结构化合物。
因此，植物次生代谢产物合成过程的调节非常重要，能够有效地保障植物在行使其生理功能的同时不影响其基础代谢正常进行。
植物次生代谢产物的生物合成过程主要是由多种转录因子、认定辅酶和酶类调控完成的。
其中，转录因子是调节次生代谢产物合成的核心分子机制之一，这些因子可以直接影响目标基因的表达，从而控制这些基因参与次生代谢反应的强度和频率。
如MYB、MYC家族的转录因子是花青素和黄酮苷的合成过程中的重要参与因子，它们能够调控PAL、CHS、CHI等关键酶基因的活性；JAZ家族的转录因子是调节植物间互相识别和防卫反应的重要分子，它们可以通过与植物激素类似物jasmonic acid (JA)保持结合状态，从而抑制其他基因的表达，增强植物防御能力。
此外，植物次生代谢产物合成还需要伴随着其他生物化学反应，如氧化还原、脱羧、脱水等。
这些反应通常需要使用辅酶和酶类催化。
不过，这些催化作用与比较普通的辅酶和酶催化反应有所不同，它们能够进行特定化合物的化学结构修饰，从而提高植物次生代谢产物的多样性和效率。
植物次生代谢产物的生物合成及代谢调控
植物次生代谢产物的生物合成及代谢调控随着越来越多的植物次生代谢产物被发现，人们对于这些代谢产物所具备的丰富功能也越来越着迷。
植物次生代谢产物是指植物在生长发育过程中，不参与维持生命活动的基础代谢，而具有防御、诱惑、异色、芳香或药用等特殊功能的代谢产物。
这些代谢产物不仅可以为植物提供保护，还能为人类提供种类繁多的物质用途。
本文将以植物次生代谢产物中的生物合成及代谢调控为主题，对植物次生代谢产物进行分析。
一、植物次生代谢产物的生物合成1.苯丙素途径苯丙素途径是植物次生代谢最重要的途径之一，通常起始物质是苯丙氨酸、酪氨酸和3-羟基-3-甲基戊酸等。
该途径合成的产物包括类黄酮、异黄酮、类黄酮苷、绿原酸、橙酮、萜类化合物等。
其中，类黄酮是最为常见的代谢产物，也是人类最为熟悉的植物次级代谢产物。
除此之外，类黄酮也是很多药物和化妆品的主要成分之一。
2.萜类途径萜类途径是植物次生代谢中最为丰富的途径之一，以异戊二烯基二磷酸甲基(Geranyl pyrophosphate, GPP)和异戊二烯基二磷酸异甲基(Farnesyl pyrophosphate, FPP)为起始物质。
萜类化合物具有广泛的生物活性，如抗氧化、抗肿瘤和抗菌等。
而其中最为著名的化合物就是茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate, MeJA)。
茉莉酸甲酯是植物响应外界各种环境刺激和内部信号的重要介质。
3.生物碱途径生物碱途径是由香豆素衍生的代谢途径，它的产物主要包括生物碱、黄酮类化合物、斑毒和哌啶等。
生物碱是具有广泛作用的天然产物，在医学、兽药和保健品等领域具有广泛用途。
二、植物次生代谢产物代谢调控1.调节基因的调控植物次生代谢通路的生产是由多个基因调节的结果，包括基因的表达、转录和翻译等过程。
研究表明，外源性或内源性诱导体会启动植物基因调节网络，为植物代谢提供正向反馈机制。
2.酶的调控植物中代谢酶的多样性和时序性是植物次生代谢产物生物合成的主要调节因素。
植物次生代谢产物的合成及应用
植物次生代谢产物的合成及应用植物是地球上最为丰富和多样化的生物资源之一，其不仅提供了我们日常所需的食物和药物，也为人类的科学研究提供了很多有价值的素材。
而其中最为重要的一类物质，就是植物次生代谢产物。
本文将介绍植物次生代谢产物的基本概念，以及其合成和应用方面的一些重要进展。
一、植物次生代谢产物的基本概念植物次生代谢产物是指那些不参与植物生长发育所必需的基本代谢过程，而是起到了一些附加生理功能的代谢产物。
