碱液浸泡法去除太白贝母种子种皮最佳条件探究

贺珍珍，张新悦，强 敏，王展宇，陈克克，强 毅

(1.陕西师范大学 生命科学学院，西北濒危药材资源开发国家工程实验室，陕西 西安 710062；2.西安文理学院 生物与环境工程学院 基因工程实验室，陕西 西安 710065；3.西安市秦岭天然产物开发与抗癌类创新药物研究重点实验室，陕西 西安 710065)

1 引言

太白贝母FritillariataipaiensisP.Y.Li，又称太贝、尖贝、秦贝，是百合科贝母属的药用植物，以其干燥鳞茎入药，被2010-2020年版《中国药典》一部收录于川贝母项下[1～2]，是药材川贝母的基源植物之一。太白贝母具有清热润肺，化痰止咳，散结消痈等作用，临床广泛应用于肺热燥咳、肺阴虚等病症[3]。许多研究结果表明，太白贝母化学成分以及药理作用与川贝母十分相似，是川贝母基源植物中最适合在低海拔地区种植的物种。，近年来，太白贝母的栽培技术逐渐成熟，使其在低海拔地区大规模种植成为可能[4]，陕西省在太白县、留坝县、柞水县、岚皋县等广大地区均有种植，太白贝母已成为陕西省特色“秦药”品种。在太白贝母的规范化生产过程中，选取优质种源是首要前提，但太白贝母种子小，且单个果实中包含种子数量多，因此很难从外观上确定其质量优劣，需借助实验的方法进行种子质量的检测。由于太白贝母种子外有种皮包被，在日常生产中对其种子活力测定有一定阻碍作用，因此去除种皮十分必要。通过查阅文献资料，笔者基于低浓度的NaOH溶液浸泡法[5]，探究太白贝母种皮去除的最佳条件，为生产中太白贝母种子质量检测提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

太白贝母成熟蒴果及种子，采集自陕西省商洛市柞水县。

1.2 试验方法

选择生长状况良好，无霉变，成熟的太白贝母种子若干，每20粒种子为一组。实验中设置的单因素变量有NaOH溶液浓度、浸泡时间、浸泡温度；每个单因素设置三个水平，分别为：NaOH溶液浓度：1.2%，1.5%，1.8%；浸泡时间：8 min，10 min，12 min；浸泡温度：50℃，55℃，60℃。

根据单因素和三水平将实验分组如下：

第一次试验为第1组到第3组，以NaOH浓度1.5%，浸泡温度55℃为固定水平，考察三个水平的浸泡时间对种子去皮的效果；

第二次试验为第4组到第6组，以NaOH浓度1.5%，第一次实验中去皮效果最好的浸泡时间为固定水平，考察三个水平的浸泡温度对种子去皮的效果；

第三次试验为第7组到第9组，以第一次实验中去皮效果最好的浸泡时间和第二次实验中去皮效果最好的浸泡温度为固定水平，考察三个水平的NaOH浓度对种子去皮的效果。

将太白贝母种子先按照上述试验用NaOH溶液浸泡，然后用镊子小心去除表面脱离的种皮，再进行后续试验结果的统计。

1.3 试验结果评判标准

采用两种方法评判种子去皮效果，以去皮率P计算为主，感官判断为辅[6]。

去皮率P计算方法如下：在开始试验之前将每组种子称重，此时重量记作M，将浸泡过的种子去除表面脱落的种皮，烘干并称重，此时获得的种子重量记作m，则去皮率为：

感官判断评价方法为：在体视显微镜下观察去皮后的种子，依据表1中各判断指标和评分标准对试验效果进行打分。

2 结果与分析

与其它贝母种子类似[7～9]，太白贝母种子外观呈扁平状，整体为三角倒卵形，成熟种子种皮棕黄色，种皮薄。从图1扫描电镜结果中可见，太白贝母种子表面有不规则褶皱，沟壑明显。

由图1还可明显看出体视显微镜下观察到的种子去皮效果对比情况。NaOH溶液浸泡后的种子其种皮组织脱落较完全，种子致密半透明，表面呈现光滑的乳白色；而仅经蒸馏水浸泡去皮的对照组，其种子表面有较多黄色种皮组织残留，且残留的种皮组织与种子表面粘连紧密，不易去除。两种试验结果的对比证明，低浓度NaOH溶液浸泡可以较好的对太白贝母种子去皮，完成种皮脱落过程。

表 1 种子去皮效果的判断指标和评分标准

图 1 太白贝母种子形态观察

对两种方法评判的种子去皮效果的试验数据进行统计分析，结果如表2所示。从结果可知，第三次试验即第7组到第9组整体的去皮率均高于其它两次试验的去皮率，尤其以第9组的去皮率最高，为26.11%。同时，在感官指标方面，第9组评分较好，尤其是三项感官指标的平均分相对于其它8组最高，为9.2分，该结果与去皮率计算结果一致。因此，第9组的实验条件可确定为实验的最佳条件，即NaOH溶液浓度为1.8%、浸泡温度为50℃，浸泡时间为10 min时，碱液浸泡法去除种皮的效果最好。

表2 各组种子去皮后的实验结果

2 讨论

在自然条件下，太白贝母种子的萌发率较低，即使采用人工栽培，太白贝母种子萌发也需要经过较长的时间周期。研究发现，贝母种子的种皮是其种子萌发率低的原因之一。黄艳等[8]研究发现，暗紫贝母种皮细胞外表面包裹有一层明显的脂类物质——蜡质，这层蜡质会阻碍水分和气体进出种子，影响种子的透气性和透水性，导致贝母种子难以萌发。马生军等[10]的实验结果证明，伊贝母种皮和胚乳中存在萌发抑制物，这也是其种子休眠的主要原因。因此，去除种皮是提高贝母种子发芽率的有效方法之一[10]。目前，常规去除种皮的方法主要有机械去皮法、碱液或酸液等化学药剂去皮法和沸水去皮法等。笔者实验采用低浓度NaOH溶液浸泡法去除太白贝母种子的种皮。研究表明，碱液去皮的主要原理是，稀碱液可以溶解皮与仁之间的果胶层，同时和果胶酸发生化学反应使其转变成水溶性好的果胶酸钠等盐类，从而使种皮容易脱落[5]。

随着中药市场的不断发展，川贝母的野生资源变得十分稀缺，且价格高昂。太白贝母作为川贝母的基源植物之一，在栽培技术和种植条件上均具有明显的优势，在此基础上选育优质的种质资源，建立规范的太白贝母GAP生产基地，在一定程度上可以缓解川贝母药材稀缺的现状。笔者实验通过低浓度的NaOH溶液浸泡法探讨去除太白贝母种皮的最佳条件，为太白贝母种子生理休眠等研究提供科学技术支持。