菊花鉴别与活性成分检测的研究进展

时维静

[摘要] 菊花起源于我国，栽培历史悠久，主要分为药用菊、食用菊和观赏菊。菊花种类众多，遗传背景复杂，极易发生变异，如何进行分类与鉴别是当前研究的重要课题。对药用菊、食用菊更加重视菊花内在质量优劣，通过测定菊花多种化学成分，比较各种菊花活性因子特征，旨在建立药用菊花种类区分、质量优劣的评价标准，并用于指导食用与药用。本研究介绍了菊花的种质资源与变异特点，概述了菊花的分类与鉴别的传统方法及其局限性，对各种药用菊花的主要活性成分差异、定性定量检测方法的研究进展进行了较为全面的综述，以期为菊花的研究和开发利用提供参考。

[关键词] 菊花；种质与变异；分类与鉴别；活性成分检测

[中图分类号] R28???[文献标识码] A???[文章编号] 2095-0616（2012）15-09-03

菊花（chrysanthemum morifolium ramat）原产我国。东汉时期我国现存最早的药学专著《神农本草经》将其列为上品，菊花的文献记载已有3000余年的悠久历史，其栽培距今也有2500多年[1]。主要以药用和食用为主，到东晋陶渊明时， 菊花才被引入观赏栽培。宋代刘蒙的《菊谱》是我国现存，也是世界最早的菊花专著[2]。菊属有40余种，在我国分布的就有20余种，中国选育的菊花品种有4 000多个，全球品种总数超过2万种[3]。栽培的菊花分为药用菊、食用菊和观赏菊。2009年菊花被卫生部列为既是食品又是药品的物品名单，成为仅次于茶叶和咖啡的第三大饮品。

1?菊花的种质资源与变异

菊花种质资源的研究表明， 现代栽培菊花是野菊（D.indicum）、毛华菊（D.vestitum）等种间天然杂交为基础，再经过人工选择形成的栽培杂种复合体。菊属是一个种间隔离机制不十分完全的类群，遗传背景极其复杂。菊花极易发生变异，栽培条件和地域不同，其形态特征也会有所变化。菊花的形态变异之丰富堪称世界园艺植物之最，其近缘野生种的变异也极为丰富[4]。

我国菊花的药用类群通过人工长期栽培选育，已形成一些相对稳定的栽培变种，并形成了固定的产地，如安徽的亳菊、滁菊、贡菊，浙江的杭菊，河南的怀菊，四川的川菊等，构成了药用菊花的道地药材[5]，《中国药典》收载贡菊、杭菊、滁菊、亳菊四种。王德群等[6]对药用菊花历史演变进行了考证，认为贡菊与杭菊有亲缘关系，亳菊、怀菊、济菊及祁菊有亲缘关系，滁菊是独立类型，川菊原产四川中江，近年已无商品。杭菊、贡菊是徽商先利其制茶，后选择适合的优良品种引种栽培的，故以茶菊为主，兼顾药用；滁菊、亳菊是药菊中佳品，以药用为主，兼顾茶用[7]。

2?菊花的分类与鉴别

前人在菊花品种形态分类与鉴定已经做了大量的工作，主要以舌状花类型、花型及花色为依据大体划分菊花品种群，按照花径分为小菊与大菊， 按照花期分为早、中和晚3类[8]。但是仅仅运用形态学数据并不能够完全解决菊花品种分类中出

现的问题。目前，将同工酶技术和分子标记技术应用于菊花的品种鉴定，RAPD、RFLP、ISSR和AFLP技术均能够很好地反映菊花品种的多样性，且能够简单有效地区分菊花品种[9-10]。

药用菊花最早分为黄菊（杭菊等）、白菊（滁菊等）、野菊三种以指导临床应用。疏散风热多用黄菊花，平肝益肝多用白菊花，清热解毒多用野菊花[11]。生药性状鉴别主要从花形，花直径，总苞片，舌状花及管状花层数和颜色，气味等[12]。药用菊花在引种栽培时主要以形态差异分类和识别品种。李冬玲等[13]根据各种商品菊花的性状特点，编辑了检索表。为了突出道地药材的特殊性，滁菊、黄山贡菊、杭白菊、怀菊花已申请了地理标志产品（原产地域产品）。有效地鉴定菊花品种是指导菊花的应用和菊花品种资源研究的重要课题。

