明日叶docx.docx

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明日叶的研究状况

明日叶（Angelicakeiskei）又名明日草，八丈草，属于伞形科当归属，是一种耐寒的多年生草本植物，原产于日本的太平洋沿岸⑴，我国20多年前从日本引进，以前主要用来利

尿，通便，兴奋，催奶，该植物的鲜叶和制成的干粉可供食用。

近年来发现该植物中富含具有生物活性的查尔酮，总黄酮和香豆素类，对肿瘤，糖尿病，新陈代谢疾病有一定的疗效。

[2]

人们对明日叶的研究主要围绕其快速繁殖，有效物质的提取与合成，对疾病的治疗作用。

1•愈伤组织培养

明日叶能适应高冷环境，在中、高海拔地区可全年栽种，在低海拔或平原地区适于秋种，现在国内仅有少数几家公司刚引种，栽培面积很小，原料在国际市场价格很高，需求量大。

在生产过程中，明日叶植株通常在植后1〜2年即进入繁殖期，开花结实后立即死亡，其果

实结实率和种子发芽率均较低，实生苗也不易栽培，而植物组织培养是解决快速获得种苗的

最佳方法。

⑶

2006年，李佳等报道了以叶片、叶柄和带芽的茎等作为外植体在MS培养基上培养明日

叶的方法。

在培养实践中发现，茎段材料比较少，易于衰老死亡，且在短时间内很难达到规模。

⑶2010年郭治友等以从基本培养基入手，分别用叶片和叶柄为外植体，在不同激素组合的培养基上进行愈伤组织诱导、丛生芽分化和生根培养等，以期建立系统的明日叶叶的无

性快繁体系，生产大量优质种苗满足生产需要。

⑷

结果表明培养基MS+6-BA2.0mg/L+NAA2.0〜2.5mg/L和N6+6-BA2.0mg/L+NAA2.0〜

2.5mg/L均能诱导产生愈伤组织，但后者优于前者，产生的愈伤组织较多，色深绿，保持时间也较长。

在诱导愈伤组织时，叶柄比叶片易诱导。

但愈伤组织随着培养时间的延长而黄化衰老，变褐死亡。

在培养基中添加有机物质来延缓衰老，同时不断转接继代培养，能获得较

多体积较大的愈伤组织团块，从而利于诱导丛生芽。

添加CH或牛奶的培养基均有利于促进明日叶外植体的生长发育，延缓衰老⑷。

2•有效物质提取与合成

明日叶中含有多种人来需要的矿物质，维生素，蛋白质，胡萝卜素以及其特有的查尔酮，

香豆素类。

查尔酮类化合物广泛存在于自然界中，是一类存在于甘草、红花等多种药用植物的天

然有机化合物，其基本骨架结构为1,3-二苯基丙烯酮。

由于查尔酮类化合物分子具有较大的

柔性，能与不同的受体结合，表现出多方面的生物学活性。

近年来科学工作者对其进行了广泛而深入的研究，特别是在抗肿瘤、抗寄生虫、抗HIV、抗炎等多种生物学活性研究与开发

上，取得了较快的研究进展。

⑸

香豆素类化合物广泛分布于植物界，只有少数来自于动物和微生物，在芸香科、伞形科、

菊科、豆科、瑞香科、茄科等植物中分布更广，很多中草药如秦皮、补骨脂、白芷、前胡、

独活、茵陈和蛇床子等都含有香豆素类化合物。

研究表明，香豆素类化合物具有明显的药理

活性，如抗HIV、抗癌、对心血管的影响、抗炎及平滑肌松弛、抗凝血等。

⑹

2006年，Toshihiro用乙酸乙酯作溶剂，从明日叶茎的榨取液中分离出了13中物质，其中

包括6中查尔酮，xanthoangelolI⑴，xanthoangelolJ

（2），deoxydihydroxanthoangeloIH（3），isobavachalcone（4）,deoxyxanthoangelolH

[2',3'-（2,2-dimethylpyrano）-4-hydroxy-4'-methoxychalcone,

2,2-dimethyl-5-methoxy-8-p-coumaroylchroman]（5）,dorsmanninA（6）;三种香豆素类,

xanthotoxin（7）,isopimpinellin（8）,andosthenol（9）;三种黄酮酮，isobavachin（10）,

munduleaflavanoneB（11）,and8-geranylnaringenin（12）;和一种乙炔,

（9Z,11S,16R）-dihydroxyoctadeca-9,17-dien-12,14-diyn-1-ylacetate。

其中1-3号物质是新发现的，其余十种是作者通过MS和NMR检测并与以往相关文献比较得来的。

5号物质是一种已知的

2011年JiEunShin的实验中将烘干的明日叶叶片0.3kg在60C用3L甲醇浸取3次，每次4h,蒸发甲醇，浸出物溶于1L水，然后依次用与水等体积的二氯甲烷，乙酸乙酯，正丁醇进行萃取，这四种溶液再都分别真空蒸发，得到四种萃取物，再对二氯甲烷得到的萃取物进行多

