铁皮石斛不同栽培方式不同海拔不同部位多糖含量对比研究
2022-03-17韩宝银张双庆岳怡梅潘金高李剑峰张桂玲
韩宝银 ,张 倩,叶 迪 ,张双庆,岳怡梅 ,张 波,潘金高,李剑峰 ,张桂玲 *
(1.贵州师范学院,贵州 贵阳 550018;2.贵州省德森现代农业科技有限公司,贵州 铜仁 565300)
铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)是兰科石斛属名贵药用草本植物[1]。因其有滋阴清热、益胃生津等功效[2-3],以及抗氧化、降血脂、降血糖和防癌抗癌[4]等神奇功效,被誉为“中华九大仙草”之首,作为保健品、中药配伍或鲜食而倍受大众青睐[5]。现代药理学研究证明铁皮石斛中因含有丰富的生物碱类、多糖类、菲类和氨基酸类等许多活性成分[6],其中多糖类是其主要的有效活性成分,具有增强机体免疫力、降血压和抑制肿瘤等作用[7-9]。贵州省委省政府高度重视石斛产业发展,贵州也是最早实施石斛人工栽培的省份之一。石斛产业是贵州省十二大重点农业产业之一,也是重点发展的特色产业[10],主要以附树仿野生栽培和大棚栽培为主。附树栽培是将铁皮石斛用布条捆绑在附生树种上,利用当地的气候条件,仿照野生环境的栽培方式;大棚栽培是利用温室大棚采用现代化的控温控湿,以当地可利用的树皮或木屑作为主要栽培基质的产量高、工业化程度高、栽培种植技术较为成熟的铁皮石斛栽培方式。针对铁皮石斛不同栽培方式不同海拔不同部位多糖含量仅见部分报道,如曾瑶等[11]对比研究了不同海拔高度铁皮石斛多糖含量,结果发现海拔因素是影响铁皮石斛多糖含量的重要栽培条件,低海拔栽培的铁皮石斛多糖含量明显高于中高海拔栽培的铁皮石斛多糖含量。根据文献检索发现铁皮石斛多糖是铁皮石斛研究中最多的一类成分,其有效抗氧化作用在各种文章中被广泛报道[12-13],《中国药典》(2015版)规定铁皮石斛的茎为药用部位,针对不同海拔不同栽培条件下有关叶多糖的含量研究较少,然而铁皮石斛叶不能被有效合理利用,这样必然会造成大量可利用资源的浪费。
因此,本研究以贵州沿河县中界镇和土地坳镇分别以附树仿野生栽培和大棚栽培两种不同海拔不同栽培方式铁皮石斛为研究对象,对比研究并测定了铁皮石斛不同部位(茎、叶)的多糖含量,为今后铁皮石斛的栽培方式、质量控制及资源综合化利用提供参考。
1 材料与仪器
1.1 实验材料
铁皮石斛样品于2021年4月采自贵州省沿河县中界镇附树仿野生栽培铁皮石斛和沿河县土地坳镇大棚栽培铁皮石斛,具体见表1。
表1 铁皮石斛样品信息
1.2 试剂与仪器
苯酚(分析纯、西陇科学股份有限公司),葡萄糖(分析纯、常德比克曼生物科技有限公司),浓硫酸(分析纯、重庆万盛川东化工有限公司),中草药粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司),烘箱(天津市莱波特瑞仪器有限公司),DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(天津市华鑫有限公司),电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司),紫外可见分光光度计(新世纪-T6)。
2 方法
2.1 材料的选择和处理
取附树栽培铁皮石斛和大棚栽培铁皮石斛切段,于60℃恒温干燥至干,用粉碎机将烘干后的铁皮石斛的根、茎、叶分别分开粉碎,过60目筛,装于密封袋内,放置干燥的环境中备用。
2.2 多糖提取
精密称取处理好的铁皮石斛粉末0.12 g,置于100 mL圆底烧瓶中,加入80 mL蒸馏水,水浴锅温度设置为80℃加热回流提取2 h后,过滤,将滤渣再次加入80 mL蒸馏水提取2 h。
2.3 提取液处理