菊花生产上存在品种退化、菊种变异、名称混乱、加工方法不同等，黄山贡菊还培育出了1年2次花期，首次花期在7月份，第2次花期在11月份[14]。药用菊花含有多种保健和药用的活性成分，在不同种源、不同种及品种之间差距较大；同品种的不同的栽培环境、不同栽培技术和加工方法，对其活性成分也有很大影响。菊花是干燥后入药，其形态特征消失，单从形态鉴别很难控制产品质量，测定多种化学成分，作为菊花质量优劣的内在衡量标准，是目前药用菊、食用菊研究的热点。

3?不同药用菊花化学成分的研究

黄酮类化合物是菊花中重要的生物活性因子，主要包括木犀草素、槲皮素、芹菜素、金合欢素-7-O-β-D-吡喃半乳糖苷、芹菜素-7-O-β-D-吡喃半乳糖苷、金合欢素-7-O-（6-鼠李糖基）-β-D-吡喃葡萄糖苷、木犀草素-7-葡萄糖苷、藤黄菌素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，4-甲氧基藤黄菌素-7-O-β-D-吡喃半乳糖苷、黄芩苷、芦丁、山萘酚、芹菜素-7-葡萄糖苷、大波斯菊苷、矢车菊素-3-O-（6-O-丙二酰）-β-D-吡喃葡萄糖苷等[15]。药理研究表明，木犀草素、槲皮素、山萘酚等具有抗病原微生物和抗衰老的作用；金合欢素对腹水型肝癌和S180癌细胞的DNA合成有明显的抑制；芹菜素具有镇静、镇定、保护神经元、抗抑郁、抗惊厥及对认知的保护作用。黄酮类化合物还有降血脂、胆固醇，抑制血栓和扩张冠状动脉等作用，可用于治疗高血压病、动脉硬化等心脑血管系统疾病[16]。李鹏等[17]研究发现总黄酮含量贡菊为7.78%，杭菊为6.53%，滁菊为4.86%，亳菊为 1.49%，以贡菊最高，亳菊最低。谷彦杰等[18]测定木犀草素的含量，发现8种菊花中木犀草素含量依次为亳菊＞滁菊＞祁菊＞贡菊＞杭菊＞济菊＞黄菊＞怀菊。贾凌云等[19]检测木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷含量，毫菊0.009 3%、滁菊0.030 3%、杭菌0.040 7%、贡菊0.046 9%；芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷含量，毫菊0.018 3%、滁菊0.027 3%、杭菊0.058 8%、贡菊0.018 7%。

菊花挥发油中的成分为单萜烯类、倍半萜烯类及其含氧衍生物等。其中，单萜类成分主要有：樟脑、龙脑、α-侧柏酮、β-蒎烯、1， 8-按叶醚、对聚花伞素、马鞭草烯酮、马鞭草醇等；倍半萜类成分主要有：金合欢醇、金合欢烯、甜没药醇、α-荜澄茄醇、衣兰油醇、姜烯等。樟脑、龙脑是抗菌作用的主要成分；丁香烯有平喘作用，是治疗老年性慢性支气管炎的有效成分之一；1，8-桉叶素和蒎烯均有较强的抗炎和祛痰作用。单萜、倍半萜的含氧衍生物多具有较强的生物活性和香气，是医药、化妆品和食品工业的重要原料[20]。刘伟[21]发现怀菊、亳菊挥发油中含单萜类成分较多，滁菊挥发油中含单萜少；秦民坚等[22]发现贡菊的挥发油成分主要为萜类和倍半萜的含氧衍生物及烷烃类；鲍忠定等[23]实验表明杭白菊挥发性成分主要为单萜烯类、倍半萜烯类及其含氧衍生物等。

菊花还含有绿原酸和咖啡酰基奎宁酸等有机酸类化合物，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、降压等药理活性[24]。所含的没食子酸具有抗炎、抗突变、抗氧化、抗自由基等多种生物学活性，是一种天然抗氧化剂。孙英英等[25]比较绿原酸含量表明，贡菊、杭菊、亳菊、滁菊含量在0.24～0.28 mg/g，怀菊花含量偏低0.10～0.14 mg/g。

金潇潇等[26]对20个菊花品种的花瓣中营养品质分析表明，菊花含有7种人体必须氨基酸，8种药用氨基酸和4种增香剂氨基酸。含有可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C等，含有人体必需微量元素Mn、V、Cu、Zn、Ni、Fe、Si，而几乎不含有害元素Cd，是营养成分丰富的养生保健之品。其中Mn、Zn、Fe、Se 4种元素在不同品种菊花中的含量差别较大，贡菊含Mn量最高，杭白菊含 Zn量最高，怀菊和亳菊含Fe量大，而滁菊Se含量甚高 [27]。

