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2种生态型三叶青生长发育与总黄酮含量的比较

2018-08-24洪霞赖小芳邱莉萍米敏刘也楠陈银龙

浙江农业科学 2018年8期
关键词:生态型阔叶块根

洪霞,赖小芳,邱莉萍,米敏,刘也楠,陈银龙

(台州市农业科学研究院,浙江 临海 317000)

三叶青为葡萄科崖爬藤属,又名金线吊葫芦、石猴子、石老鼠、蛇附子,块根或全草均可入药,具有消炎解毒、镇痛解热、抗癌、护肝等功效,有较高的药用价值[1-2]。临床上三叶青常用于治疗小儿高热、扁桃体炎、支气管炎、肺炎、肝炎、心脑血管疾病、肿瘤等[3-5]。野生三叶青分布广泛,主要有紫藤与青藤2个品种,生长区域界限明显,不混生[6]。由于野生资源多年来遭受采挖,导致日益稀少,在浙江省已被列入保护名录[7]。目前,多地已着手开展三叶青人工栽培与品种选育的研究,以满足日益增长的药材需求。本试验收集了野生紫藤三叶青的2个生态品种进行人工栽培,开展生长发育以及不同生长年限、不同部位总黄酮含量的研究,为三叶青优良品种选育以及收获年限提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

2014年于浙江台州黄岩引入野生三叶青资源,分别为窄叶、阔叶2种生态型三叶青。窄叶三叶青与阔叶三叶青均为紫藤,叶片表面无毛。窄叶三叶青叶片狭长,深绿色,主叶脉正中对称;阔叶三叶青叶片较宽,浅绿色,主叶脉左右不对称。引入的野生阔叶三叶青块根用于总黄酮含量测定方法学考察。2种野生三叶青进行扦插育苗、移栽,连续3年收获不同生长年限的三叶青材料。

1.2 仪器与试剂

紫外分光光度计(UV-3100PC,Mapada);超声波细胞粉碎机(JY 92-IIN,宁波新芝);60目筛;电子天平(AL104),梅特勒-托利多仪器;恒温干燥箱(上海博讯)。

芦丁标准品(中国药品生物制品检定所,批号10080-201409);亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、乙醇均为分析纯,国药集团化学制剂有限公司。

1.3 种植、收获与性状考察

2014年4月取三叶青茎段进行扦插,以金色3号为育苗基质,等成活出根,于当年7月取长势一致的幼苗进行移栽。采用控根容器栽培,直径30 cm,深度30 cm。以园土∶菌渣∶珍珠岩(5∶1∶1),混合后作为栽培基质装填种植,每个控根容器均匀种植3株。阔叶三叶青与窄叶三叶青各种植25个控根容器,人工遮阴,统一管理。每年的7月中旬随机收获5个单株,对主蔓长度、分枝数、茎叶鲜重、T/R(地上部鲜重/块根总重)比值、单株块根数、单株块根总重(鲜重)这6个农艺性状进行了考察。考察后,将5个单株按照块根、藤茎、叶片分开并混合,放入恒温干燥箱105 ℃杀青20 min,50 ℃烘干至恒重备用。

1.4 总黄酮含量测定

1.4.1 供试品溶液制备

烘干后的三叶青样品用液氮磨成细粉后,过60目筛,精密称取0.15 g,加入5 mL 60%乙醇,超声破碎40 min,功率400 W,保护温度60 ℃,12 000 r·min-1离心10 min,取上清。使用60%乙醇定容至5 mL。重复操作3次。

1.4.2 标准溶液配制

精密称取0.005 g芦丁标准品,加入25 mL 25%酒精超声溶解,配制成0.2 mg·mL-1标准溶液。

1.4.3 测试波长选择

取500 μL标准溶液与100 μL供试品溶液,分别加入100 μL 5%硝酸钠,混匀,静置5 min,加入100 μL 10%硝酸铝,混匀,静置5 min,加入1 mL 10% NaOH溶液混匀,最后加入60%乙醇适量,定容至2.5 mL,静置15 min,标准品反应液与供试品反应液均在200~800 nm进行吸光度扫描,总黄酮均在502 nm处有最大吸收波长。

1.4.4 标准曲线绘制

参照郑军献等[8]报道的方法进行优化测定。吸取标准溶液50、100、200、400、500、600、700、800、1 200 μL,按照1.4.3的反应方法,反应溶液在502 nm处测定吸光值。得标准曲线y=11.455x×0.009 5,r=0.997,芦丁在0.004~0.096 mg·mL-1浓度与吸光值之间有良好的线性关系。

1.4.5 方法学考察

精密度与稳定性。连续6次测定反应液的吸光值,计算得r值为0.57%,显示仪器的精密度良好。取测试波长的供试品反应液在10、20、40、60、80、90 min分别测定吸光值,得R值为1.96%,样品反应液在1.5 h内比较稳定。

方法重现性。平行操作6次,测定样品的黄酮含量。6次测定的黄酮含量分别为14.41、13.41、14.28、14.18、14.11、13.97 mg·g-1,均值14.06 mg·g-1,得r值为2.5%。

