具有生物活性的植物分子
Plant
Bioactive Molecules
作者：Massino Maffei
出版社：Cambridge Scholars Publishing
索书号：Q946/M187/2018/Y
ISBN：9781527513143
藏书地点：武大外教中心
构成植物体内的物质除水分、糖类、蛋白质类、脂肪类等必要物质外，还包括其次生代谢产物 (如萜类、黄酮、生物碱、甾体、木质素、矿物质等)。这些物质对人类以及各种生物具有生理促进作用，故名为植物活性因子。
具有生物活性的植物分子主要应用在氧化与抗氧化，衰老和抗衰老以及营养科学研究。根据英国Harman的自由基学说，活性氧自由基(Reactive Oxygen Species，ROS)攻击生命大分子，导致蛋白质损伤、酶失活、膜脂过氧化、碳水化合物和核酸损伤是引起机体衰老的根本原因，也是诱发肿瘤等恶性疾病的重要原因;细胞在正常的代谢过程中受到高能辐射、高压氧、药物(抗癌剂等)、香烟烟雾和光化学空气污染物等作用，都会刺激产生活性氧自由基。机体有多种抗氧化防御系统，抗氧化剂主要是通过终止自由基链反应而清除自由基保护机体的。而寻找适当的外源性抗氧化剂，清除体内自由基，对治疗疾病和保护人体健康很有益处。植物中存在众多消除活性氧自由基的抗氧化类功能因子，包含生物类黄酮、原花青素、吲哚衍生物、双硫代疏基化合物、植物激素等物质，这些化合物可抑制氧化过程和化学致癌的发生。因此从植物中寻找高效、廉价、低毒的天然抗氧化剂成为目前抗氧化剂发展的一个必然趋势。
植物提取物的抗氧化活性成分主要有多糖类化合物、黄酮类化合物、多酚类化合物、生物碱、皂苷类、维生素等类型。多糖类化合物：多糖是由10个以上单糖通过糖苷键连接而成的聚糖，在自然界中分布极广，在高等植物、藻类、菌类及动物体内均有存在，是自然界含量最丰富的生物聚合物。20世纪60年代，人们逐渐发现多糖在抗肿瘤、肝炎、心血管疾病、氧化、衰老等方面有独特的生物活性，且细胞毒性极低。黄酮类化合物：黄酮类化合物的作用机理可能在于阻止自由基在体内产生的3个阶段。多酚类物质：酚类的一般特征是结构中羟基与苯环直接相连，是极好的氢或电子供体，由于形成的酚类游离基中间体的共振非定域作用和没有适合分子氧进攻的位置，比较稳定，不会引发新的游离基或者由于链反应而被迅速氧化，所以是很好的抗氧化剂。生物碱类：生物碱类化合物在双子叶植物中分布较广，可存在于植物的各个器官中，亦有只局限于某一器官中。一种植物往往含有数种至数十种生物碱。影响生物碱抗氧化活性的结构因素主要是立体结构和电性因素，杂环中氮原子"裸露"在外有利于充分地接近活性氧并与之反应，抗氧化效果就越好，供电子基团或可使氮原子富有电子的结构因素也可增加抗氧化活性。皂苷类：近年来研究表明，皂苷大多具有明显的抗氧化作用，皂苷类的抗氧化作用则可能是其延缓衰老、抗动脉粥样硬化、抗缺血再灌注损伤等药理作用的共同作用机制。根据苷元的化学结构分为甾体皂苷和三萜皂苷两类。人参、刺五加、升麻、黄芪中含有萜类皂苷;麦冬、洋地黄、党参中含有甾类皂苷，均可抑制自由基的形成。
按提取原理分类分为溶剂法、水蒸气蒸馏法、升华法、生物发酵提纯。溶剂法:依据植物当中各种成分在溶剂中的溶解性质，选用对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小的溶剂将有效成分从药材内溶解出来的方法，这种方法最为常用，水蒸气蒸馏法、升华法应用范围相对有限。生物发酵提纯:就是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术和设备来生产有用物质或将微生物直接用于工业化生产获得目的产物的技术体系。包括发酵和提纯两个工序。提纯是将所需要的产物从发酵液中分离出来的过程，也称后处理。主要包括细胞破碎，分离，醪液输送，过滤除杂，离子交换电渗析，逆渗透，超滤，凝胶过滤(层析)，沉淀分离，溶媒萃取，蒸发，结晶，蒸馏，干燥包装等过程和单元操作。传统方法获取的一些植物精油和植物精华，纯度和活性一般在20%-30%左右。而用生物发酵提纯技术获取的植物活性精华与植物精油纯度均可高达99.99%。
《具有生物活性的植物分子》一书于2018年由Cambridge Scholars Publishing出版社出版，作者是Massino Maffei。植物一直是滋养和照顾生灵的源泉。它们作为营养素和药物生产者的双重任务，在草食和杂食生物的进化(以及共同进化)中发挥了重要作用。所谓的次生(或特殊)代谢物是具有明确功能作用的分子，其主要目的是保护植物免受非生物的伤害(温度、光照、水分可用性等)和生物(食草动物、真菌、细菌和病毒的攻击)应激。本书分为三个单元，为读者提供具有生物活性植物分子的生化和生物技术框架。
第一单元分析生物多样性和可持续性的概念以及生物活性分子的功能角色，探索合成和积累的场所，植物采取的保护自己免受胁迫的策略，以及利用生物活性分子作为食物补充和天然药物的来源来对抗疾病。第一个单元还包括化学分类学，其中生物活性分子和其他次生产物在支持植物物种鉴定方面起着基础性作用。
第二单元描述了植物生物化学，详细讨论了芳香化合物(酚类和黄酮类)和萜烯(从挥发性物质到植物甾醇)的主要生物合成途径。
第三单元，也就是最后一个单元，讨论植物生物技术以及在体内和体外产生生物活性分子。本单元介绍了主要的技术，如细胞和组织培养和根和芽培养，并特别提到了在体外生产具有工业意义的生物活性分子。
本书作为研究具有生物活性的植物分子的专业书记，内容专业详实，语言浅显易懂，除此之外还有以下特点：
1、本书不仅介绍了生物活性分子的理论知识，还详细介绍了研究方法和技术，使读者能够更加全面的了解具有生物活性的植物分子。
2、索引文献丰富，证明了这本书的知识性，真实性。而且，这些索引文献绝大部分都是最新研究，让读者全面了解该领域的前沿进展。
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4、本书最鲜明的特点就是语言浅显易懂，对于初学者有很大的帮助。
本书目录
1. 生物多样性及其分布与植物活性分子特性
2. 具有生物活性的植物分子的合成和储存位点
3. 具有生物活性的植物分子的功能作用
4. 具有生物活性的植物分子在食品，药物和膳食补充剂中的作用
5. 具有生物活性的植物分子的化学分类学意义
6. 莽草酸途径:芳香族氨基酸和酚类化合物
7. 萜类化合物的生物合成
8. Oxylipin生物合成途径
9. 生物活性含氮分子的生物合成
10. 具有生物活性的植物分子的体外生产
11. 具有生物活性的植物分子的生物技术
12. 具有生物活性的植物分子的基因工程
兰天 武汉大学生命科学学院 博士研究生