代谢组多组学中药资源

代谢组/多组学/中药资源:说一说，道一道药用植物“成分”那些事儿迈维代谢MetWare创新代谢组及多组学研究领导者​关注6人赞同了该文章

我们第一期介绍了国家药典、中药十八反、看图识药、中药投稿期刊，本期我们来聊一聊中药有关“成分”研究的那些事，还有你最关注的物质属性相关的数据库和相关网站。如果你关注这一部分，可以直接跳转第5部分内容~

有关药用植物的成分研究主要包含4个方面：

那让我们来具体看一下每个部分的研究内容吧。01

药用植物化学成分鉴定药用植物化学成分是研究药用植物资源以及病理机制的核心部分。对于药用植物化学成分的研究可以分为以下几种类型：不同品种、时期、组织部位、炮制方法、复方。

《中国药典》中将高效液相色谱技术分析法作为检测大部分药用植物主要成分的必备仪器，并且建议与质谱或其他的仪器相互结合使用。例如，对不同炮制后的黄芪利用代谢组学进行检测，结果表明不同炮制方法后黄芪中代谢物的种类和含量发生变化，这也是不同炮制方法的黄芪用于不同病症治疗的原因。图1.不同炮制黄芪代谢物差异鉴定（liuet2018）

利用中药代谢组kit鉴定药用植物中的成分，一次检测覆盖3000+种次生代谢物，包括药用植物中特有的代谢物，解决现行技术中标准品贵，检测物质数少等问题。中药代谢组kit注：中药代谢组kit-利用广泛靶向代谢组学技术，对药用植物中的成分进行高通量定性定量检测；覆盖《中国药典》中500+种中药，覆盖3000+种中药成分，包括皂苷、甾体、香豆素、生物碱等物质。

表1.药用植物成分鉴定02

道地药材真伪鉴定和质量评估（中药指纹图谱）中药鉴定指的是研究及鉴定中药的质量与品种。我国地大物博，道地药材品种丰富，但随着药材行业的逐渐发展，伪劣假冒中药也相继出现，不仅影响到医疗用药的安全性与有效性，还限制了新药材的发掘。图2.左：荔枝核右：人参

采用色谱分析法对药用植物进行鉴定能将药用植物提取物的含量和化学组成有效反映出，具有定量准确，鉴别速度迅速，分离性强等优点，可将同批次药材中存在的细微差异快速反映出。

例如，2018年发表在中国中药杂志上结合了DNA条码鉴定技术以及指纹图谱鉴定不同产地雷公藤真伪的文章，研究表明利用LC-MS能够有效的判断药材的真伪。图3.不同产地雷公藤真伪鉴定（段亚萍2018）

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表2.代谢组学应用于中药鉴定相关参考文献03

药用植物代谢途径研究（生源合成途径研究）药用植物中含有多种药物活性化合物，与复杂的次级代谢途径有关。但是大多数药用活性化合物生物合成途径很少被解析。

2015年，在生命科学顶刊Science上发表了利用代谢组学技术和转录组学技术对于桃儿七中鬼臼毒素的研究，该研究在前人研究的基础上完善了整个鬼臼毒素的合成通路，为后续鬼臼毒素在体外的研究奠定了夯实的基础。之后，又有多篇应用代谢组学及多组学技术进行代谢物合成通路的研究。图4.代谢组+转录组研究板蓝根中木脂素合成通路（zhanget.2016）

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表3.代谢组+转录组在药用植物活性成分合成通路中的相关文献04

道地药材的复合胁迫（分子遗传育种）环境胁迫是影响植物生长发育的重要因素之一，药用植物在适度的环境胁迫作用下可能具有更优良的品质。研究表明，道地药材在生长过程中常常同时受到多种环境胁迫的共同作用（复合胁迫），产生的次生代谢产物种类及含量也与单一胁迫不同，复合胁迫可能在道地药材的优良性状及品质形成过程中起着独特的作用。

近年来，代谢组学及多组学技术促进了植物响应胁迫后基因的调控表达以及代谢物的积累的研究进展，对于药用植物的研究同样是锦上添花（图5）。图5.肉苁蓉不同生长环境代谢组+转录组研究（Sunet.2019）上图：肉苁蓉研究技术路线下图：不同生态型肉苁蓉表型

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表4.代谢组及多组学在道地药材胁迫研究的相关文献

说到成分，就不得不说一下物质属性数据库以及相关的网站了~

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物质属性数据库及相关网站（含活性、非活性物质的基本概况）5.1化源网：/

该网站提供齐全的物质基础信息（CAS号、分子式等）以及生物活性等相关参考信息。

5.2ChemicalBook

：

/Produc

该网站提供齐全的物质基础信息（CAS号、分子式等）、物质功能信息、物质来源的物种信息（附带部分参考文献）。

5.3化学物质索引数据库（ChemicalIndexDatabase）：/chemdata本数据库为化学物质特性数据库，包含大量具有药理活性剂生物活性的物质性质信息数据。

5.4药物非活性成分数据库（InactiveintredientsearchforApprovedDrugProducts）

/fda/IIG_

本数据库为FDA批准药物所使用的非活性成分数据库，即FDA上市产品中包含的辅料信息数据，数据更新与FDA同步。

5.5药用辅料手册（HandbookofPharmaceuticalExcipients）

/excipien

本数据库基于《药用辅料手册》(TheHandbookofPharmaceuticalExcipients，原著第六版)设计，该手册由全球药物制剂辅料生产技术的专家共同编写而成，为国际公认的具有权威性和综合性的药用辅料工具书。

5.6化学物质毒性数据库ChemicalToxicityDatabase

/toxic/本数据库为化学品毒性数据库，收载约15万个化合物（包括大量化学药物）的有关毒理方面的数据，如急性毒性、长期毒性、遗传毒性、致癌与生殖毒性及刺激性数据等，并提供数据来源。

到这里，关于中药资源研究的4个方向以及数据库我们就全部介绍完了，后台回复“中药资源”可以获得研究文献大礼包，下期我们介绍一下中药药理的相关研究~

迈维代谢之中药代谢组+逆境代谢组

参考文献

1.XinT,ZhangY,PuX,GaoR,XuZ,SongJ.Trendsinherbgenomics.SciChinaLifeSci.2019;62(3):288‐308.doi:10.1007/s11427-018-9352-7

2.HuH,ShenX,LiaoB,LuoL,XuJ,ChenS.Herbgenomics:Asteppingstoneforresearchintoherbalmedicine.SciChinaLifeSci.2019;62(7):913‐920.doi:10.1007/s11427-018-9472-y

3.SadreR,Magallanes-LundbackM,PradhanS,etal.MetaboliteDiversityinAlkaloidBiosynthesis:AMultilane(Diastereomer)HighwayforCamptothecinSynthesisinCamptothecaacuminata.PlantCell.2016;28(8):1926‐1944.doi:10.1105/tpc.16.00193

4.SunX,LiL,PeiJ,LiuC,HuangLF.MetabolomeandtranscriptomeprofilingrevealsqualityvariationandunderlyingregulationofthreeecotypesforCistanchedeserticola.PlantMolBiol.2020;102(3):253‐269.doi:10.1007/s11103-019-00944-5

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