银杏生长发育及其应用研究进展
银杏生长发育及其应用研究进展银杏（Ginkgo biloba）别名，白果、公孙树、鹅（鸭）掌子，属裸子植物，为落叶乔木。银杏是现存中最古老的孑遗种子植物。变种及品种有：黄叶银杏、塔状银杏、裂银杏、垂枝银杏、斑叶银杏。银杏最早出现于3.45亿年前的石炭纪。曾广泛分布于北半球的欧、亚、美洲，曾广泛分布于北半球，被科学家称为“活化石”，“植物界的熊猫”。野生状态的银杏残存于中国江苏徐州北部（邳州市）山东南部临沂（郯城县）地区浙江西部山区。浙江天目山，湖北大别山、神农架等地都有野生、半野生状态的银杏群落。银杏树高大挺拔，叶似扇形。冠大荫状，具有降温作用。叶形古雅，寿命绵长。无病虫害，不污染环境，树干光洁，是著名的无公害树种、有利于银杏的繁殖和增添风景。适应性强，银杏对气候土壤要求都很宽范。抗烟尘、抗火灾、抗有毒气体。银杏树体高大，树干通直，姿态优美，春夏翠绿，深秋金黄，是理想的园林绿化、行道树种。可用于园林绿化、行道、公路、田间林网、防风林带的理想栽培树种。被列为中国四大长寿观赏树种（松、柏、槐、银杏）。银杏是中国特有而丰富的经济植物资源。外种皮可提栲胶。木材浅黄色，细致，轻软，供建筑、家具、雕刻及其它工艺品用。又为庭园树、行道树。种子含有氢氰酸、组胺酸、蛋白质等。种仁供食用，多食中毒，中医学上以种子和叶可以入药，性平、味苦涩，有小毒。
近些年来，人们对银杏的关注不断啬，对银杏的研究不断增多，关于银杏的遗传地位，和生长发育过程，影响其生长发育的因素的研究成果也越来越多，而且断的趋向微观。
1 银杏的分子亲缘地理关系
龚维等通过单亲遗传cpDNA限制性片段长度多态性(polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length polymorphism，PCR-RFLP), cpDNA trnK基因和trnS-trnG基因间隔区序列变异，双亲遗传的nrDNA的扩增长度多态性(Amplified Fragment Length Polymorphism，AFLP)，以及mtDNA的nad2内含子序列信息，对银杏在中国的13个群体，以及日本、欧洲和北美的样品，进行了分子亲缘地理学研究。通过研究发现，中国西南地区是银杏第四纪冰期在中国的避难所之一。另外，还首次确定了东部浙江西天目山地区为银杏的另一个避难所。冰期后，银杏群体并没有经历过明显的群体扩张，但在西南地区避难所群体外围存在一定程度的短距离扩散。银杏的自然扩张能力有限，而人类的引种和白果买卖促进了银杏在各群体中的传播。西南地区群体和中部一东部地区群体呈现出两个独立进化的路线，同时，西南地区群体和东部地区群体分别具有4条特有的条带，欧洲的群体与中国的群体之间出现了显著的遗传分化。与历史记载一致，欧洲银杏并非直接起源于中国，但与中国东部群体具有较近的亲缘关系。
2 银杏多小孢子发育及多倍体的研究
多倍体是指含有3套或更多套染色体的个体、居群或种。植物细胞核内染色体组加倍以后，常常带来形态和生理上的变化，在生长速度、品质以及代谢物含量等方面都比一般二倍体有优势。
人工诱导多倍体的方法很多，通常可分为物理方法、化学方法和生物学方法三种。物理诱导方法是指利用温度、射线、机械损伤等物理因素处理植物材料，诱导细胞染色体加倍的方法。化学诱导是指利用秋水仙碱、富民隆、异生长素、萘肼乙烷、萘嵌戊烷等化学药剂处理正在分裂的细胞以诱导染色体加倍的方法。在林业中应用的生物方法主要包括原生质体融合、胚乳培养法等。
