附子不同栽培区土壤养分对其双酯型生物碱的比较研究

岳聪慧+侯大斌+匡青芬

摘要:采用高效液相色谱仪测定不同栽培区附子的6种生物碱含量和相应栽培区土壤养分。结果表明,不同栽培区附子(Aconitum carmichaeli Debx.)的生物碱含量存在明显差异,土壤养分对附子生物碱含量有较大影响,其中全氮和速效磷对附子中双酯型生物碱含量影响作用较大。

关键字:附子(Aconitum carmichaeli Debx.);土壤;生物碱

中图分类号:Q949.746;Q945.79文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)11-2594-04

The Comparison and Analysis of Soil Factor on the Content of Diterpenoid Alkaloid in Differen Region of Aconitum carmichaeli

YUE Cong-hui,HOU Da-bin,KUANG Qing-fen

(College of Life Science and Engineering, Southwest Unversityof Science and technology,Mianyang 621000,Sichuan,China)

Abstract: Alkaloid content of Aconitum carmichaeli in different region was studied through High Performance Liquid Chromatography(HPLC). The soil factor was measured to analyze the effects of conent of alkaloid of A. carmichaeli on the Dexb in differentregion. The results showed that the content ofalkaloidin differenregion ofA. carmichaeli were obviously different. Soil factors like total nitrogenand effcient phosphorus of soil had greatest direct-acting onthe content of the diterpenoid alkaloids. The effects of soil factor on the content of alkaloid in different region of A. carmichaeli can be used to provide the basis for planting.

Key words: Aconitum carmichaeli Dexb.; soil factor; alkaloid

基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目(2011BAI13B05);四川省“十二五”农作物育种攻关项目(2011NZ0098-12)

附子为毛茛科植物乌头(Aconitum carmichaeli Debx.)的子根,有回阳救逆、除湿散寒的作用[1],是常用的重要中药材。20世纪70年代以后,附子栽培得到推广,现主要分布于四川、陕西、云南等省,其中四川江油是附子的道地产地。不同栽培区的同种药材,常会因为种质、气候环境以及土壤理化性质等多种因素的影响而使药效产生差异。附子的主要药用活性成分是生物碱,附子类药材中单酯型和双酯型生物碱是附子的主要定量分析指标。本试验以不同栽培区附子双酯型生物碱以及总生物碱的含量为指标,对相应地区土壤的养分进行分析,考察土壤养分对于附子生物碱含量的影响。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1供试土壤在四川布拖火烈、陕西城固二里、陕西勉县元墩、云南禄劝茂山、四川北川桂溪、四川江油6个主要栽培区的不同乡镇的附子种植基地采集土壤样品,每个栽培区采集3份。以“S”形采样法选取5个采样点,在每个采样点铲取0~20 cm的土壤样品,自然风干。研磨,过筛,密封备用。

1.1.2供试药材在四川布拖火烈、陕西城固二里、陕西勉县元墩、云南禄劝茂山、四川北川桂溪、四川江油6个附子种植基地,采集健康、无病虫害的附子植株,每个种植基地选取附子样品30株,采集各品种大小均匀的新鲜附子,用自来水清洗干净,再用去离子水漂洗两次,切成3 cm厚的片状,装入牛皮纸袋,放入烘箱105 ℃烘30 min,然后在65 ℃下烘干至恒重,粉碎备用,各样品具体情况见表1。

1.1.3试验仪器AGILENT 1260液相色谱仪(美国安捷伦公司);ETHOS ONE微波消解仪(意大利MILESTONE公司);AA700原子吸收光谱仪(美国PE公司);电子分析天平(SARTORIUS公司);优普超纯水制造系统(上海优普实业有限公司);旋转蒸发仪(BUCHI公司);T6普析通用新世纪紫外分光光度计(北京普析);超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);752型紫外可见分光光度计(上海洪纪仪器设备有限公司);中草药粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司);高速冷冻离心机(EPPENDORF公司);HHS216电热恒温水浴锅(常熟医疗器械);电热恒温鼓风干燥箱(上海苏达实验仪器有限公司)。

1.2试验方法

1.2.1 色谱条件 Agilent Zorbax Extend-C18(250 mm×416 mm,5 μm)色谱柱,柱温25 ℃,检测波长240 nm,流动相为A和B 两相梯度洗脱[A:乙腈;B:40 mmol/L乙酸铵缓冲液(氨水调pH 10.0);洗脱程序:0~10 min,A 为28%;10~15 min,A 为28%~33%;15~45 min,A 为33%~50%;45~60 min,A 为50%],流速为1.0 mL/min。进样量为20 μL。

1.2.2标准曲线的制备准确吸取0.51 mg/mL次乌头碱、0.38 mg/mL乌头碱、0.45 mg/mL中乌头碱各1 mL的混合标品溶液分别进样2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 μL,平行进样3次,记录峰面积。以平均峰面积(y,mAu)为纵坐标,质量浓度(x,μg/mL)为横坐标,进行线性回归。各物质的回归方程、相关系数和线性范围见表2。

1.2.3总生物碱生物碱含量的测定采用酸性染料比色法[10]。

1.2.4土壤理化性质的测定土壤肥力指标的测定参考《土壤分析技术规范》,其中土壤有机质采用油浴加热重铬酸钾氧化—容量法;土壤全氮采用凯氏定氮法;速效磷采用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法;土壤速效钾采用原子吸收分光光度法。

2结果与分析

2.1精密度试验

将“1.2.2”中的含适宜浓度的生物碱对照品溶液,按“1.2.1”中色谱条件连续平行进样5次,记录各次的峰面积,并计算其RSD值。结果显示,中乌头碱、次乌头碱、乌头碱的RSD值分别为0.61%、 0.21%、0.74%、。

