窄叶鲜卑花与叶表皮组织构造相关的脂肪类成分分析*
2021-03-04白贺明邱国玉杨永建
李 运,白贺明,邱国玉,杨永建
(1.兰州市食品药品检验检测研究院/甘肃省种植中药材外源性污染物监测工程研究中心,甘肃 兰州 730050;2.兰州大学药学院,甘肃 兰州 730000)
窄叶鲜卑花Sibiraea angustata (Rehd.)Hand.-Mazz.为蔷薇科鲜卑花属植物,生长于山坡灌木丛中或山谷砂石滩上,海拔3 100 m 以上,分布于我国青海南部、甘肃东南部、云南西北部、西藏东南部和四川西部[1]。藏族民间常以其枝叶及果序或带果实的果枝入药,具有消食理气、散热消痞,祛风寒的功效[2],现代药理学研究表明,具有调节脂代谢[3]、抗氧化[4]、抑制K 562 肿瘤细胞体外生长[5]等作用。为探明窄叶鲜卑花的特殊环境对该植物的组织构造以及与组织构造相关的特征性成分产生的影响,本研究首次对窄叶鲜卑花与其叶表皮组织构造相关的脂肪类成分进行分析,为进一步合理开发这一藏药资源提供科学依据。
1 仪器与材料
1.1 试剂与仪器
N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)(上海晶纯试剂有限公司);石油醚、氯仿均为分析纯(天津化学试剂有限公司)。JSM-6380LV 型电子显微镜;Agilent 6890/5973 型气相质谱联用仪。
1.2 试验材料
A(甘肃夏河达宗湖2009.06.21 海拔3 100 m);B(甘肃夏河达宗湖2009.07.18);C(甘肃夏河达宗湖2009.08.15);D(C 的炮制品);E(甘肃合作当周草原2009.08.14 海拔2 980 m);F(西藏拉萨多底沟2009.08海拔4 000 m),以上样品经兰州大学药学院杨永建教授鉴定,均为窄叶鲜卑花Sibiraea angustata(Rehd.) Hand.-Mazz.的叶。
2 方法
2.1 叶表皮微形态观察
成熟、完整、干燥的窄叶鲜卑花叶片,取中部0.5 cm×0.5 cm 小块直接贴在观察台上,镀导电膜,在JSM-6380LV 型电子显微镜下观察,拍照。
2.2 脂肪类成分分析
取窄叶鲜卑花的叶粉碎,过40 目筛,分别称取5 g,置于具塞锥形瓶中,加入30 mL 石油醚,超声提取3 次,合并,浓缩至30 mL,取浓缩液1 mL,转入1.5 mL埃芬道夫管中,真空干燥后加入30 μL BSTFA,密封,60℃反应30 min 后,加0.5 mL 氯仿进行气相色谱-质谱联用仪器分析,分析条件:SE-54,50 m×250 μm×0.50 μm 毛细管柱(中科院兰州化物所色谱研究中心);进样口温度:280℃;进样方式:不分流;载气流速:1.0 mL/s;升温程序:100℃→280℃(20℃/min),保持10 min;气化室温度为260℃;载气为高纯氦气。质谱传输线温度为280℃;EI 源;电子轰击能量70 eV;离子源温度250℃;溶剂延迟5.0 min;质量扫描范围14~400 amu;进样量:2μL。样品总离子流图如图1 所示,并按峰面积归一化法计算各组成成分的百分含量。
图1 样品A 总离子流图
3 结果与讨论
3.1 窄叶鲜卑花叶表皮微形态
扫描电镜结合光学显微镜观察结果表明:窄叶鲜卑花叶表皮细胞排列紧密;具非腺毛,基部较粗,先端尖削,长37.5~166 μm;叶上、下表皮均具气孔,分布较为分散,上、下表皮气孔形态基本一致,大部分气孔取向无规则,形状多为长宽相差不大的椭圆形,外拱盖为单层,内缘平滑,气孔明显下陷,呈环式或不定式,副卫细胞5~6 个,上表皮气孔长径14.1~21.3 μm,下表皮气孔长径13.1~20 μm;窄叶鲜卑花叶的上、下表皮细胞、上、下表皮中的非腺毛及气孔的副卫细胞和保卫细胞的外壁均覆盖有较厚的点状或鳞片状纹饰的角质,如图2 所示。以上微形态显示出窄叶鲜卑花具有旱生植物的特征,是其适应于高海拔、昼夜温差较大的生境的体现,这些特征为窄叶鲜卑花,以及鲜卑花属植物的鉴定、分类学研究具有一定的参考价值。
图2 窄叶鲜卑花叶表皮微形态
3.2 脂肪类成分分析
由于角质层是由表皮细胞所分泌,覆盖于植物地上器官表面的一层非细胞结构,由表层蜡、角质等组成的异源复合物,其功能主要起保护作用,对组织植物体内水分蒸腾和抗虫害具有重要作用[6],另外,植物叶角质层的特征在分类学中的价值也已得到普遍承认[7]。为探明窄叶鲜卑花叶表皮角质层的化学组成,对其分类、鉴定和资源利用提供依据,作者首次对窄叶鲜卑花与叶组织构造相关的脂肪类成分进行分析。(见表1)。
表1 窄叶鲜卑花叶中各脂肪类成分的含量(%)
脂肪类成分分析结果首次证实,窄叶鲜卑花叶中富含月桂酸、棕榈酸、植物醇、亚油酸、α-亚麻酸、硬脂酸和正二十烷;其中不同采收时间(6、7 和8 月份)样品中所含成分一致,含量有差别,其中棕榈酸含量在24.4%~16.3%之间,不饱和脂肪酸亚油酸的含量在15.4%~9.9%之间,α-亚麻酸的含量在43.3%~28.4%之间。采收时间相同产地不同的样品中所含成分与含量均有差异,其中甘肃夏河达宗湖样品C中α-亚麻酸(43.3%)含量最高,不含硬脂酸;甘肃合作当周草原的样品E 中月桂酸(17%)和棕榈酸(44.1%)含量最高,不含亚油酸;西藏拉萨多底沟的样品F中植物醇(43.4%)含量最高,不含硬脂酸。随着采集时间的向后推移,窄叶鲜卑花中的不饱和脂肪酸(植物醇、亚油酸、α-亚麻酸)的含量明显增高,这是由于窄叶鲜卑花的生长环境属于高海拔、高寒区,随着采集时间的向后推移,环境温度降低明显,有利于增强植物膜体系的稳定性,是窄叶鲜卑花适应环境,增强抗旱和抗寒性的一种表现[8],与其表型特征一致。
亚油酸、α-亚麻酸是人体必需的重要不饱和脂肪酸,炮制后窄叶鲜卑花叶中未检测到亚油酸和α-亚麻酸,而正二十烷的含量增加到了60.7%,因此认为,炮制工艺[9]使得亚油酸和α-亚麻酸氧化并损失。本实验结果为合理开发这一藏药资源及在新型药物的开发等方面提供依据。