胡群艳等对北京林业大学银杏大道及北京鹫峰实习林场的银杏进行取材，并利用切枝水培诱导及自然非离体状态下诱导，进行染色体加倍。经研究发现，切枝水培条件下利用“人工气候箱”对银杏雄花枝进行高温处理，其花芽对高温的耐受能力较强，40℃是比较适合诱导银杏花粉染色体加倍的高温处理温度。另外，高温诱导银杏花粉染色体加倍的最佳处理时期为终变期，在终变期用40℃高温处理2h获得的未减数花粉比率最高，达到2.3%。而就持续处理时间而言，处理2h、4h、6h都获得了未减数花粉，这3个持续处理时间对高温诱导银杏花粉染色体加倍都是有效的。
3 关于银杏片叶的研究
徐艳丽等利用自然条件下雌、雄银杏植株叶片为实验材料。采用CIRAS-2型便携式光合作用测定系统(英国 PP Systems公司)测定叶片净光合速率，温度、湿度和CO2浓度均为环境水平，光照强度利用人工光源控制在1000μmol.m-2.s-1，。取雌、雄植株叶片进行试验，试验重复3次。通过研究发现，雌、雄银杏叶绿体光能转换能力比较相似，没有较大差异。在衰老初期连体叶片的净光合速率保持在一个较高水平，到9月下旬净光合速率开始逐渐下降，直至叶片脱落;光合磷酸化活力和ATP含量一直处于稳定状态，在9月中旬上升到一较大值后又恢复到之前的稳定状态;叶绿体ATPase在衰老过程中呈逐渐上升的趋势:叶绿体放氧活性和电子传递活性都在9月达到最大值，之后一直呈下降趋势。在自然生长条件下雌、雄银杏叶绿体在衰老过程中，片层逐渐降解，膜结构逐渐解体，油脂颗粒增大增多，内部结构趋于简单，以至叶绿体瓦解，最终导致了银杏叶片光合速率的下降。另外，在叶片衰老的整个时期，每个时期都有叶绿体解体且有新的叶绿体产生，但叶绿体数目总的趋势是在不断减少，这说明银杏的光合功能不仅与叶绿体内部结构有关还与叶绿体的数目多少有关。在自然生长条件下雌、雄银杏叶绿体蛋白组分在叶片生长发育期可以看到17KD，22KD， 32KD，47KD，55KD，60KD等多肤，而且 55KD是最明显的，雄银杏可以看到IOKD条带而在雌银杏却未发现。雌、雄银杏的室温荧光发射峰分别位于638nm和685nm。王丽丽等利用密植矮化银杏和实生乔化锻杏，选择高度在10m左右的实生乔化银杏和高度在3m左右的密植矮化银杏，实生乔化银杏从树冠顶部开始分8层，密植矮化银杏分7层测定，选取生长发育状况、空间取向和角度尽量一致(均为西侧且基本与地面平行)的叶片，每个处理重复3次用美国Li-COR公司生产的Li-6400光合测定系统测定叶片的净光合速率。通过研究发现，实生乔化银杏不同层面上叶片的平均净光合速率小于密植矮化银杏的，而变异度大于密植矮化银杏的；利用光合测定仪在梯度光照下测定乔化银杏顶层、中层和底层叶片的光响应曲线，计算得LCP分别为40.39、48.13和27.44μmol.m-2.s-1，光补偿点为中位叶>上位叶>下位叶。丽LSP均在600-800μmol.m-2.s-1左右的区域。银杏叶片在暗处理下呈黄色，未发现叶绿体的存在，黄化苗中的质体发育成黄化质体，其最显著的特征是典有晶格状的原片层体。而用不同光质的光对黄化叶片处理后发现，不周光质的光均能诱导叶绿体的形成。但经红光处理的叶片，形成的叶绿体中只有少量基质片层，并未出现基粒片层的垛叠。而经白光和蓝光处理的叶片，不但有叶绿体形成，而且叶绿体内有较多基质片层和基粒片层的形成。白光处理的叶片比蓝光处理的形成更多基质片层，而且基粒片层的垛叠程度也相对较高。
