从桑树中挖掘宝藏:具 ATP - 柠檬酸裂解酶抑制作用的化合物及其分类学意义

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biochemical Systematics and Ecology 1.4

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  为探究桑树中化合物的药用价值及分类学意义,研究人员对桑树(Morus alba)嫩枝进行研究,从中分离出 13 种化合物,部分对 ATP - 柠檬酸裂解酶(ATP - citrate lyase)有显著抑制作用,该研究为桑树的开发利用及分类提供了依据。

  
在植物的奇妙世界里,桑树(Morus)一直占据着独特的地位。桑树不仅在经济领域有着重要价值,像蚕宝宝以桑叶为食,产出的蚕丝为纺织业做出巨大贡献;在生态方面,它能防风固沙、改善土壤环境。更让人惊喜的是,它还蕴含着丰富的药用价值,是大自然赐予人类的宝藏。然而,以往对于桑树中各类化合物的深入研究还存在诸多空白,尤其是在这些化合物对特定靶点的作用机制以及它们在植物分类学上的意义方面,人们知之甚少。

为了填补这些知识空缺,来自国内的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在桑树中的白桑(Morus alba L.)嫩枝上,试图从中挖掘出更多秘密。研究人员经过不懈努力,取得了一系列令人瞩目的成果。从白桑嫩枝中成功分离出 13 种化合物,包括 5 种桑树 Diels - Alder 型加合物(MDAAs,1 - 5)、2 种 2 - 芳基苯并呋喃(6,7)、2 种黄酮类(8,9)、1 种联苯(10)、1 种木脂素(11)和 2 种香豆素(12,13) 。其中,lyoniresinol(11)首次从桑属植物中被发现。更重要的是,Kuwanon J(1)、mulberrofuran J(2)、kuwanon G(3)、albafuran C(4)、mulberrofuran G(5)、mulberroside C(6)和 oxyresveratrol(10)对 ATP - 柠檬酸裂解酶(ATP - citrate lyase)展现出显著的抑制作用,其 IC50值在 0.3 - 14.9 μM 之间。这些发现为深入了解桑树的药用价值提供了关键线索,同时也为植物化学分类学提供了重要依据,该研究成果发表在《Biochemical Systematics and Ecology》上。

研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。通过核磁共振光谱技术,利用 Bruker 400 MHz NMR 光谱仪并以 TMS 为内标,记录化合物的1H 和13C - NMR 光谱,以此来确定化合物的结构。还使用了半制备高效液相色谱(HPLC)技术,借助 Shimadzu CBMA - 20A 仪器与 SPD - 20A PAD 检测器,并采用 X - Bridge C18柱进行化合物的分离。另外,运用 MCI gel CHP20P、硅胶和 Sephadex LH - 20 凝胶进行柱色谱(CC),进一步纯化化合物。

化合物的分离与鉴定:研究人员对白桑嫩枝进行系统的化学成分提取和分离工作。他们运用多种色谱技术,成功从复杂的植物成分中分离出 13 种化合物。通过对比这些化合物的物理和光谱数据与文献报道,精确确定了它们的结构,为后续研究奠定了坚实基础。
ATP - 柠檬酸裂解酶抑制活性研究:针对分离出的化合物,研究人员进行了 ATP - 柠檬酸裂解酶抑制活性测试。实验结果显示,Kuwanon J 等 7 种化合物对该酶具有显著的抑制效果,IC50值表明这些化合物在调节相关生理过程中可能发挥重要作用,为开发新型药物提供了潜在的活性成分。
化学分类学意义探讨:MDAAs 和酚类化合物作为桑树中普遍存在的次生代谢产物,在化学分类学上具有重要意义。研究人员通过化合物 - 物种网络分析,深入探讨了这些化合物在桑属植物分类中的价值,为植物分类学研究提供了新的思路和方法。

研究结论表明,从白桑嫩枝中成功分离鉴定出多种化合物,部分化合物对 ATP - 柠檬酸裂解酶有显著抑制作用,且 MDAAs 和酚类化合物在桑属植物化学分类学上意义重大。该研究不仅丰富了人们对桑树化学成分的认识,为桑树资源的深度开发利用提供了理论依据,还为相关药物研发和植物分类学研究开辟了新方向。未来,有望基于这些研究成果,进一步挖掘桑树中化合物的潜在药用价值,开发出更多高效、安全的药物;同时,在植物分类学领域,也能借助这些化合物标记,更准确地对桑属植物进行分类和进化研究,为生命科学和健康医学领域带来更多惊喜和突破。

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