这些生理功能包括植物的防御、通讯、吸引和营养等方面。
尽管次生代谢产物不是绝对必需的，但它们对于植物的生长繁殖和适应环境的能力具有关键性的影响。
植物次生代谢产物主要分为两类，即生物碱和类黄酮。
生物碱包括各种毒素、生长调节物和药物等，而类黄酮则包含多种营养成分，如花色素和黄酮类物质等。
这些次生代谢产物的化学结构都非常复杂，且通常由多个酶催化的反应步骤所构成，因此其合成也十分复杂。
二、植物次生代谢产物的合成植物次生代谢产物的合成路径是一种复杂的、高度调控的生物合成过程。
这一过程包括许多酶促反应、代谢通路和调控机制等多个层次。
植物合成次生代谢产物的生物合成通路经过数十年的研究，已经逐渐得到了揭示。
植物次生代谢产物的合成过程中，大多数的前体物质都来源于酚化物途径和酮酸途径。
其中，酚化物途径是植物中最为普遍的产生次生代谢产物的途径之一，它通过苯乙烯和曲酸的合成，产生出茜草酸、咖啡酸和芦丁等类黄酮物质。
在次生代谢产物的合成途径中，酶是发挥关键作用的催化剂。
其中，酶主要包括氧化酶、脱氢酶和甲基转移酶等多个亚类。
这些酶通过催化特定反应，进而完成次生代谢产物的合成过程。
同时，许多激素、转录因子和环境因素等也对植物次生代谢产物的合成过程起到了调控作用，从而使得植物能够对环境变化做出合适的响应和调整。
三、植物次生代谢产物的应用植物次生代谢产物具有丰富的生理功能和营养价值，因此在药物、保健品、化妆品、食品和农业方面等各个领域都具备广泛的应用价值。
杜仲的生物学功能及其在动物生产中的应用研究进展
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综述·Review Papers
2021 年 第 57 卷 第 07 期
（IL-1β）的 mRNA 和蛋白表达增加，抑制了 LPS 诱导 的核因子 -κB（NF-κB）、半胱天冬酶 -1（Caspase-1） 和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）的激活。在 LPS 致脓 毒症小鼠模型中，杜仲多糖能有效抑制主要炎性细胞因 子的表达，减轻肺损伤，提高小鼠存活率 [15]。Duan 等 [16] 研究发现，用杜仲提取物桃叶珊瑚苷预处理 1 周有效 改 善 了 LPS 刺 激 引 起 的 小 鼠 炎 症 反 应， 是 通 过 调 节 TXNIP 途径并使 NLRP3/ASC/ caspase-1 炎性体失活。 桃叶珊瑚苷还可提高急性肺损伤小鼠的存活率，抑制 LPS 所致小鼠的促炎细胞因子和磷酸化 NF-κB 的表达， 增 强 Nrf2 靶 向 信 号，AUB 诱 导 的 Nrf 2 激 活 依 赖 于 AMPK 的激活 [17]。Li 等 [18] 研究表明，杜仲木脂素苷对 流感病毒诱导的促炎介质 TNF-α、IL-6、IL-8 和单核细 胞趋化蛋白 1 的表达具有显著抑制作用。添加杜仲黄酮 后，LPS 处理细胞中磷酸化 Akt、IκBα 和磷酸化 IKKα/ β 表 达 增 加，Bcl-2 相 关 X 蛋 白（BAX） 和 Caspase 3 蛋白表达降低，表明杜仲黄酮对肠细胞的炎症损伤具 有保护作用，可能与 PI3K-NFκ B 信号通路有关 。 [19] 杜 仲多糖预处理可降低缺血再灌注组（I/R）SD 大鼠血清 TNF-α 和肝坏死面积，通过降低活性氧（ROS）水平和 抑制 TLR-4-NF- κ B 来减轻肝脏损伤 [20]。这些结果表明， 杜仲在治疗炎症性疾病方面有一定潜力，可有效改善动 物生产中的炎症损伤。 2.2 抗氧化 自由基是许多代谢途径的正常产物，但自 由基在体内蓄积可能导致蛋白质功能障碍、脂质过氧化 甚至细胞死亡。