合并两次滤液,将滤液浓缩至50 mL后转移至50 mL容量瓶中定容备用。
2.4 标准曲线的绘制
用电子分析天平精密称取葡萄糖分析纯0.025 g,放在250 mL容量瓶中,用蒸馏水溶解并定容,即得0.1 mg/mL的葡萄糖对照品溶液。移液管精密量取葡萄糖对照品溶液 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL,分别置于 10 mL具塞玻璃管中,各加水补至1 mL,然后精密加入1 mL临时配置好的5%苯酚溶液,摇匀,再精密加入5 mL的浓硫酸,摇匀。然后一起置于事先加热好的沸水中加热20 min,到时间后取出,置于冰水中冷却10 min后按紫外可见分光光度法,在波长490 nm处测吸光度。以吸光度为纵坐标,葡萄糖浓度为横坐标,绘制葡萄糖标准曲线,如图1所示。
图1 葡萄糖标准曲线绘制图
2.5 苯酚-硫酸法测定铁皮石斛多糖含量
移液管精确量取1 mL待测样品溶液,置于10 mL干净具塞玻璃管中,精密加入1 mL临时配制好的5%苯酚溶液,再精密加入5 mL浓硫酸,震荡摇匀。同样量取1 mL蒸馏水于10 mL具塞玻璃管中,再分别加入同上相同量的苯酚和浓硫酸,作为空白对照。然后一起置于沸水浴中加热20 min,到时间后取出,放在冰水中冷却10 min后按紫外可见分光光度法,在波长490 nm处测样品的吸光度。从标准曲线上读出样品溶液中铁皮石斛多糖浓度,通过多糖含量计算方法计算铁皮石斛多糖含量。
式中:c为根据标准曲线读出的多糖浓度,mg/mL;v为提取液总体积,mL;d为稀释倍数;m为药材粉末质量,g。
2.6 数据统计分析
利用Excel2003对测得的铁皮石斛多糖含量数据进行整理。
3 结果
3.1 不同栽培条件铁皮石斛多糖含量
以附树和大棚2种栽培方式对比铁皮石斛多糖含量,结果见表2,铁皮石斛多糖含量附树栽培明显高于大棚栽培。
表2 不同栽培条件不同部位铁皮石斛多糖含量
3.2 不同海拔条件铁皮石斛多糖含量
以沿海县中界镇和沿河县土地坳镇不同海拔条件栽培对比铁皮石斛多糖含量,结果见表1表2,铁皮石斛多糖含量低海拔中界镇明显高于中海拔土地坳镇。
3.3 同一栽培方式不同部位铁皮石斛多糖含量
以附树栽培方式对比铁皮石斛茎与叶多糖含量,结果见表2,铁皮石斛茎多糖含量高于铁皮石斛叶多糖含量。以大棚栽培方式对比铁皮石斛茎与叶多糖含量,结果见表2,铁皮石斛茎多糖含量高于铁皮石斛叶多糖含量。
3.4 不同栽培方式同一部位铁皮石斛多糖含量
以附树和大棚2种栽培方式对比铁皮石斛茎多糖含量,结果见表2,铁皮石斛多糖含量附树栽培明显高于大棚栽培。
3.5 不同栽培时间铁皮石斛多糖含量
以2年和3年栽培时间对比铁皮石斛多糖含量,见表2,栽培时间越长铁皮石斛多糖含量明显降低。
4 结束语
研究结果整体表明:铁皮石斛多糖含量,附树栽培高于大棚栽培,原因可能是在中界镇附树仿野生栽培铁皮石斛,当地自然环境条件好、树林保水性能好、树冠大能够提供很好的遮荫条件,有利于铁皮石斛生长;低海拔高于中海拔,这一结果与曾瑶等[11]研究结果一致,同时也表明在低海拔栽培铁皮石斛更易于铁皮石斛多糖含量积累;栽培时间越长多糖含量明显降低,原因可能是植株生长过程中新长出来的高位芽,高位芽在生长过程当中需要消耗植株营养,导致栽培时间越长反而多糖含量降低,建议铁皮石斛鲜条应适时采收;同一栽培条件下茎比叶多糖含量稍高,两者多糖含量差别不大,传统用药皆以茎为主,而忽略了叶的利用,现在市场上销售的威门石斛水是以铁皮石斛叶提取物为原料的一种新型产品,因此建议加强铁皮石斛叶的综合利用,弥补铁皮石斛药用资源不足的利用现状,综合开发并提高其延伸产品的经济价值。本文为今后铁皮石斛的质量控制、栽培方式以及资源综合化利用提供一定的参考价值,助推石斛相关产业提质增效发展。