植物化學成分的生源研究主要是研究各類成分在體內生物合成的途徑，各種酶在過程中所起的作用以及過程中所產生的各種中間產物的化學並測定它們的結構。生源的研究有多種構想與途徑，因而也形成了多種學說，如異戊二烯法則、醋酸學說等已普遍套用於研究藥用植物有效成分的生物合成及其途徑。隨著同位素示蹤技術和化學技術的發展，生源研究的進展也更為迅速。
基本介紹
- 中文名：生源學說
- 拼音：sheng yuan xue shuo
- 界：植物界
基本信息,生源研究意義,
基本信息
植物中眾多的化學成分有許多已闡明了它們的化學結構和藥理作用，其中不少已用於臨床。這些成分中有的已可用化學的或生物的方法進行合成。但尚存在的問題是：這些成分在植物體內是怎樣形成的？是由何種物質、經過什麼新陳代謝途徑形成的？為了解決這個問題，許多植物學、生物學、植物化學、生化學的研究工作者從可能的新陳代謝過程，生物化學反應等多方面地進行推測這些成分在植物體內的形成過程，這就是植物化學成分的生源學說（Biogenesis Biogenetic Origin）。
生源研究意義
1． 了解了各類成分的生物合成途徑以及某種成分最初由何種物質（這種物質稱為前體 Precursors）形成和各種中間產物後，就可以人為地於植物中注入前體或中間產物來增加所需成分的積累和產量。達到人工控制、定向培育的目的。例如於枸椽酸的新陳代謝途徑中加入烏頭酶（Aconilase）就可以增加枸椽酸在植物體內的積累，因枸椽酸的生成過程中必須有此種酶的存在。這是研究植物生源最主要的目的。但是，前體並非一成不變，例如熊果甙在不同科時它們的生源就有可能不同。
2．從生源關係密切的成分中來擴大生物活性物質的資源。如三萜類與許多甾體衍生物類在生源上具密切關係，甾體衍生物類常具多種生物活性，三萜類成分在植物界分布廣泛，故有可能從三萜類成分來尋找具廣泛生物活性的物質。
3．從生源學說來確定某類成分的結構類別。如四環三萜類成分原分類不屬於三萜，以後通過生源關係的探討，才明確地將它們劃在三萜範圍內。
4．了解某類成分在植物體內的原始狀態與代謝途徑後，就可以為進行植物成分的生物合成提供理論規律，這將能更好地對生產與實踐（如生藥的採收時間與部位，有效成分的合成等）起指導作用。
植物體內各種成分的生源基本上可分為兩類，一類是植物本身必須的營養物質如糖類，脂肪、蛋白質等成分的新陳代謝途徑，一類是植物次生物質，如生物鹼、甙類、萜類等成分的新陳代謝途徑。有關這些代謝途徑的學說很多，其中不少還是構想，例如認為醋酸酯一丙二酸酯（Acetate-Melonate）途徑合成脂肪酸、酚性化合物、蒽醌等成分，3，5-羥基一3-甲基戊酸酯（Mevalonate）途徑合成萜類、甾類等成分，莽草酸（shikimicacid）途徑合成芳香族胺基酸、有機酸及其他化合物；胺基酸途徑合成生物鹼等成分。
1．植物體內各類成分的生源關係：
2．各類植物次生物的生源學說，列舉數例說明它們的生物合成途徑：
（1）有機酸類： 有14C可以說明許多較複雜的有機酸類由 CH3COOH形成，如上所述6-甲基水楊酸的生物合成途徑：
（2）生物鹼： 生物鹼的生源學說曾有多種路線的構想，但目前己主要集中一種學說，即生物鹼是由醋酸、單萜和多種簡單胺基酸如苯丙氨酸（Phenylalanine）、色氨酸（TrYptophan）、蛋氨酸（Meih1onine），鳥氨酸（Ornithine）等作為前體而形成的。這些理論因為標記化合物的發展已可用實驗證實。方法是給予植株以一定的具標記元素的化合物為前體，（常用的為具14C的化合物），待植株經過一定時期的生長後，分離生物鹼，從前體與生成物標記元素的位置來確定二者之間的關係。由於套用了這種技術，許多生物鹼如菸鹼（Nicoitine）、）嗎啡（Morphine）、莨菪鹼（Hyoscyamine）、秋水仙鹼（Col一chicine）、罌粟鹼（Papaverine）、蘆竹鹼（Gramine）等已證明是由胺基酸形成。有些簡單的生物鹼已可按生源學說途徑在實驗室里用胺基酸進行人工合成。目前關於生物鹼的生源研究有一較大的突破，即認為除了上述各種前體外，還有許多特殊的中間物質參與了生物合成過程。
例：自鳥氨酸等形成的生物鹼
（3）香豆精類：
（4）蒽醌類： 許多蒽醌類成分在植物體內的前體至今未完全確定。有的學者認為苔蘚酸（Orsellinic acid，廣泛分布於地衣和真菌）為一前體。由其形成蒽醌類成分的生源學說路線。
（5）萜類： 一般認為由CH3COOH與輔酶A（CoenzymeA，簡作：CO.A）縮合成酯,再經過脫水、氧化-還原、環化、分子重排等反應形成C5——C10——C15——C20——C30——C40……的各種萜類。
以上僅列舉了部分植物化學萬分的生源學說，由於大家對此項工作的意義日益重視，有關生源研究的科研工作日益增多，原來的一些構想也得到了實驗證實。但由於植物成分的本身種類和結構變化多樣，加上在這些成分生物合成過程中所產生的各種中間產物的化學結構以及它們之間關係的複雜性，植物成分的生源研究還需要進行大量的深入的工作。
