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药用天然产物生源合成研究
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药用天然产物生源合成研究 尽管人们已经注意到天然产物在化学结构和生物合成途径方面的复杂性，但早期的研究认为它们没有什么生物学意义，所以没有引起植物学家的足够重视。然而有机化学家却一直对这些奇异的天然产物很感兴趣，从19世纪50年代起就对它们的化学特性开展了广泛的研究。天然产物的研究促进了分离技术、结构分析的光谱方法以及合成方法等的发展，这些技术和方法奠定了当代有机化学的基础。对天然产物的研究，不仅仅是因为它们的学术价值，更主要是它们巨大的实用价值，如染料、多聚体、纤维、黏合剂、油、蜡、调味剂、香精香料和药物等天然产物在人类生产生活中起着重要的作用。 近年来，随着生命科学领域的相互渗透，对天然产物高度广泛在的生物学效应有了越来越多的认识，使生物学家对这些分子在植物体内（特别是在生态相互作用的大环境中）可能扮演的角色重新进行评价，发现许多天然产物都有极其重要的适应性作用，可以协助植物抵抗食草动物、抵御微生物侵染、吸引授粉昆虫和种子传播者，以及作为种间抑制剂（种间感应化合物，影响植物间的相互作用竞争）。 另外，在植物内生菌的研究中，内生菌与植物的生态关系，促使了一些新的二次代谢产物和次生代谢产物的产生。如，1885年从八角属植物果实中分离到一个当时未料想会如此重要的化合物莽草酸。经过研究证明它是植物和微生物中芳香氨基酸L-苯丙氨酸、L-酪氨酸或L-色氨酸生物合成的一个关键中间体（动物体不能进行这一生源途径合成），这三个芳香氨基酸本身是许多重要二次代谢产物的前体。从莽草酸到芳香族氨基酸的生物合成途径叫莽草酸途径。它本身是通过碳水化合物代谢产生，……。而当从某种被子植物中分离出顶级的、内生的微生物群落，这就意味着微生物生态系统生态学技术的诞生。在特定环境条件下，这一群落能与许多宿主药用植物的外植体，构成某一新的生态系统，通过各种生物合成途径去合成药用天然产物，或通过生物转化产生新的药用活性成分。例如，定性的可知，当某种中药材主要是使用其根部时，而且根部上有明显的菌根菌的花纹时，这样的中药材对治疗某一疾病有较好疗效。 天然产物的生物合成主要是探讨生物体中二次代谢产物的生源途径，研究从前体经各个中间体直至形成最终产物的历程以及有关的反应机制。虽然从自然界得到的化合物总数非常多，其结构也千变万化，非常复杂，但如果仔细加以分析，则不难看出它们均由一定的基本结构单位按不同方式组合而成。另外，生物合成假说的提出都是先从结构开始，即将一次代谢产物与二次代谢产物比较，从复杂多样的结构中找出其共性，在天然产物结构中发现隐藏着的一次代谢产物结构，从而推测它们的生物合成途径及来源。因此，生物合成理论有助于结构的推导，当推定结构有困难时，生物合成的假说是非常有帮助的，还有，核磁共振技术在天然产物结构解析中的应用，尤其是X射线衍射对结构的测定已普遍应用，可以对天然产物结构进行精确的解析。 正是沿着上述的这样一种发展，药用天然产物生源合成研究已经渗透到了植物学，植物化学、生物化学和生物工程以及微生物生态系统生态学技术等领域。 参考文献：《药用天然产物》徐筱杰、康文艺主编 |
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