次柱层析，可以得到6中不同的查尔酮。

查尔酮是一种黄酮类化合物，其常见合成方法是以苯甲醛和苯乙酮为原料，加入碱、酸

或金属等物质作为催化剂进行醛酮缩合反应，但产率较低，副产物多。

近年来查尔酮化合物

的合成采用了新技术，是以苯甲醛和苯乙酮为原料，BF4作为反应溶剂，水滑石为催化剂

在温度为343K的条件下进行反应，查尔酮产率可以达到98.5%，该法具有反应时间短、操作简便、收率高等优点。

⑶

查尔酮合成酶（chalconesynthase，CHS）是类黄酮类物质合成的关键酶，苯丙氨酸在苯丙

氨酸脱氨酶的作用下生成肉桂酸,肉桂酸经肉桂酸羧化酶、4-香豆酰辅酶A连接酶的催化

生成香豆酰辅酶A,然后在CHS的作用下，与丙二酰辅酶A结合生成苯基苯乙烯酮即查尔酮，

查尔酮则在苯基苯乙烯酮黄烷酮异构酶的作用下生成具有诸多生理活性的黄烷酮物质。

再由

黄烷酮衍生出黄酮、异类黄酮、黄烷醇、黄酮醇、翠雀素糖苷和花青素糖苷等次生代谢物质CHS基因的编码区十分保守，不同科之间的氨基酸同源性在80%以上，cDNA全长约1.2kb,

编码近400个氨基酸。

[10]

3•治疗作用

在JiEunShin的实验中还探求了上述六种物质对TNF-a-stimulatedMG-63细胞中IL-6

的抑制作用。

IL-6被认为是一种调节B细胞生长和分化的T细胞衍生因子。

在人体内，IL-6

风湿关节炎，心脏粘液瘤，Castleman病，系膜增生性肾小球肾炎中都有这种情况。

在人成

骨肉瘤MG-63细胞中TNF-a通过激活p38MAPK刺激IL-6的分泌。

而实验发现6中提取物中1-3号对TNF-a-stimulatedMG-63细胞中IL-6的分泌有潜在的抑制作用，而4-6号提取物则没

有。

通过比较二者化学结构上的不同，发现C-4'上的羟基是两组查尔酮物质主要的不同之处，

而功能上的作用也可能主要与此相关。

[8]

2003年YoshiyukiKIMURA检测了明日叶根的50%乙醇萃取物各种成分的抗癌和抗转移性。

如果每天给含有LLC小鼠的喂含有能溶于乙酸乙酯的成份100mg/kg，则可以抑制肿瘤的

生长，延长存活时间，在手术切除主要肿瘤后还可以抑制肿瘤向肺的转移。

基于1H-和

13

C-NMR谱分析，黄当归醇被鉴定为活性物质之一。

黄当归醇以50mg/kg喂含有LLC的小鼠

后，也抑制了肿瘤的生长和肺部转移，延长了存活时间。

黄当归醇抑制脾内植入LLC小鼠的

肿瘤的肝转移和生长。

黄当归醇在浓度为10和100uM时可以抑制LLC细胞中DNA的合成，但

对HUVECs或HUVECs和LLC连接处细胞DNA的合成无抑制。

黄当归醇在10-20mg/kg下，在

体外实验中可以抑制肿瘤诱导的新血管形成，在1-100uM时抑制在HUVECs中基底膜诱导形

成的毛细血管状管道。

而且黄当归醇在1-100uM时还抑制VEGF和HUVECs的结合。

这些结

果表明黄当归醇的抗癌和抗转移功能可能是由于抑制了LLC细胞中DNA的合成和肿瘤会诱

导的新血管的形成。

[11]

