3种光照条件白芨块茎和叶片多糖的积累

杨燕萍，周庄，付双彬，徐婉，姚丽娟，曾爱平，应震

(浙江省亚热带作物研究所，浙江 温州 325005)

白芨属植物是地生兰科植物中最具有经济价值的类群之一，为多年生草本植物，全球白芨属约有6种，分布在亚洲。我国有4种，广布于长江流域，秦岭以南地区[1-2]。白芨的块茎为我国传统中药，具有补肺、消肿、生肌、止血、敛疮等功效，用于治疗肺伤咳血、金疮出血、溃疡疼痛、汤火灼伤、手足皲裂等症[3]。白芨多糖还具有抑菌、抗肿瘤和提高免疫力等作用[4]。除以上临床药用外，白芨假鳞茎中含有大量水溶性多糖，多糖胶具有特殊的黏度特性，其理化性质基本与阿拉伯胶及西黄蓍胶类似，其化学成分是葡萄甘露聚糖，是白芨胶的主要功能性成分，可替代作为混悬剂及乳化剂用于食品及化工领域，也可将白芨代血浆，在化妆品中也广泛应用。如白芨胶能够延缓皮肤衰老功能，同时还具有增稠、悬浮、保湿、助乳化等功能[5-6]，故而颇具开发价值。近年研究发现，白芨的主要活性成分为白芨多糖，是重要的药效成分。但目前主要侧重于白芨多糖药效成分的研究，对白芨多糖积累的研究较少，因此，通过不同光照时间、季节对白芨块茎和叶片中的多糖含量进行比较分析，旨在为白芨栽培生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验场地设置于浙江省亚热带作物研究所试验苗圃，选择3块试验地进行，Ⅰ号试验地为春季光照时间4～5 h，土表温度12～16 ℃；夏季光照时间6～7 h，土表温度21～31 ℃；秋季光照时间5～6 h，土表温度18～23 ℃；冬季光照时间4～5 h，土表温度5～10 ℃。Ⅱ号场地为春季光照时间8～9 h，土表温度14～18 ℃；夏季光照时间10～11 h，土表温度24～33 ℃；秋季光照时间9～10 h，土表温度21～24 ℃；冬季光照时间8～9 h，土表温度3～16 ℃。Ⅲ号场地为春季光照时间6～7 h，土表温度12～16 ℃；夏季光照时间8～9 h，土表温度27～39 ℃；秋季光照时间7～8 h，土表温度22～31 ℃；冬季光照时间6～7 h，土表温度4～12 ℃。土表温度测量为每天10：00—15：00土层平均温度。

选择本研究组种植3年、长势均一、生长状态好的白芨块茎为3处试验场地中的研究材料。

1.2 方法

采取每个试验地中的白芨块茎10份，晒干磨粉，称取白芨中等粉加入倍体积的重蒸水，置于恒温水浴中浸提3次，每次过滤，合并滤液，滤液置于旋转蒸发仪中减压浓缩直至粘调。浓缩液用法脱蛋白加入多糖溶液体积倍的氯仿，加入氯仿体积倍的正丁醇，剧烈震摇，静止分层，除去蛋白沉淀，收集上清液，浓缩至调膏状，以除去氯仿等有机试剂。向浓缩液中加入倍体积的乙醇，析出大量色絮状沉淀静止放置过夜，使沉淀完全。减压抽滤压干滤液冋收乙醇，将沉淀物置于真空干燥箱中真空干燥，即得白芨粗多糖。将取得的白芨粗多糖采用苯酚-硫酸比色法测定多糖含量[7]。

1.3 统计

采用Excel 2016进行数据处理和统计学分析。

2 结果与分析

2.1 不同地块和季节中白芨叶片多糖含量变化

不同地块及季节中，光照时间和强度差异较大，对白芨叶片中多糖含量产生影响均不同。图1显示，Ⅱ号地块中白芨叶片多糖含量最高，其次是Ⅲ号地块。通过方差分析可以看出，不同地块与季节的白芨多糖含量差异不显著。在生长过程中，白芨因其生物学特性，冬天落叶难以运输和贮存养分，推测叶片中多糖由于生理特性因素，将多糖等营养物质从叶片转运到块茎中进行贮存越冬，因此不同光照时间和季节对于叶片的多糖含量变化未有明显影响。

图1 不同地块在不同季节中白芨叶片多糖 含量变化

2.2 不同地块和季节中白芨地下块茎多糖含量变化

在不同地块和季节中，光照强度、时间及地温对白芨类原球茎多糖的积累具有一定的影响。由图2可以看出，不同地块中白芨类原球茎多糖含量间具有显著性差异。Ⅱ号地块在白芨类原球茎中多糖含量高，可能在Ⅱ号地块中夏季光照时间可达到10～11 h，持续长时间的光合作用可促进多糖的积累，增进初生代谢产物的形成。但相同地块不同季节间地下块茎多糖含量差异不显著。

图2 不同季节各地块地下块茎多糖含量的变化

3 讨论

白芨多糖是初生代谢产物，也是衡量药效成分的重要指标。本研究通过不同的地块和季节对白芨叶片及块茎对多糖积累的影响得出，光照时间、地温对白芨叶片多糖的积累影响不明显，而不同光照时间对白芨地下块茎中多糖积累有显著影响，尤其是Ⅱ号地所种植白芨在较长日照条件下可积累更多的多糖，且在一年中均可保持较高的水平。综上所述，选择在日照时间较长的条件下进行白芨种植生产能有效提高块茎多糖含量。