杜仲含有桃叶珊瑚苷、黄酮等多种生物 活性物质，是天然抗氧化剂的重要来源 [21]。Fu 等 [22] 研 究表明，大鼠饲喂杜仲叶提取物可显著升高糖尿病大鼠 血清中超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶 （GSH-Px）含量、降低大鼠血清在丙二醛（MDA）水 平。Do 等 [23] 探讨了杜仲治疗链脲佐菌素（STZ）诱导 的糖尿病小鼠的可能机制，发现杜仲处理组小鼠的核因 子 E2 相关因子 2（Nrf2）的表达上调，AGE 受体（RAGE） 的表达下调，进而缓解了小鼠的氧化应激，改善糖尿病 小鼠的肾脏损伤。Wang 等 [24] 研究表明，杜仲黄酮能显 著降低放疗后小鼠血清中的 MDA 水平。为探讨杜仲黄 酮对 Nrf2 通路的调控及 Nrf2 对仔猪肠道氧化应激的抑 制作用，Xiao 等 [25] 在断奶仔猪日粮中补充杜仲黄酮， 然后对猪空肠上皮细胞系进行了体外研究，发现杜仲黄 酮增加了猪空肠上皮细胞中核 Nrf2 含量和醌氧化还原
中药药效物质的生物合成途径研究
中药药效物质的生物合成途径研究概述中药是中国传统的宝贵文化遗产，数千年来一直被用于疾病的治疗和健康的维护。
中药的疗效来自于其中的活性成分，而这些成分往往由多种物质共同合成。
本文旨在探讨中药药效物质的生物合成途径的研究进展，为中药的优化利用提供理论基础。
1. 植物中药的生物合成途径植物中药中的活性成分有许多是由植物自身合成的。
过去几十年的研究揭示了许多植物中药的生物合成途径。
以中药黄芩为例，其主要活性成分黄芩甙的生物合成途径已经被广泛研究。
研究发现，黄芩甙的合成经过多个酶的参与，其中某些酶具有关键作用。
通过对这些关键酶的研究，可以揭示黄芩甙的生物合成途径以及相关调控机制。
2. 动物中药的生物合成途径除了植物，一些动物中药中的活性成分也有独特的生物合成途径。
例如，中药巴戟天的主要活性成分纪念碱的生物合成途径经过了多个酶的催化。
纪念碱的合成途径的研究有助于了解巴戟天的药效成分产生的机制，并为其质量控制和合理使用提供依据。
3. 菌物中药的生物合成途径除了植物和动物，一些中药来自于真菌的代谢产物。
不少研究表明，真菌中的一些次生代谢物具有抗菌、抗肿瘤等活性。
这些活性成分的生物合成途径也成为研究的焦点之一。
通过研究真菌中药的生物合成途径，可以为其合理利用和生产提供科学依据。
4. 激活中药药效物质生物合成途径的方法在研究中药药效物质的生物合成途径过程中，一些研究人员还探索了如何激活这些合成途径，以提高活性物质的产量。
例如，通过基因工程手段改造相关基因，增加酶的表达水平，可以提高中药药效物质的产量。
此外，调控一些信号通路也可以激活中药药效物质的生物合成途径。
这些方法的研究为中药的高效生产和应用提供了新思路。
结论中药药效物质的生物合成途径是一个复杂而庞大的研究领域。
通过对中药中活性成分的生物合成途径的研究，可以揭示中药的疗效成分产生的机制，并为中药的质量控制、合理使用以及高效生产提供理论基础。
相信随着科技的发展，中药药效物质生物合成途径的研究将进一步取得突破，为传统中药的现代化利用提供更多可能。
食品化学(谢明勇)11-第11章 次生代谢产物
第11章次生代谢产物
主要内容
●11.1 概述
●11.2 黄酮类化合物
●11.3 萜类化合物
●11.4 生物碱
●11.5 其他次生代谢产物●11.6 本章小结与思考题
知识点
✓了解次生代谢产物的分类、命名及其生物合成途径；食品中的次生代谢产物的重要性
✓掌握次生代谢的概念，及其在食品中的作用
✓掌握黄酮类化合物、萜类化合物、生物碱的结构分类及其理化性质
✓了解黄酮类化合物、萜类化合物、生物碱的分离、纯化、结构鉴定和分析方法
