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運用AP-SMALDI質譜成像技術揭示貫葉金絲桃根莖中Xanthone的生物合成部位

        貫葉金絲桃(Hypericum perforatum),又稱貫葉連翹,是藤黃科、金絲桃屬藥用植物。其提取物具有抗菌、抗抑郁作用,能夠調節情感障礙和情緒失調,有效防治抑郁癥,在全世界已應用于超過3億人的治療,對皮膚病也具有非常好的治療效果。貫葉金絲桃中具有很多的生物活性物質,如金絲桃素(Hypericin)、貫葉連翹苷(Hyperforin)、黃酮類物質(Flavonoid)和氧雜蒽酮(Xanthone),它們之間協同作用,有效防治疾病。與其它三類物質不同,Xanthone主要存在于貫葉金絲桃的根部,并且表現出多元化藥理活性,具有抗菌、抗腫瘤和抗阿爾茲海默癥的功效。然而,到目前為止,其生物合成部位與合成途徑卻鮮為人知。針對這一情況,德國布倫瑞克工業大學Ludger Beerhues教授實驗室運用AP-SMALDI(常壓基質輔助激光解析電離)質譜成像技術揭示了Xanthone的生物合成部位為貫葉金絲桃根莖的外皮層和內皮層,并于近日將研究結果發表于權威植物科學期刊New Phytologist中(New Phytologist (2018) 217: 1099–1112)。該研究中指出,Xanthone的整個合成過程和物質積累均在貫葉金絲桃根莖外皮層和內皮層進行,合成過程中無遷移現象產生。這一研究結果表明,外皮層和內皮層作為根皮層的最外層和最內層,不僅能夠控制水和溶液的儲存與定向運輸,還是防御土傳病原菌和線蟲類動物的兩道堅實屏障,有效保證植物體不受外界侵害。

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                                  圖片來源于New Phytologist, doi: 10.1111/nph.14929

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