黄小花,廖咏玲,许 锋 ,程水源 ,王 燕
(1. 长江大学 园艺园林学院,湖北 荆州 434025;2. 黄冈师范学院 经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室,湖北 黄冈 438000;3. 湖北省林业厅 科教处,湖北 武汉 438007)
银杏叶萜内酯具有重要的药用价值,主要用于治疗肺虚咳嗽、冠心病、心绞痛、高脂血症等[1]。萜内酯的含量是银杏叶及其制剂质量控制的关键指标。其含量较低,一般在0.25%以下[2]。银杏萜内酯按照结构大致可分为银杏内酯(银杏内酯A、B、C和J,缩写为GA、GB、GC和GJ)和白果内酯(BB)2类[3]。有报道称,银杏植株不同器官中萜内酯含量差异明显,芽中萜内酯含量最高,其次为叶片,茎中含量最低,不同器官中GA、GB、GC和BB 4 种萜内酯所占比例差异明显[4];萜内酯含量与植株性别、树龄、光照、水肥管理以及不同采收季节等紧密相关[5-9]。但目前对不同枝型和叶位银杏叶萜内酯含量变化进行的系统研究鲜有报道,本试验中以银杏家佛手为研究对象,通过对不同枝型的萜内酯含量分布及年周期变化进行研究,找到适宜采叶枝型、适宜的采叶期,旨在为银杏叶分级采收提供科学依据。
本试验中所选银杏品种为“家佛手”,来自于长江大学园艺园林学院银杏基地的15年生嫁接树,树势中等,正常挂果,株行距为2 m×3 m。从2006年5月15日至2006年11月18日,每隔15 d采样1次,每次采样时间为上午7:00~8:00,防止温度差异和节奏现象对萜内酯含量的影响。在试验树冠外围中部各方位采摘大小均匀、叶色一致、无伤病的叶片。采样后,迅速将叶片放入冰盒中30 min内带回实验室,将叶片洗净,置105 ℃烘箱中杀酶15 min,转至80 ℃烘干至恒质量。所有样品粉碎,分别用干燥器贮存备用。
不同枝条类型即雄叶丛枝、雌叶丛枝、雄长枝、雌长枝、雌短枝的银杏叶总萜、GA、GB、GC和BB含量均采用大口径毛细管气相色谱法[10-12]测定。
试验数据用Excel 2003和DPS 7.0(Data Processing System)软件进行统计分析,差异显著性分析采用Duncan’s新复极差检验法。
雄叶丛枝银杏叶萜内酯含量的年变化规律如图1所示。从5月15日采样开始,雄叶丛枝的银杏叶总萜内酯含量呈递增趋势,9月初达到1年中的最大值,即0.31%,之后含量下降;1年之中仅有1个最高峰值,没有高峰期;在8月初到9月中旬,总萜内酯的含量均在0.25%以上,达到文献[1]中规定的药用银杏叶萜内酯含量标准。在所测定的4种萜内酯中,BB含量先缓缓上升,在7月初达到1年中最大值(0.06%),此后含量缓缓下降(0.06%~0.04%),10月中旬下降到检测限以下。GA含量丰富,其含量占总萜内酯的40%~56%。GA含量变化规律与总萜内酯的变化规律基本一致,即先增加,9月初达到最大值(0.15%),然后缓缓下降至最低值0.05%。GB、GC含量均维持在较低水平,且变化不显著。但是GC和GB含量在9月初到11月初均在峰值上下波动,差异不大,即高峰期。
图1 雄叶丛枝银杏叶萜内酯含量的季节变化Fig.1 Seasonal variation of the terpene lactones contents in leaves from male leafage branch in Ginkgo biloba
雌叶丛枝银杏叶萜内酯含量的年变化规律如图2所示。雌叶丛枝银杏叶萜内酯含量的变化规律总体上呈先升后降的趋势。6月初无论是GA、GB、BB还是总萜含量均迅速下降,到6月中旬除BB以外,均下降到全年最低值,然后又迅速上升,直至出现最大值。但各种萜内酯含量到达高峰值的时间各异,BB为7月中旬(0.06%),GA为9月初(0.13%),GB为10月中旬(0.07%),GC和总帖为9月中旬(0.05%、0.29%)。除BB外,其它萜内酯含量均有1个高峰期,总萜和GA含量从9月初至10月初在最大值周围波动;而GB、GC的高峰期较长,从8月初一直到11月初。
图2 雌叶丛枝银杏叶萜内酯含量的季节变化Fig.2 Seasonal variation of the terpene lactones contents in leaves from female leafage branch in Ginkgo biloba
雌叶丛枝银杏叶4种萜内酯的变化规律与雄叶丛枝类似,变化曲线较雄叶丛枝平缓。GA含量最为丰富,其含量占总萜内酯含量的35%~61%。GB和GC含量低,变化规律较一致,落叶前含量基本稳定,变化差异不显著。不同的是雌叶丛枝的银杏叶萜内酯含量存在高峰期。