✓了解食品中常见的黄酮类化合物、萜类化合物、生物碱及其在食品中的应用
重点、难点
✓黄酮类化合物、萜类化合物、生物碱的结构分类
✓黄酮类化合物、萜类化合物、生物碱的理化性质及其在食品中的功能作用
11.1 概述
✓11.1.1 次生代谢的概念
✓11.1.2 次生代谢产物的分类与命名
✓11.1.3 次生代谢产物的生物合成途径✓11.1.4 食品中的次生代谢产物的重要性
回目录
11.1.1 次生代谢的概念
初生代谢
在植物、昆虫或微生物体内的生物细胞通过光合作用、碳水化合物代谢和柠檬
酸代谢，生成生物体生存繁殖所必需的化合物，如糖类、氨基酸、脂肪酸、核
酸及其聚合衍生物（多糖类、蛋白质、酯类等）、乙酰辅酶A等的代谢过程。
所生成的物质称为初生代谢产物。
次生代谢
次生代谢是以某些初生代谢产物作为起始原料，通过一系列特殊生物化学反应
生成表面上看来似乎对生物体本身无用的化合物，如萜类、甾体、生物碱、多
酚类等，它们被称为次生代谢产物。
回本节。
天然产物的生物学合成途径
天然产物的生物学合成途径天然产物是指存在于自然界中，由生物合成的有机化合物，具有丰富的结构多样性，作为药物、农药、香料、颜料等有着广泛的应用价值。
天然产物的生物合成途径是由一系列的酶催化反应所组成的，通过这些反应，生物体内可以将简单的原始物质合成成为多样化的有机化合物。
本文将就几种常见的天然产物进行介绍，包括生物合成途径、酶催化反应以及代表性代谢产物。
1. 生物合成途径1.1. 植物次生代谢途径植物次生代谢途径是植物体内通过各种有特定功能的酶催化作用所形成的天然产物。
植物次生代谢途径主要涉及三个环节：多酚类代谢途径、异戊二烯/甲基丙烯/单萜类代谢途径、生物碱代谢途径。
其中，多酚类代谢途径以苯丙素为前体，可以合成单宁、类黄酮、花青素等多种具有抗氧化及免疫调节作用的化合物。
异戊二烯/甲基丙烯/单萜类代谢途径以异戊二烯/甲基丙烯或isopentenyl pyrophosphate (IPP)为前体，可以合成萜类化合物，例如萜烯、三萜、类胡萝卜素等。
生物碱代谢途径以芳香族酸或氨基酸为前体，可以合成喜树碱、曲尼玛、吗啉类生物碱等多种化合物。
1.2. 微生物代谢途径微生物代谢途径是微生物体内酶催化反应的集合体，可以分为原核生物和真核生物两种类型。
原核生物代谢途径以未经修饰的碳源（如乙酸、丙酸、糖等）为前体，可以合成丰富的化合物，包括多糖、脂类、氨基酸代谢产物、核苷酸等。
真核生物代谢途径则以简单物质为起始反应物，如乙酰辅酶A、甲基酰辅酶A、甲硫氨酸以及糖等，可以合成次生代谢产物，如生物碱、酮酸、单萜类等。
2. 酶催化反应2.1. 羟化反应羟化反应是指向有机化合物中引入羟基的反应，是一类重要的氧化反应。
羟化反应常见的酶催化反应包括单加氧酶、双加氧酶、脱氢酶、己须氧酶等。
2.2. 改变骨架结构反应改变骨架结构反应是指通过不同类型的酶催化反应将底物分子修饰成为具有不同骨架结构的产物。
常见的改变骨架结构反应包括环化、酰化、氧化、脱羧等反应类型。
杜仲胶的应用与发展
杜仲胶的开发应用专业及班级：高材091班姓名：秦时乾坤学号：***********目录杜仲胶的应用与发展 (1)摘要： (1)关键词： (1)1. 杜仲胶形态学的研究 (1)1. 1 含胶细胞形态学的研究 (1)1. 1. 1 含胶细胞的外部形态 (2)1. 1. 2 含胶细胞的内部构造 (2)1. 2 含胶细胞的分布研究 (2)1. 3 含胶细胞发生发育的研究 (2)2. 杜仲胶化学组成、改性及应用的研究 (3)3. 杜仲胶的含量及提高含量技术的研究 (3)3. 1 通过提高叶中含胶量来增加胶产量 (3)3. 1. 1 应用化学试剂和植物生长调节剂进行 (3)3. 1. 2 通过合理施肥增加叶片内的含胶量。
