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黄花蒿(ArtemisiaannuaL)为菊科艾属一年生草本植物,是我国的传统中药原料,以其地上部分叶片、未开放的花蕾供药用,民间常用来消暑、退热、治疗感冒等。青蒿素为从黄花蒿植物体中提取的一种含有过氧基的新型倍半萜内酯,其因具有非常好的抗疟疾作用而受到众多学者的关注。临床上青蒿素还表现出一定的抗血吸虫、调节或抑制体液的免疫功能等疗效,其已成为世界卫生组织推荐的药品。 青蒿素的提取方法很多,其中超临界流体和快速溶剂萃取等新技术的应用,极大地提高了青蒿素的提取效率,但此种提取方法的过程较为繁琐,成本较高。青蒿素的含量可通过色谱技术和毛细管电泳法等方法测出,但检测过程较为复杂。青蒿素作为黄花蒿重要的次生代谢产物之一,具有卓越的临床效益,但其在黄花蒿生长发育过程中的作用尚不明确。研究表明,植物在逆境胁迫下,代谢水平会受到一定的影响,出现一系列的生理和分子响应,特别是一些次生代谢产物的含量会发生改变。本论文以黄花蒿为试材,对青蒿素的浸提条件和光谱学测定方法进行了研究,并从生理和分子水平分析了黄花蒿对不同重金属胁迫的响应,为实验室条件下测定黄花蒿中青蒿素含量以及研究其对逆境的响应机制提供参考。 本文获得了下列主要结果: 1.以黄花蒿浸提液作为对照液,并结合青蒿素标准品建立的标准曲线可直接测量黄花蒿中青蒿素的含量。 2.通过三个单因素(浸提时间、浸提温度、质液比)和三因素三水平正交实验进一步优化了黄花蒿的浸提条件,最佳浸提条件为在45°恒温水浴下,浸提5小时,黄花蒿与浸提液乙醇(95%)的质液比为0.3g:25ml。 3.锰离子构成的逆境中,黄花蒿的青蒿素含量变化较大,最高可提升48.0%。随着锰离子浓度的增加,黄花蒿的生理响应特点为MDA含量略有上升,POD的活性先上升后下降,而SOD的活性逐渐上升,各浓度下的黄花蒿DBA染色差异不明显;在钴离子构成的逆境中,黄花蒿的青蒿素含量最高可提升15.1%。随钴离子浓度的增加,黄花蒿的生理响应特点为MDA的含量上升明显,SOD和POD的活性都先上升后下降,DBA染色差异明显。在实验所设的最低浓度的锰离子和钴离子同时构成的逆境下,黄花蒿的青蒿素含量上升了22%。 4.实验所设的最低浓度的钴离子胁迫环境下,青蒿素代谢途径的关键酶基因3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)表达量有所提高,但法呢基焦磷酸合酶基因(FPS)的表达量无明显变化。 以上结果表明,在适宜浓度的锰离子和钴离子胁迫下,黄花蒿的响应特点为青蒿素的含量明显上升,生理环境及代谢途径关键酶基因的表达量都有一定的变化,但具体作用机制尚待研究。