基于代谢组学技术和"有毒宜制"思维研究资源植物麻疯树毒及"制毒"的生物学基础

在前期研究基础上，以麻疯树毒性组分及种子为对象，采用基于NMR、LC-MS的代谢组学技术，以正常大鼠为动物模型，借鉴中医"有毒宜制"思维，应用多变量数据统计分析方法（PCA、PLS-DA），围绕麻疯树毒及制毒的生物学基础开展研究。.分析毒蛋白、佛波酯、毒蛋白＋佛波酯、种子灌胃给予正常大鼠前后血液、尿液代谢组特征的差异，获得毒性作用的生物标志物，阐明麻疯树"毒"的生物学基础；分析种子与毒性组分的代谢组特征的差异，阐明非毒组分对毒性组分的制约作用及生物学机制。.分析生物学制毒（调控麻疯树种子毒蛋白的含量）及中医制毒（炮制、配伍）后种子与麻疯树种子灌胃给予正常大鼠后的代谢组特征的差异，结合正常大鼠代谢组特征，获得毒性差异的生物标志物，阐明麻疯树制毒的生物学基础。.项目有利于阐明麻疯树毒及制毒的生物学基础；为麻疯树药用资源的综合利用提供参考与方法；有利于促进植物资源学与代谢组学等学科的交叉渗透。

项目以麻疯树毒性组分为对象，采用基于LC-MS，GC-MS等代谢组学技术，以正常大鼠为动物模型，借鉴中医"有毒宜制"思维，应用多变量数据统计分析方法，围绕麻疯树毒及制毒的生物学基础开展研究。项目建立了高速逆流色谱（HSCCC）联合HPLC半制备法的佛波酯纯化技术；建立了基于HPLC-UV，UPLC-PDA，UPLC-MS等化学轮廓技术的麻疯树佛波酯类成分的评价方法；完成了基于LC-MS代谢组学技术的佛波酯毒性及甘草解毒的生物学基础研究；开展GC-MS定量组学技术评价麻疯树种子烘焙前后脂肪酸的轮廓差异；采用HPLC定量技术分析了麻疯树种子烘焙前后佛波酯的化学轮廓差异；采用Klebsiella variicola固态发酵技术开展了降解麻疯树饼粕中佛波酯的研究；建立了毒蛋白的间接酶联免疫法测定方法。项目已发表6篇科研论文，其中SCI收录3篇，获得授权中国发明专利3项，培养了1名博士后，7名硕博士研究生。项目建立的高速逆流色谱进行佛波酯的快速分离方法为国内外首次报道。项目在国内外学者已鉴定6种佛波酯成分的基础上，借鉴UPLC-MS技术报道了麻疯树中有超过12种佛波酯同系物的结论。项目采用LC-TOF-MS技术测定大鼠灌胃佛波酯前后血液、尿液的代谢性小分子物质的代谢轮廓特征，揭示了佛波酯毒性的生物基础，即大鼠血液中石胆酸、胆酸、亚油酸肉毒碱显著升高，溶血卵磷脂类、L-α-谷酰基-L-赖氨酸显著降低；大鼠尿液中氨基酸类、黄尿酸、胆酸、苯肾上腺素、3-甲基组胺、前列腺素类、白三烯等代谢产物显著升高，肌酐显著降低。同时采用UPLC-TOF-MS、GC-MS等代谢组学技术，开展了炮制和配伍甘草制毒的生物学基础研究，结果表明，采用炮制和配伍的方法可以降低佛波酯的生物学毒性，表现为甘草给药后大鼠血液中的石胆酸、胆酸以及亚油酸肉毒碱等比佛波酯组大鼠明显下降，而L-α-谷酰基-L-赖氨酸和卵磷脂则相对提高；麻疯树种子炮制处理后其佛波酯类成分组含量，随着温度和时间增加逐渐下降，同时油脂中的棕榈酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、月桂酸以及二十碳烯酸等不饱和脂肪酸变化显著。项目围绕麻疯树毒性组分的毒性及解毒的生物学基础开展的多层次研究，为麻疯树毒性组分的综合开发利用提供基础数据，相关研究思路为同类型研究提供参考，有利于促进植物资源学与代谢组学等学科的交叉渗透。