(4)3. 1. 3 利用有效的栽培措施增加含胶量。
采 (4)3. 2 通过增加产果量而提高胶产量 (4)3. 3 通过组培技术来增加胶产量 (4)4. 杜仲胶提取方法的研究 (5)5. 杜仲胶的产业化及发展方向 (5)5.1杜仲胶／顺丁胶共混(1：1)胎面3．25-16型摩托车轮胎 (5)5.2形状记忆接管 (5)5.3天线密封材料 (5)5.4医用材料 (5)5.4.1骨科外固定夹板。
(5)5.4.3假肢套。
(6)参考文献： (6)杜仲胶的应用与发展摘要：杜仲胶由于易结晶，长期以来仅能做塑料用，但是杜仲胶硫化胶高弹性胶的研制成功，标志着杜仲胶已经走上了一个新的台阶。
杜仲胶在杜仲中含量较高，广泛存在于杜仲皮、叶、果皮内，为天然高分子化合物，它与天然橡胶的化学组成完全一样，即（C5H8）n，只是两者分子链的构型不同，天然橡胶是顺式-聚异戊二烯，杜仲胶为反式-聚异戊二烯，两者互为异构体，是易结晶的硬质塑料。
此外，杜仲胶具有绝缘性强、耐水湿、抗酸碱、热塑性好和形状记忆等特征，是一种重要的化工原料，可用作新型的医用功能材料。
近年来，我国对杜仲胶进行了深入研究，开拓了杜仲胶的新用途。
关键词：杜仲胶橡胶制品热塑性弹性体杜仲胶是产自杜仲树的天然高分子材料。
植物内源性物质生物合成途径调控机制的研究
植物内源性物质生物合成途径调控机制的研究植物生长和发育、适应环境、抵御病虫害等，都依赖内源性物质的合成与调节。
植物内源性物质是指植物自身合成、调节和在生长与发育过程中所产生的化合物。
它们包括激素、次生代谢产物等一系列物质。
这些物质对植物生长、发育和适应环境至关重要。
因此，深入研究植物内源性物质的生物合成途径及其调控机制，对于进一步了解植物生长发育规律等方面具有重要意义。
一、植物激素的生物合成途径植物激素是植物内源性物质中最为重要的一类。
它们是植物体内的一类特殊代谢产物，可以促进或抑制植物的生长和发育。
植物激素的合成途径主要有以下几条：1. 赤霉素合成途径赤霉素是植物最主要的生长素之一，能够促进植物的细胞分裂和伸长。
赤霉素的生物合成途径主要包括三个步骤：1）通过MVA途径合成异戊二烯合成物；2）通过萜烯合成途径合成合成芳香族成本；3）通过赤霉素酸合成酶草酰乙酸去羧化酶的作用，合成赤霉素。
2. 生长素合成途径生长素是植物的生长和发育中最基础的植物激素之一，能够控制植物的细胞增长和开花等过程。
生长素的合成途径主要包括以下几个步骤：1）通过MVA途径或甘油磷脂途径合成异戊二烯；2）异戊二烯通过生长素醇化酶的作用被氧化为脱氧雄酮；3）脱氧雄酮被羟化同化成生长素。
3. 赤铁素合成途径赤铁素是植物体内吸收和利用铁质时的基本信号分子，同时也是植物生长和发育调控的一个重要激素。
赤铁素的生物合成途径主要包含以下几个步骤：1）使用MVA途径形成异戊二烯；2）异戊二烯通过茉莉酸亚型合成类似物被氧化；3）类似物通过醛脱羧酶被氧化成铁赤素。
二、次生代谢物的生物合成途径次生代谢物是指不是作为植物生长和发育的基本需求，但对于植物生存所必须的化合物。
它们在植物的抗逆性、毒性、香味、颜色等生理活动中发挥着重要作用。
由于次生代谢产物是通过非常复杂的途径合成的，因此次生代谢物的生物合成途径比植物激素的合成途径要复杂。
次生代谢产物主要包括生物碱、类黄酮、芳香族化合物等。
第三章 次生代谢合成分布与积累
次生代谢物储藏位点
• 高等植物次生代谢物有的常集中在一定的 器官，如青蒿素主要存在于黄花篙叶片中，橡 胶、杜仲胶存在于胶乳管中；杜仲绿原酸主要 存在于杜仲叶片，人参皂苷主要存在于人参、 三七根。
白屈菜总生物碱含量