雄长枝银杏叶萜内酯含量的年变化规律如图3所示。图3中结果表明,GA含量最为丰富,占总萜内酯的29%~58%,其含量变化规律可以代表总萜内酯的变化规律,在9月初,GA和总萜内酯含量分别达到1年中的最大值(0.14%,0.27%),而后含量开始下降,无高峰期。除9月初外,其它时期总萜内酯的含量均在0.25%以下,低于文献[1]中规定的药用银杏叶萜内酯含量标准。BB的含量在8月以前稳中有升,8月中旬达全年最大值0.06%,然后迅速下降,至10月中旬下降到检测值以下;GB含量在采样初期为1个高峰值(0.05%),然后下降,在9月初达到第2个高峰值(0.05%),此后再下降。GC含量先稳中有升,在9月初达到全年的最大值,落叶前基本稳定。
图3 雄长枝银杏叶萜内酯含量的季节变化Fig.3 Seasonal variation of the terpene lactones contents in leaves from male long branch in Ginkgo biloba
雌长枝银杏叶总萜内酯含量的年变化规律如图4所示。图4中结果表明,从采样开始雌长枝总萜内酯含量逐渐增加,到9月初达到1年中的最大值(0.31%),而后开始下降,雌长枝的总萜内酯含量在8月初到10月初基本稳定(0.27%~0.31%),即有一个较长时间的高峰期,且高峰期总萜内酯的含量均在0.25%以上,达到文献[1]中规定的药用银杏叶萜内酯含量标准;雌长枝总萜内酯含量到达1年中最大值的时间与雌叶丛枝相一致,且均有1个高峰期,但雌长枝的高峰期持续时间更长。4种萜内酯含量中,GA含量最为丰富,其含量占总萜内酯的33%~52%,GA和GC含量均在9月初达高峰值(0.13%、0.06%),且持续到11月初;GB在10月初达最大值(0.07%),但是从8月初到11月初,GB含量一直在高峰值左右微小波动,这与雌叶丛枝相类似;BB的含量先平稳上升,在8月中旬达到1年中的最大值,此后含量逐渐下降到检测限以下。
图4 雌长枝银杏叶萜内酯含量的季节变化Fig.4 Seasonal variation of the terpene lactones contents in leaves from female long branch in Ginkgo biloba
雌短枝银杏叶总萜内酯含量的年变化规律如图5所示。由图5可知,从7月3日采样开始,雌短枝总萜内酯含量呈上升趋势,到10月初达到1年中的最大值(0.25%),而后含量开始下降。除高峰值外,其它时期总萜内酯的含量均在0.25%以下,低于文献[1]中规定的药用银杏叶萜内酯含量标准。在所测定的4种萜内酯中,BB的含量先平稳上升,在8月中旬达到1年中的最大值(0.09%),此后含量逐渐下降到检测限以下。GA含量最为丰富,其含量占总萜内酯含量的26%~45%。GA含量的变化规律与总萜内酯的变化规律基本一致,10月初达到最高值(0.11%),而后开始下降。GB和GC含量较低,其变化规律较一致,在10月初达到1年中的最大值(0.06%、0.04%),此后含量逐渐下降。
图5 雌短枝银杏叶萜内酯含量的季节变化Fig.5 Seasonal variation of the terpene lactones contents in leaves from female short branch in Ginkgo biloba
由本试验中银杏叶各萜内酯含量年周期变化可知,不同枝型的不同萜内酯含量不同,最大值出现的时间也不同,经分析可以得知,GA含量是所有枝型中所测内酯含量最为丰富的,其高峰值出现的时间也相对比较集中,除雌短枝在10月初到达含量的高峰外,其它均在9月初达到高峰,而雄树GA的含量高于雌树,无论雌、雄树,叶丛枝的含量高于长枝,雌短枝的含量最低。雌树银杏叶GB含量高于雄树,与GA的结果相反;叶丛枝GB含量高于长枝,与GA的结果相同。雄叶丛枝、雄长枝、雌长枝GC含量高峰到达时间(9月初)较雌叶丛枝(9月中旬)和雌短枝(10月初)早半个月到1个月,雌长枝GC含量最高,雄长枝GC含量最低。雄叶丛枝的BB含量高峰时间到达最早,为7月初,雄长枝、雌长枝和雌短枝为8月中旬;不同枝型银杏叶BB含量高峰值最大的是雌短枝,最小的是雌叶丛枝。不同枝型中,除雌短枝外,其它枝类叶总萜内酯含量均在9月达到1年中的最大值,雄叶丛枝与雌长枝总萜内酯含量显著高于雌叶丛枝与雄长枝,雌短枝总萜内酯含量值显著低于雌叶丛枝和雌长枝。