Xanthoangelol

2007年TATSUJIENOKI做了明日叶中查尔酮对糖尿病影响的研究。

主要研究了其中的

4-hydroxyderricin（4-HD）和xanthoangelol两种查尔酮对糖尿病的影响。

糖尿病主要分为两种，一种是胰岛素分泌不足的I型糖尿病，为此开发出了许多药物来改善病情，例如醛糖还

原酶抑制剂，R-糖苷酶抑制剂和双胍类。

II型糖尿病为非胰岛素依赖性糖尿病，过氧化物酶体增殖激活受体（PPAR）-丫配体成为II型糖尿病药物的主要靶点，这些药物主要通过诱导前

脂肪细胞分化成脂肪细胞，从而提高胰岛素刺激的糖摄取，改善胰岛素抵抗症状。

[12]在他

的实验中将明日叶提取物加入3T3-L1可以诱导前脂肪细胞转化成脂肪细胞，而没有明日叶

提取物的细胞则不能分化。

明日叶提取物加入3T3-L1前脂肪细胞可以明显提高葡萄糖的摄

取。

从明日叶提取物中分离出4-HD和XA，分别重复上述实验，发现在脂肪细胞分化上二者

有相同的功效，而在提高葡萄糖摄取上，4-HD比XA高好几倍。

从而他认为4-HD和XA都有

胰岛素类似的活性，如诱导前脂肪细胞分化成脂肪细胞和提高葡萄糖摄取。

但他认为查尔酮

是通过其它方式来使的前脂肪细胞分化为脂肪细胞和提高葡萄糖摄取的，而非PPAR-y途

径，因为他证实4-HD和XA都不能诱导GAL4-PPAR-丫LBD嵌合系统中荧光素酶基因的表达。

问

0H

2008年KouMOTANI作了黄当归醇诱导凋亡的蛋白质组学分析。

黄当归醇在IMR-32

细胞中通过产生活性氧触发氧化应激反应和释放细胞色素C并活化Caspase-9来诱导凋亡。

实验中先用抗氧化剂维生素E预防活性氧的升高和黄当归醇诱导的凋亡。

用二维电泳和

MALDI-TOF-MS进行蛋白质组学分析，显示DJ-1蛋白参与了黄当归醇诱导的凋亡。

DJ-1

通过本体被氧化来响应氧化应激状态。

黄当归醇降低DJ-1水平，导致抗氧化剂功能的丧失，

加速细胞凋亡。

黄当归醇对有耐药性的LA-N-1和NB-39细胞也具有和药物敏感的IMR-32

降低DJ-1来诱

和SK-N-SH细胞一样的细胞毒性。

这些发现表明黄当归醇通过提高活性氧,

导凋亡。

[14]

2011年YangMeng做了明日叶中查尔酮对小鼠肝癌细胞凋亡调控蛋白表达的影响的研

究。

试图发现明日叶中查尔酮对小鼠肝癌细胞的Caspase-3和Bax表达的影响。

给50只小鼠接

种肝癌22细胞，并把它们分成5组。

有三组小鼠每天给喂食5,20,40mg/kg三种不同剂量的

20mg/kg的环磷酰胺

明日叶查尔酮，生理盐水喂食负对照组小鼠，正对照组小鼠隔天注射

（CTX）。

10天后杀死小鼠。

最后用免疫组织化学法衡量Caspase-3和Bax蛋白的表达，用MTT

分析肝癌细胞的繁殖活力。

结果表明阴性对照组中Caspase-3和Bax蛋白的表达分别为5%和

4.68%，相反，食用高剂量明日叶查尔酮的小鼠肝癌细胞的两种蛋白的表达分别为38.52%和

1.135±0.032,实

35.76%。

两组小鼠的差异很显著。

阴性对照组小鼠肝癌细胞的繁殖活力为

验组的为0.716和0.018,差异也很显著。

说明明日叶查尔酮可以提高Caspase-3和Bax蛋白的

表达并抑制小鼠肝癌细胞的繁殖活力。

[15]

2008年SachikoKISHIRO发现从明日叶中发现的香豆素衍生物selinidin减弱肥大细胞脱

粒。

selinidin在不影响IgE-Fc£RI结合的情况下可以减弱3-氨基己糖苷酶的释放，白三烯C4

的合成和肿瘤坏死因子a的产生。

而且对Fc£RI的介导的信号传导进行的生化分析发现

selindin减少了磷脂C-丫1的磷酸化，p38分裂素激活的蛋白激酶。

这些结果表明该物质通过抑制Fc£RI的多个信号传导步骤来抑制Ig-E介导的肥大细胞的激活，为过敏性炎症的预防提

供了参考。

[16]

4•可能的研究方向

国内外多明日叶中的成分还未有定论，2012年的文献还有对其成分进行分离并对抗癌

性进行分析的研究。

有关明日叶的对糖尿病作用的文献很少，而以明日叶作为对抗糖尿病的

一种保健品却很盛行，值得进一步研究其对糖尿病的辅助治疗作用。

明日叶中黄当归醇的研

究较多，而其合成路径却未见报道，但其前体查尔酮的合成方法报道较多，从查尔酮到黄当

归醇的合成路径值得研究。

对明日叶中香豆素的研究也较少，值得进一步研究。

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