• 开花前地上部分为0.42％~1.19％，地下部 分为1.05％~1.57％； • 开花期地上部分为0.28％~0. 35％，地下部 分为0.77%~0. 93％； • 结果后地上部分为0.3％~0.04％，地下部分 为0. 85％~1.41％。 • 对不同部位生物碱的研究发现，白屈菜根、 根茎、茎和叶的生物碱含量相差悬殊。
结论
• 以上结果表明，次生代谢物合成积累与物候期 息息相关，确定药用植物最佳采收期时，要特 别注意这一点。
第二节 植物次生代谢物分布特性
• • • • 一、近缘种次生代谢物的相似性 二、次生代谢物部位分布的差异性 三、次生代谢物分布的广泛性和狭窄性 四、次生代谢物分布的复杂性
一、近缘种次生代谢物的相似性
四、次生代谢物分布的复杂性
• 次生代谢物分布的复杂性是指含有次生代谢物 的植物种类很多，几乎所有的植物都含有次生代谢 物； • 每种植物含有几种或数种次生代谢物，既有相 同又有差异； • 次生代谢物种类繁多，每类又有很多种、如黄 酮类化合物，至今分离鉴定的就有2000余种； • 另外，随着植物的进化，次生代谢物的种类 (结构)还在发展、创新。
青蒿
• 例如，青蒿根部不含青篙素，茎中仅含微 量青蒿素，叶中青蒿素含量5~6月较低，7~10 月上旬较高，9月上下旬(叶及花蕾)最高，花蕾 中青蒿素含量亦高，10月上旬果实中青蒿素含 量较低。
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杜仲中的次生代谢物及其生物合成途径 摘 要：本文介绍了杜仲的生物学特征及产地，对杜仲中所含的次生代谢产物及其生物合成途径进行了综述。
关键词：杜仲；次生代谢产物；生物合成途径 1 杜仲概述 杜仲（Eucommia ulmoides Oliver）为杜仲科杜仲属植物，是我国特有名贵药用树种[1]，落叶乔木，其高达20m、树皮灰褐色，粗糙，连同枝、叶、根均含胶，折断有银白色细丝。叶椭圆或椭圆伏卵型，长6～18cm，边缘有锯齿，下边脉上有毛，叶柄长1～2cm，果为翅果扁平而薄，内含一种子［2－3］。
杜仲为地质史上第三纪冰川运动残留下来的古生物树种，为国家二级保护植物［4］，原产于我国西南诸省山区，喜温暖而凉爽的气候，属喜光树种，在强光、全光条件下才能良好生长。杜仲适生范围较广，我国有丰富的资源，主要分布于甘、陕、晋、豫、湘、鄂、川、滇、黔、桂、苏、皖、浙、赣等省、自治区，垂直分布一般在200～1500m之间，个别地区海拔高度可达2500m，其野生的分布中心是在中国中部地区［5］。在日本、俄罗斯、朝鲜、北欧、北美等国家和地区也有引种［6］。
其皮和叶是我国传统的中药材，具有补肝肾、强筋骨和安胎的作用，用于治疗肾虚腰痛、筋骨无力、胎动不安、高血压、头晕目眩等症。杜仲皮中主要药用成分为松脂醇二葡萄糖苷，杜仲叶中主要药用成分为绿原酸[7]。
2 杜仲的化学成分 近年来，各国学者对杜仲的化学成分进行了大量研究，目前经过分离和鉴定的有机化合物约有70种以上，无机矿物元素不少于15 种。研究还发现，杜仲皮、花、叶和枝条等各部分中含有相似的化学成分，主要包括: 苯丙素类、木脂素类、环烯醚萜类、黄酮类、多糖、氨基酸和杜仲胶等有机化合物，及钙、铁等无机元素。 2.1苯丙素类 苯丙素是一类含有一个或几个C6–C3单位的化合物，在苯环上有酚羟基或烷氧基取代，是形成木脂素的前体，在杜仲中广泛存在。目前已从杜仲中发现10多种苯丙素类化合物[8-13]见表1。
表1 杜仲中的苯丙素类化合物 序 号 No. 化合物名称 Name 1 绿原酸 chlorogenic acid
2 绿原酸甲酯 methyl chlorogenate 3 咖啡酸 caffeic acid
4 二氢咖啡酸 dihydrocaffeic acid