4 银杏叶片的应用
银杏叶提取物( extract of Ginkgo biloba , EGB )是一种高效的自由基清除剂，可有效拮抗自由基对细胞膜的损伤。目前，国内外对EGB 已进行了较系统的研究， 确定了EGB的药理作用广泛，药效可靠，是一种不良反应较少的天然药物，具有重要的药用价值。杨晓燕等通过在饲料中添加银杏叶提取物，喂养幼鸡，进行实验，通过实验发现，银杏叶提取物作为一种新型植物饲料添加剂， 对肉鸡有促进生长的作用， 同时对转氨酶的含量无显著影响， 表明EGB 使含转氨酶的器官处于相对完好状态，对机体无不良影响。
视网膜神经细胞，特别是光感受器细胞凋亡是视网膜变性性疾病的共同病理通路。以往研究中发现，视网膜变性疾病中，光细胞变性可能与谷氨酸等兴奋性氨基酸在局部积聚有关。郭梦翔， 朱晓波， 罗燕等用谷氨酸处理7天左右的大鼠视网膜神经细胞，分成若干组后用不同浓度的银杏内酯B进行处理，结果发现，100μmol／L 的谷氨酸可以导致视网膜神经细胞存活率降低，凋亡率增加；预先给予不同浓度的银杏内酯B可以拮抗谷氨酸的致凋亡作用，在10-100μmol／L 范围内该作用具有剂量依赖性。
组织血液灌流量减少可引起缺血性损伤。恢复血液灌注时，组织反而出现比再灌注前更明显，更显著的损伤和功能障碍，这种现象被称为缺血-再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury，IRI)。银杏叶提取物(Ginkgo biloba Extracts，EGb761)是从银杏(Ginkgo biloba L．)的叶中利用醇溶液提取出的物质，近几年的研究发现其具有抗缺血缺氧，增加脑血流量，捕获自由基，抗血小板活化因子诱导的血小板聚集等作用。文静等利用蒙古沙土鼠(Mongol Jan gerbil)双侧颈总动脉夹闭造成短暂性脑缺血再灌注损伤模型，观察脑缺血再灌注后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)的变化及脑组织神经细胞凋亡情况，以及EGb761对其的影响，通过实验发现银杏叶提取物(100mg／kg)能够使沙土鼠脑缺血再灌注损伤后脑组织中SOD、CAT的含量增加，且在24小时达到高峰，同时也使MDA含量的增加趋势得到明显的抑制，说明银杏叶提取物对沙土鼠缺血再灌注后脑组织的保护作用与阻断氧自由基连锁反应有关，具有明显的抗氧自由基作用，从而达到抗脑缺血再灌注损伤的作用。
有研究表明银杏叶提取物(GBE)能改变一些合用药物的药代动力学，但结论却有所不同，也没有GBE诱导CYP450机制的研究。邓颖等通过建立人、大鼠原代肝细胞培养模型，研究银杏叶提取物(GBE)、白果内酯(BB)和银杏内酯B(GB)对人和大鼠原代肝细胞中CYP3A的影响，白果内酯(BB)、银杏内酯B(GB)和银杏内酯A(GA)对大鼠体内肝微粒体中CYP450酶的影响以及银杏叶提取物(GBE)和白果内酯(BB)对CYP3A4诱导机制。通过研究发现：在100ng／mL-2.5 μg/L剂量范围内，GBE均能诱导人和大鼠原代肝细胞中CYP3A的酶活性、基因表达和蛋白表达，且存在剂量依赖效应，这些诱导作用不存在种属差异。BB在2-50 ng/mL剂量范围内，能显著诱导CYP3A的蛋白表达，GB对其没有影响。BB是GBE诱导大鼠体内CYP3Al和CYP2B1／2的主要成分；活性单体槲皮素、山萘酚、白果内酯、银杏内酯A和B均为GBE诱导CYPlA2贡献了力量；GBE及三大萜类单体对CYP2C7、CYP2C11和CYP2D2均无影响。