关于雌、雄银杏树叶萜内酯含量,文献研究报道不一,陈学森等[9]、范怡梅等[10]认为雌株的银杏萜内酯含量高于雄株;van Beek[13]认为二者之间没有差异或差异不明显。从本研究结果来看,这些观点均有失偏颇,不同枝型银杏叶萜内酯的含量不同,就最高峰时总萜的绝对含量来说,雄叶丛枝叶最高,雌长枝叶、雌叶丛枝叶、雄长枝叶、雌短枝叶含量依次减小。所以,不能绝对地说雄树叶萜内酯含量高于雌树叶,或者说雌树叶萜内酯含量高于雄树叶,也不能武断地说叶丛枝叶萜内酯含量高于长枝叶。
不同枝型叶发育进程不同,各银杏叶萜内酯到达含量高峰的时间和含量值也不同。本试验结果表明,无论是雌树还是雄树,各萜内酯含量最大值的出现时间主要集中在9月,这与陈学森等[9]的研究结果相一致。生产上若以内酯为主要目的成分,采收的最适宜季节为9月,这与戚向阳[14]的研究结果一致,但与郁青等[15]、陈学森等[9]的结果有一定的差异,这可能与银杏叶的产地、品种、树龄以及生长期等条件的不同有关。所以具体采收时间还应视生产需求以及品种自身的条件和生长环境等情况而定,不同萜内酯含量在不同周期出现最大值的时间不同。另外,本试验中结果显示,雌树长枝的萜内酯含量要高于短枝,雄树从枝的萜内酯含量要高于长枝,生产上一般以总萜含量的高低作为采收的标准,因此,建议在生产上采取对雄树控制长枝,对雌树整合多发长枝的修剪方案,这有利于提高银杏叶萜内酯含量的,这与程水源提高银杏叶黄酮含量的修剪方案相一致[16]。
参考文献:
[1]潘正安. 中华人民共和国药典:一部[S]. 北京:化学工业出版社,2005:220-221.
[2]Strømgaard K,Nakanishi K. Chemistry and biology of terpene trilactones from Ginkgo biloba [J]. Angewandte Chemie International Edition,2004,43: 1640-1658.
[3]van Beek T A,Taylor L T. Sample preparation of standardized extracts of Ginkgo biloba by supercritical fluid extraction [J].Phytochemical Analysis,1996,7:185-191.
[4]冷平生,王天华,苏淑钗,等. 银杏黄酮苷和萜类内酯含量的季节变化[J]. 植物资源与环境学报,2001,10(3):15-18.
[5]陈 原,何 柏. 银杏产量与气象因子相关性研究[J]. 经济林研究,1995,13(4):37-39.
[6]王义强,陈喜龙. 银杏丰产栽培的关键技术[J]. 经济林研究,2002,20(4):48-49.
[7]史继孔,王发渝,李荣春,等. 银杏树龄、性别、繁殖、采叶期对叶片中黄酮、内酯含量的影响[J]. 经济林研究,1998,16(2):34-35.
[8]何 方,周生冬,罗群英. 银杏品种经济性状分析及其与土壤相关性研究[J]. 经济林研究,1998,16(3):22-26.
[9]陈学森,章文才,邓秀新,等. 树龄及季节对银杏叶黄酮与萜内酯含量的影响[J]. 果树科学,1997,14(4):226-229.
[10]范怡梅,王 勇,张祖暄. 银杏叶中萜类内酯含量与生长季节及植株性别的相关性研究(简报)[J]. 中国中药杂志,1999,24(2):82-83.
[11]安 宁,丁贵杰. 广西马尾松松脂的化学组成研究[J]. 中南林业科技大学学报,2012,32(3):59-62.
[12]卢 锟,项文化,邓湘雯,等. 湘中丘陵区4种不同森林土壤CO2排放量比较[J]. 中南林业科技大学学报,2012,32(3):104-108.
[13]van Beek T A,Lelyveld G P. Concentration of ginkgolides and bilobalide inGinkgo bilobaleaves in relation to the time of year[J]. Planta Medica,1992,58(5):413-416.
[14]戚向阳,陈维军,谢笔钧. 银杏叶中萜内酯含量的动态变化的研究[J]. 中成药,2003,25(6):445-448.
[15]郁 青,沈兆邦,陈 祥,等. 银杏叶内酯含量的变化规律研究[J]. 林产化学与工业,1998,18(4):1-6.
[16]程水源. 影响银杏叶黄酮形成的主要因子及调控技术的研究[D]. 泰安:山东农业大学,2001.