5 愈创木丙三醇 guaiacyl-glycerol 6 松柏苷 Coniferin 7 间羟基苯丙酸 3-(3-hydroxyphenyl) propionic acid 8 丁香苷 Syringin
9 寇布拉苷 kaobraside 10 松柏醇 Coniferol
11 香草酸 vanillic acid
2.2木质素类 木脂素是由苯丙素双分子聚合而成的天然产物，具有抗肿瘤、抗病毒等生理活性。迄今为止，从杜仲中共分离鉴定出20多种木脂素及其苷类[14-16]。按其结构特点可分为单环氧木脂素、双环氧木脂素、环木脂素、倍半木脂素和新木脂素等类型，见表2。
表2 杜仲中的部分木脂素类化合物 序 号 No. 化合物名称 Name 1 松脂素 (+)-pinoresinol 2 表松脂素 (+)-epi-pinoresinol 3 1-羟基松脂素 (+) 1-hydroxypinoresinol 4 松脂素单糖苷 (+)-pinoresinol O-β-D-glucopyranoside 序 号 No. 化合物名称 Name 5 松脂素双糖苷 (+)-pinoresinol di-O-β-D-glucopyranoside 6 1-羟基松脂素-4-单糖苷 (+)1-hydroxypinoresinol-4-O-β-D-glucopyranoside 7 1-羟基松脂素- 4-单糖苷 (+)1-hydroxypinoresinol - 4-O-β-D-glucopyranoside 8 1-羟基松脂素双糖苷 (+)1-hydroxypinoresinol 4,4-di-O-β-D-glucopyranoside 9 丁香脂素 (+)syringaresinol
2.3环烯醚萜类化合物 环烯醚萜类及其苷类化合物在植物界中分布较广，是由臭蚁二醛转变而来的单萜类化合物，分子中含有环烯醚键，杜仲醇类无环烯醚键，可看成环烯醚萜开环后的产物。另外，环烯醚萜还可形成多聚体。现己从杜仲叶、皮中分离出10 多种环烯醚萜类成分[17]。如表3
表3 杜仲中的环烯醚萜类 序 号 No. 化合物名称 Name
1 桃叶珊瑚苷 aucubin 2 京尼平 genipin 3 京尼平苷 geniposide（又称栀子苷） 4 京尼平苷酸 geniposidic acid 5 车叶草苷 asperuloside 6 车叶草苷酸 asperulosidic acid 7 鸡屎藤苷10-O-乙酸酯 scandoside 10-O-acetate 10 筋骨草苷 ajugoside
11 雷朴妥苷 reptoside 12 杜仲苷D ulmoidoside D 13 杜仲苷 ulmoside 14 杜仲苷A ulmoidoside A 15 杜仲苷B ulmoidoside B 16 杜仲苷C ulmoidoside C 2.4杜仲中的黄酮类化合物 黄酮类化合物在植物界中分布最广，常以游离态或与糖结合成苷的形式存在。目前已发现有6000多种不同的黄酮类化合物。黄酮类化合物也是杜仲的主要有效成分之一。杜仲不同部位中总黄酮的含量也有很大的差别，以杜仲叶中的总黄酮含量最高，尤其以老叶中的含量最高；主根和主根皮中黄酮含量最低，而除叶外的各部位的含量相差不大，且含量都较低［18］。其含量的高低是判断杜仲生药及其产品质量的重要指标。杜仲皮和叶中分离鉴定的黄酮类化合物见表4[19-21]。
表4 杜仲中的黄酮类化合物