加样回收。精密称取已知含量为14.06 mg·g-1的样品0.15 g共6份,加入适量的芦丁对照品,按供试品溶液制备方法制备溶液,按1.4.3节操作,于502 nm波长处测定吸光度,计算得6次回收率分别为98.61%、96.83%、97.02%、95.13%、102.73%、99.43%,r值为2.67%。

1.5 数据分析

数据采用SPSS 17.0统计软件进行分析,显著性差异比较采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 不同生长年限三叶青农艺性状的比较

由表1可知,2种生态型三叶青随着生长年限的增加,单株的块根产量稳步上升,尤其是从第1~2年,单株块根个数显著增加,分别增长73.13%与130.51%,而从第2~3年,单株的块根个数没有显著增加,主要是单个块根的重量增长。地上部的茎叶鲜重二年生三叶青显著大于一年生,三年生与二年生没有显著差异,茎叶鲜重的增长主要是主蔓长度的显著增加,分枝数没有显著差异。二年生的T/R比值与一年生相比显著下降。由上述得知,三叶青从第1~2年期间是快速生长累积阶段,而第2~3年长势趋于缓和,地上部生长趋于稳定,但块根产量继续增加。

表1 2种生态型三叶青农艺性状的比较

阔叶三叶青无论是一年生、二年生还是三年生,单株产量均高于窄叶三叶青。二年生与三年生的茎叶鲜重、块根总重显著高于窄叶三叶青,其中二年生样品差异达到极显著水平,2种生态型茎叶鲜重的差异主要由分枝数的差异所致,达到显著水平。

2.2 总黄酮含量的变化与比较

由图1可知,三叶青不同部位的黄酮积累量并不相同,以藤茎中的含量为最高。第1~2年黄酮含量变化最为显著,第2~3年则相对稳定。其中,二、三年生的三叶青块根黄酮含量显著低于一年生。二、三年生的藤茎、叶片黄酮则显著高于一年生。比较窄叶三叶青与阔叶三叶青黄酮含量发现,窄叶三叶青的黄酮含量除二年生与三年生的叶片外,其他不同年限、不同组织样品均显著高于相应的阔叶三叶青样品,其中以块根与藤茎中黄酮含量差异最大,达极显著水平。随着生长年限的延长,在块根中窄叶的总黄酮含量比阔叶依次高77.53%、29.89%、31.72%,在藤茎中则依次高出30.29%、31.93%、31.07%。

图1 2种生态型三叶青总黄酮含量的比较

3 讨论

三叶青作为重要的中药材入选新“浙八味”,一直以来以块根入药。野生的三叶青资源生长年限不清,无法为人工栽培经济效益的提高提供理论依据。本研究对三叶青进行人工栽培,对不同生长年限的产量,有效成分含量进行了系统的研究。一年生的三叶青虽然单位质量有效成分总黄酮含量高,但块根数量少,产量低,经济效益低下;而二、三年生三叶青产量增加极为显著,且二、三年生有效成分含量趋向稳定,适宜收获,尤其以三年生三叶青为最好。产量的逐年增加与已有研究具有一致性,而增幅差异可能与人工栽培方式的不同有关,这表明通过改善栽培方式能提高三叶青产量[9-10]。此外,关于三叶青总黄酮的研究多在块根上[11-13]。本研究通过对不同部位总黄酮含量的测定发现,在藤茎与叶片中的总黄酮含量积累也较高。结合产量农艺性状分析可知,藤茎中总黄酮含量逐年增加,可能因为藤茎较细小,生长慢,有效成分有逐年累积的趋势;块根从第1~2年快速增长,导致单位质量总黄酮含量显著下降;叶片新老交替快,黄酮含量变化较小。综上所述,三叶青全株积累有效成分类黄酮,适宜全草入药,以三年生三叶青经济效益高,适宜采收。

三叶青野生资源丰富,不同产地的三叶青有效成分含量并不相同,与生长环境有着必然联系。有研究表明,浙江产三叶青有效成分比广西产量高[7],可见从野生三叶青资源能发掘优良种质。本研究引入的2种生态型三叶青分别表现为阔叶浅绿与窄叶深绿,其中窄叶三叶青总黄酮含量要高于阔叶三叶青,即品质较好,但阔叶三叶青在产量上明显优于窄叶三叶青,即产生的经济效益要高。可见,高产的三叶青资源并不意味着有效成分含量高。窄叶深绿性状是否与高有效成分含量相关,阔叶浅绿性状是否与高产相关仍值得深入研究。

4 小结

本研究表明,人工栽培三年生的三叶青块根产量高,经济效益好,适合采收。三叶青块根、藤茎、叶片中均积累了较高含量的有效成分类黄酮,适宜全株入药。窄叶与阔叶2种生态型三叶青进行统一人工栽培后,产量、有效成分并不相同,阔叶三叶青产量高,但有效成分含量低于窄叶三叶青,这对于从野生三叶青资源选育三叶青新品种意义重大。

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