广陈皮药用部位发育的三维构建及其活性成分积累关系研究

Chenpi is the dry and mature peel of Citrus. Guang Chenpi which cultivated from Xinhui, Guangdong province, has higher medicinal value. Secretory cavities are not only generally structure characteristic in Citrus plants, but also the main accumulated parts of active ingredients such as essential oil and hesperidin. This project focuses on fruit and secretory cavity development, using 3D reconstruction technology firstly and combining with the number of secretory cavity and developmental stage, and the content of essential oil and hesperidin. We can set up a comprehensive index combining the different stages of the fruit appearance, the number of secretory cavities and the content of active ingredients. It is useful for timely harvest to establish the scientific index of three aspects: external appearance of fruit, 3D structure and plant chemistry of active ingredients. At the same time, with the fruit electron microscopic enzyme cytochemistry and immune gold probe, the volatile oil and hesperidin were positioned and analyzed during their biosynthetic pathway at ultrastructural level. It can also provide theoretical basis for the synthetic mechanism to improve the volatile oil and hesperidin in Citrus through the gene regulation at the molecular level.

陈皮为芸香科柑橘属柑橘及其栽培变种的干燥成熟果皮。广陈皮是广东省新会所产大红柑的干果皮，具有更高的药用价值。分泌囊是柑橘属植物普遍具有的结构特征，也是挥发油和橙皮苷等活性成分产生和积累的主要部位。本项目对广陈皮药用部位发育进行系统研究，首次运用三维重构技术，结合挥发油和橙皮苷含量规律性变化关系的研究，建立广陈皮药用部位形态发育、分泌囊的发育程度及数量和活性成分含量的对应关系，为广陈皮的种质资源和适时采收提供科学的外观、三维结构和植物化学三者统一的综合指标，建立该药材的指纹图谱。同时，通过对其果实分泌囊电镜酶细胞化学和免疫金探针标记的研究，对挥发油和橙皮苷在超微结构水平上生物合成途径进行定位和分析，并在分子水平上进行基因调控，为最终提高挥发油和橙皮苷在广陈皮以及柑橘属植物分泌囊中的合成机理提供理论依据。

广陈皮（Pericarpium Citri Reticulatae Chachiensis，PCR Chachiensis）由主产于广东新会的茶枝柑（Citrus reticulata Blanco cv. Chachiensis）成熟果皮通过干燥加工制得，具有理气健脾、和胃止呕、燥湿化痰等功效，具有药食同源的功能特点。本项目主要运用三维重构和广泛靶向代谢组技术对广陈皮药用部位发育及主要药理活性物质进行系统研究，为广陈皮的种质资源和适时采收提供科学的外观、三维结构和植物化学三者统一的综合指标。结果如下：（1）开发生物组织切片三维重构软件，建立果皮陈化标准识别系统，为制定广陈皮药材等级标准提供科学依据；（2）通过对果皮中分泌囊空腔的发育程度和结构特征的分析，提供果实适时采收的内部结构指标；（3）为深入挖掘不同采收期广陈皮具有药理活性的类黄酮化合物，利用GC-MS和广泛靶向代谢组技术对不同采收期（7月-12月）的广陈皮（陈化三年）进行类黄酮的比较代谢组学研究。共有210种类黄酮代谢物被检测到。12月采收的大红皮橙皮苷含量比7月-11月采收的柑青皮、微红皮高，而三种多甲氧基黄酮（川陈皮素、橘皮素、3,5,6,7,8,3′,4′-七甲氧基黄酮）则在7月-9月采收的柑青皮含量最高。（4）类黄酮代谢物在不同样本间的积累模式的聚类分析表明采收期为7月-9月的柑青皮与采收期为10月-12月的微红皮、大红皮具有明显的分组模式，为陈皮药材“一体二用”提出科学依据。（5）在各比较组中筛选到的类黄酮差异代谢物共富集在16条代谢通路上，主要在黄酮和黄酮醇生物合成、苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成、苯丙氨酸生物合成等通路富集显著。因此，本研究对广陈皮的药材评价、药用成分的深入挖掘、药理作用机制的进一步研究等具有重要理论价值和实践意义。