2.5其他成分 杜仲多糖是近年来研究发现的又一活性成分。组成明确的有: Gonda 等［22］从杜仲皮中分离出的酸性聚糖杜仲糖A( Eucomman A) 和Tomoda 等［23］分离出的杜仲糖B( Eucomman B) 。杜仲糖A 是由L－阿拉伯糖、D－半乳糖、D－葡萄糖、L－鼠李糖、D－半乳糖醛酸按摩尔比8∶6∶4∶5∶8 组成; 杜仲糖B 的结构主要为α－1，2－L－鼠李糖，1，4－D－半乳糖。这两种多糖对网状内皮系统均有活化作用，可增强机体非特异性免疫功能。
杜仲胶因其在工业上的良好用途已成为现在研究的又一热点，它是普通天然橡胶的同分异构体，属反式聚戊二烯，杜仲胶具有金属光泽，耐酸碱、不易腐蚀，
续 号 No. 化合物名称 Name
1 山柰酚 kaempferol 成2 山柰酚3-O-芸香糖甙 kaempferol-3-O -rutinoside 成3 山柰酚3-O-（6?-乙酰基）-葡萄糖苷 kaempferol -3-O- acetylglucoside Ki4 紫云英苷 kaempferol-3-O-glucoside, astragalin Ta5 槲皮素 quercetin 成6 槲皮素3-O-葡萄糖甙 quercetin 3-O-β- D -glucopyranoside, isoquercitrin Ki7 槲皮素-3-O-桑布双糖苷 quercetin 3-O-sambubioside Ta8 槲皮素3-O-木糖基-（1-2）-葡萄糖甙quercetin-3-O-xylopyranoside Ta9 槲皮素3-O-α-L-阿拉伯酸-(1?2)-β-D-葡糖苷 quercetin 3-O-α-L-arabinopyranosyl-β-D-glucopyranoside Ki
10 陆地锦苷 hirsutin 成11 芦丁 rutin Ta12 儿茶素 catechin 孙13 表儿茶素 epcatechin 孙 其硫化制品质量比天然橡胶品质优良，是现代工业开发高性能绿色橡胶的极好材料［24］。杜仲中除上述成分外，还包含酚、醇类化合物、抗真菌蛋白［25］、生物碱及挥发油［26］等。另外杜仲营养成分含量丰富，含有丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、精氨酸等17种游离氨基酸，其中必需氨基酸齐全；还有Zn、Cu、Fe、Mn、Ge、Xe 等15 种微量元素［27］。
3主要次生代谢物的生物合成途径 3.1苯丙素类的生物合成途径 杜仲叶片中的主要苯丙素类物质是绿原酸（Chlorogenic acid）[28、29]。植物中绿原酸的生物合成包括了一系列的酶促反应。在酶的催化下, 葡萄糖转化成莽草酸(shikimicacid)，后者再转化成丙氨酸，最后经过合成酶作用得到绿原酸[30]。见图1。
图1绿原酸生物合成途径 2.2 木质素类化合物的生物合成途径 木脂素是由苯丙素双分子聚合而成的天然产物，合成途径如图2 图2木质素类化合物合成途径 2.3环烯醚萜类化合物生物合成途径
杜仲中的环烯醚萜苷类化合物主要包括桃叶珊瑚苷（aucubin）和京尼平苷酸（geniposidic acid）。桃叶珊瑚苷和京尼平苷酸均易溶于水、甲醇，溶于乙醇，不溶于乙醚、氯仿、苯及石油醚。分子结构中存在半缩醛结构，极不稳定。桃叶珊瑚苷和京尼平苷酸的生物合成途径中的酶和基因目前还没有完全研究清楚。这两种物质属于环戊烯型的环烯醚萜苷类，环烯醚萜类化合物在植物体中生物合成途径起源于类异戊二烯途径产生的焦磷酸牻牛儿酯（IPP），其化合物基本结构骨架的合成途径如图3。
图3环烯醚萜类化合物合成途径 2.4黄酮类化合物生物合成途径 黄酮类化合物是一类含有C6-C3-C6基本结构骨架的化合物，根据碳链的氧化程度、B环连接的位置以及三碳链是否与B环构成环状等特点，可将黄酮类化合物分为黄酮（flavones）、二氢黄酮（flavonone）、异黄酮（isoflavones）、黄酮醇