5 总结
随着市场经济的发展，科学技术的进步，银杏资源越来越多的被开发利用，从最初的利用木材等，到现在酯类提取，银杏体内微量成分的分析，微观结构的探究，其越来越多的价值被人们发现，而且国内外对银杏的研究还在继续。 提取物一直卖得很火！ 不用说那么复杂的提取物了，我们这条路上，两旁种了许多银杏树。大概DB四五十吧，据说每颗树都值一万多，真是挺了不得。他的果实，也就是老百姓所说的白果，价值也很高。可惜我们这里是郊区，人民的素质不是很高。每年秋天，许多人都会带着家人拿着竹杆往下打。政府也管不过来，伤了枝叶不说，那毕竟是国家财产，而且，这种东西市场上也有卖的呀。哎，干着急。
去年，这种树的叶子在夏天的时候就黄了，我请教年老的同事，大概没有什么肯定的说法。有的说，是因为冬天除雪时，把道路上的雪堆在树旁，而雪里面有除雪剂，结果伤害了这种树。我觉得也可能是遭遇到了什么病害了吧。因为同一条马路上，有的黄了，有的就没事，我去市内时，发现市内有些银杏树也是这样。
当然也可以是因为除雪剂，植物和人一样，不同的个体，抵抗能力不同。
我没有定论，我不是专业搞这个的，所以也没有花心思去想，但我这时就想，那些到处讲座，一小时五百元讲课费的专家、高工、总工怎么不来管管呢，看着真可惜，希望今年这些树能存活。 在距今2亿年的史前时期，地球上至少存在有15种银杏科植物。但经历了第4世纪严酷的冰河期以后，全球仅剩一种银杏——中国银杏，故世人称其为“活化石”。后来，全球第一只可用于扩张脑动脉、防止脑梗塞的植物制剂“梯保宁”（Tebonin）（银杏叶提取物片）在德国和法国先后上市。此后的几十年，银杏叶制剂如日中天，并迅速成长为全球第一植物药，无论国内外，银杏叶制剂均稳居心脑血管领域植物药首位。
近几年来，国外医学研究人员对银杏叶提取物（EGB）的保健作用作了大量的研究。并发现EGB有六大保健与治疗作用，其中包括：防治脑梗塞；治疗脑功能障碍（改善记忆）；防治阿尔茨海默病（老年痴呆症）；动善动脉硬化引起的间歇性跛行等症；治疗糖尿病；防治青光眼。
起步慢，成长快
银杏叶为中国的“国粹”之一，直到上世纪80年代初浙江康恩贝制药股份有限公司（原浙江兰溪制药厂）才与中科院上海药物研究所科研人员全力攻关，首次从银杏叶中提取出药用成分，并开发出国内第一只运用现代天然药化技术手段研制上市的银杏叶制剂“天保宁”。至今，我国已经批准了116个银杏叶制剂，有片剂、胶囊剂、软胶囊、注射剂、颗粒剂、分散片、滴丸、口服液等剂型，进口药品主要是德国威玛舒培博士大药厂的“金纳多”和法国博福-益普生制药公司的“达纳康”。
由于中成药具有多成分、多靶点和多效性等特点（相比之下的化学药作用较为单一，且副作用较大），在治疗发病人数众多的心脑血管疾病领域有独特的优势，故国内市场上林林总总的中成药类心脑血管疾病药物销路均不错。
据了解，国内市场年销售1000万元人民币以上的10大品牌银杏叶制剂依次为：德国的“金纳多注射液”、贵州益佰的“银杏达莫注射剂”、三九万荣的“舒血宁注射剂”、扬子江的“银杏叶片”、贵州信邦的“银杏天宝胶囊”、上海信谊的“百路达胶囊”、深圳海王的“银可络片”、浙江康恩贝的“天保宁片”、山西大同惠达的“舒血宁注射剂”、 北京双鹤的“舒血宁注射剂”。
存在问题不容忽视