4?定性定量检测研究

药用菊花因其不同栽培类型、不同产地、采收时开放程度、蒸制杀青或直接晒干等不同加工方法，对化学成分及含量有较大的影响[28]。从活性物质上评价不同菊花品质及进行质量控制，成为当前研究的热点。

菊花定性定量检测方法主要是用紫外/可见分光光度计法测定黄酮、多酚、多糖等大类成分；用HPLC法测定单体化合物；GC法测定挥发油等。化学成分的检测从单一的绿原酸到同时测定3，5-O-双咖啡酰基奎宁酸、木犀草苷和绿原酸3个指标成分[29]；吴德玲等[30]建立同时测定菊花药材中木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷、金合欢素-7-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素和金合欢素4种黄酮类成分含量的 HPLC 方法；覃珊等[31] 建立了同时测定菊花中绿原酸、1，5-二咖啡酰奎宁酸、异绿原酸 A、异绿原酸 C、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷和芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷6种化合物含量的方法。程宏英等[32]采用HPLC法测定了12个菊花样品中绿原酸、黄芩苷、槲皮素、木犀草素和柯因5种活性成分的含量。同时建立了菊花样品的指纹图谱，进行了相似度和聚类分析，结果与实际样品种属区分一致，为菊花的质量控制和种属的区分提供依据。为探讨以多指标成分评价药用菊花的方法，以寻求更加客观科学的评价菊花的品质，研究人员做了大量的工作。

段崇霞等[33]比较了四大药用菊花功能成分，总黄酮含量，贡菊5.608%、滁菊4.619%、亳菊4.372%、杭菊3.017%；绿原酸含量，贡菊0.345%、滁菊0.207%、亳菊0.337%、杭菊0.131%；挥发油总量，贡菊0.243%、滁菊0.524%、亳菊0.388%、杭菊0.212%；采用GC-MS分析挥发油的成分，贡菊有18种，滁菊有46种，亳菊有35种，杭菊有6种。张建勇等[34]比较了杭菊和怀菊多酚物质的含量，杭菊为（102.25±2.64）mg/g、怀菊为（159.73±3.84）mg/g。

晏翠琼等[35]利用傅里叶变换红外光谱技术测试万寿菊、野菊花、七月菊的花瓣叶黄素的含量，能快速定性反映菊花花瓣中酯类物质的含量信息。程旺兴等[36]将电化学指纹图谱技术用于不同产地菊花的鉴别。采用B-Z（Belousov-Zhabot-inskii） 振荡技术， 在不改变BrO3-，Ce3+，H+和丙二酸浓度的前提下，以菊花为振荡底物，获得了不同产地菊花的特征振荡波形，结果表明，不同产地菊花的电化学指纹图谱有明显不同信息特征。王岩等[37]建立了菊花提取物总有机酸含量测定方法。以木犀草素为对照，采用UV法，在268 nm处测定菊花提取物总黄酮含量；采用硝酸铝显色反应，可见分光光度法在510 nm处测定菊花提取物总酚含量；总有机酸含量为总酚含量与总黄酮含量之差。斯琴格日乐等[38]建立了HPLC 法测定怀菊花中没食子酸含量测定方法，样品中没食子酸质量分数为3.17 mg/g。高学玲等[39]建立了HPLC 示差折光法检测不同品种菊花中游离糖的含量和HPLC 柱前衍生法测定氨基酸含量。游离糖的含量，黄山贡菊＞金贡菊＞金香菊＞野菊＞怀菊＞七月菊＞祁菊＞亳菊＞杭白菊＞黄菊＞滁菊；游离氨基酸含量，七月菊＞滁菊＞祁菊＞贡菊＞金贡菊＞野菊＞黄菊＞ 金香菊＞亳菊＞杭白菊。

综上所述，菊花在我国的应用和栽培有着悠久历史，可分为药用菊、食用菊和观赏菊三大类。传统分类是按其外观形态特征，但面对菊花变异之丰富，数量之众多，这些分类方案显出一定的局限性。用同工酶技术和分子标记等方法进行菊花分类，寻找稳定的遗传标记， 可有效地鉴定菊花品种，利于菊花品种资源的研究。药用菊花和食用菊花，主要因其含有的黄酮类、挥发油类、酚酸类等活性物质达到防病治病的目的；含有氨基酸、糖类和矿物元素等是人体必需的营养物质和食用重要呈味成分，外观形态区分与鉴别已不能满足需要。通过建立了多种检测和分析方法，为菊花区分、评价、质量控制，以及指导选择应用，提供科学依据。

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（收稿日期：2012-07-30）