银杏叶的开发不仅在国内十分热门，国外的研究也十分活跃，是研究得最为深入的天然植物药。有西方研究人员发现，银杏叶制剂具有防治老年痴呆症的良好作用，其效果甚至优于西药多奈哌齐。除此之外，还有治疗糖尿病并发症——周围神经病、防治高原反应等报道，且有很好的效果。但作为执心脑血管植物药“牛耳”的银杏叶制剂，在受到国内外研究人员追捧、临床医生和患者喜爱的同时，存在着以下几个不容忽视的问题，如果不能解决好，将不利于银杏叶产业的健康发展。
首先是银杏叶制剂新适应症的开发。银杏叶制剂目前在临床上用于治疗胸痹、中风，实际上其功能远不止这些，已有确切的报道指出其对周围神经病变、老年痴呆症等有良好的功效：有研究人员通过临床证实，银杏叶制剂“天保宁”和苏州卫材的“甲钴胺片”在治疗糖尿病周围神经病变上有同等效果；在《中国糖尿病杂志》等专业期刊上也都有用银杏叶制剂治疗糖尿病周围神经病变的报道，且疗效良好。
面对这些潜在的适应症，国内却没有人去进行深度开发，增加其技术含量，挖掘潜在价值。究其原因，无非是进行深度开发要花一大笔经费，一旦研究成功，别人却坐享其成，这样不划算。正是由于银杏叶制剂企业各自打着小算盘，一些很有开发价值的适应症就这样被埋没了，实在可惜。从另一个角度讲，国内对银杏叶制剂研究没有深度，简单地低水平重复，没有能力参与国际竞争。
二是银杏叶制剂质量标准的缺失，使其存在隐患。EGB是以银杏叶为原料，采用适当的溶剂提取的有效成分富集的一类产物，银杏叶制剂是以EGB为原料制成的各种剂型。EGB的化学成分不仅包括银杏黄酮/内酯等主要有效成分，还有银杏酸这一有害成分，银杏酸是国内外一致公认的潜在过敏物质，是自然界中最强烈的接触性过敏原中的成分之一，可引起严重的过敏反应，还会引起基因突变、神经损伤等，有文献报道称已经有过敏性休克、过敏性紫癜、剥脱性皮炎、消化道粘膜过敏、痉挛和神经麻痹等数例不良反应。《中国药典》2005年版中，对EGB中银杏酸的量进行了控制，但银杏叶制剂却没有银杏酸这一有害成分量的控制，而外贸市场上EGB的质量参差不齐，表现在银杏酸含量控制程度的不同，价格相差悬殊，银杏酸含量控制在5个ppm的是每千克90美元，5个ppm以上的是每千克20～30美元不等，国内银杏叶制剂的零售价低的是3～5元/盒不等，高的是每盒20多元，药品质量孰优孰劣？由于药典对银杏叶制剂银杏酸的量没有控制，所以，EGB市场在价格混乱及制剂标准存在漏洞的情形下，难免会有人用廉价的EGB投入到制剂生产中去，埋下药物不良反应的隐患。
更令人吃惊的是，市面上竟然有人在EGB中利用芦丁等掺杂使假，但现行质量标准又无法控制，这个问题如果不解决，终究会影响银杏叶制剂的功效，损害并断送我国的银杏叶产业。所以，真正全面控制EGB的质量迫在眉睫。为此，有专业人士建议，应建立EGB的指纹图谱，控制EGB的质量。
可见，要促进银杏叶制剂的健康发展，使其更好地为人类健康服务，首先要解决好提取物和制剂质量标准的问题，不给投机分子留下漏洞。有专业人士认为，银杏酸在制剂中含量虽然甚微，很难检测出来，但实际上是可以检测出来的，这只是方法问题，而且检测成本较高。据了解，国外的银杏叶制剂对银杏酸含量有指标控制，如金纳多注射剂对银杏酸指标控制在1个ppm。其次是要充分挖掘其内在价值，更好地为患者解除疾苦。在解决这些问题上，需要国家有关部门和行业的共同努力；行业协会也应充分发挥组织和协调作用，促使我国银杏叶产业能够健康、快速地成长。
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