2.2稳定性试验

取同一附子生药材供试品溶液,室温放置0、2、4、6、8、10、12、24、36 h后,按“1.2.1”中色谱条件平行进样3次,记录各次峰面积,计算各自的生物碱含量。结果显示,中乌头碱、次乌头碱、乌头碱在不同时间量的RSD值分别为0.76%、0.84%、0.93%。

2.3重复性试验

称取附子生药材细粉共5份,每份约2 g,按样品制备方法制备供试品溶液,按“1.2.1”中色谱条件测平行样3次,记录各次峰面积,计算3种单酯型生物碱的含量,结果显示中乌头碱、次乌头碱、乌头碱质量分数的RSD值分别为0.48%、0.36%、0.45%。

2.4加样回收率试验

称取附子干燥细粉末共15份,每份1 g,每5份用于一种生物碱的回收率的测定,一共3组。每一组样品分别加入相同对照品溶液适量,按样品制备方法进行供试品溶液的制备和色谱分析。根据测得量和加入量计算其回收率。计算结果表明,中乌头碱、次乌头碱、乌头碱平均加样回收率(n=5)分别为99.1%、99.4%、99.0%;RSD值分别为1.21%、1.41%、1.17%。

2.5不同产地附子中6种生物碱含量的比较

不同产地的附子双酯型生物碱及总碱含量的分析结果见表3。由表3可知,不同栽培区附子的双酯型生物碱以及总碱含量差异明显。其中就总碱含量比较,006号四川江油种源总碱含量明显高于其他5个栽培区总碱含量,这与附子道地产区质量较高的结论相符合;就双酯型生物碱含量比较而言,3种双酯型生物碱含量总和从631.66 μg/g到1 156.80 μg/g,平均931.13 μg/g,四川布拖、四川北川以及四川江油(001、005、006)种源明显高于陕西勉县、陕西城固以及云南布拖(002、003、004)3种种源。这可能与各栽培区的自然环境、土壤条件以及栽种水平等多种因素有关。

2.6不同栽培区土壤养分含量的比较

不同栽培区土壤养分的含量见表4。由表4可知,附子不同栽培区土壤理化性质进行分析发现,不同栽培区土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾均存在明显差异。其中四川布拖以及四川江油(001和006)的全氮以及有机质含量明显高于其他4个栽培区;陕西城固、勉县以及云南禄劝3个栽培区土壤养分含量较低,而四川北川、江油、布拖栽培区土壤肥力状况较好,速效磷和速效钾的含量明显高于陕西城固、勉县以及云南禄劝3个栽培区。这一结果与四川地区的附子产品质量高于陕西以及云南地区产品的现象相一致。但是附子生长以及成分积累不仅与土壤条件有关,遗传、环境以及栽种方式等因素都与其有密切关联。

2.7土壤养分与附子中双酯型生物碱和总碱的相关性

土壤养分与附子中双酯型生物碱和总碱相关性系数见表5。

由表5可知,将不同栽培区附子中双酯型生物碱及总量与相应土壤理化性质进行相关性分析,中乌头碱与速效钾有显著相关性,相关系数为0.888;乌头碱与速效磷有极显著相关性,与速效钾有显著相关性;次乌头碱与速效钾有显著相关性,相关系数为0.813;双酯型生物碱总量与速效磷、速效钾有显著相关性,相关系数分别为0.840、0.897。附子生物碱总碱与土壤中的速效磷有显著相关性,且与中乌头碱、次乌头碱及双酯型生物碱总量有显著相关性;双酯型生物碱总量与全氮以及pH无显著相关性。次乌头碱与中乌头碱和乌头碱均有显著相关性。

3小结与讨论

中药材中的有效成分主要为植物次生代谢产物,生物碱是附子的生理活性物质,同时也是毒性物质。通过比较分析可以看出,不同栽培区的附子品种间双酯型生物碱以及总碱含量差异明显。四川江油、北川以及布拖3个栽培区附子的生物碱含量明显高于陕西勉县、城固以及云南禄劝3个栽培区。这与6个栽培区土壤养分含量的比较分析的结论基本一致。因此土壤因子对附子中生物碱的含量有明显影响,但除了土壤条件外,附子中双酯型生物碱含量的高低可能还与有机体的遗传特性、植物生长的外界环境以及栽培方式等因素密切相关。众所周知四川人工栽培附子的历史悠久,四川江油地区附子的种植方式明显较其他栽培区精细,因此建立附子最优化栽培方式,实现附子高产、高品质、高效益的栽培模式是附子研究领域内存在并亟待解决的问题。

生物碱为附子的主要活性成分,是影响附子药理作用的主要因素。土壤作为重要的生态因子对附子的质量有较大影响,其理化性质明显影响附子中化学成分的含量。土壤的理化性质是土壤肥力的重要指标,研究其对附子生物碱含量的影响,对于建立附子最优化栽培方式具有重要的意义。

附子生长和有效成分积累除了受土壤条件影响外,气象条件也可以直接影响植物的光合作用等生理活动,或通过改变土壤的理化性质来间接影响植物的生长发育和次生代谢物质的积累。由于土壤的固有性质较难改变,但可以通过追施不同比例的有机肥来提高药材的质量以及产量。一般在生产上,常用氮、磷、钾以及有机质等养分含量的多少来衡量土壤肥力的高低。四川江油、四川北川、四川布拖、云南禄劝、陕西勉县、陕西城固6个栽培区土壤中有机质、全氮、速效磷、速效钾含量存明显差异。

相关性分析表明不同栽培区附子中生物碱的含量与相应土壤的理化性质有一定的相关性。 中乌头碱与速效钾有显著相关性;乌头碱与速效磷有极显著相关性,与速效钾有显著相关性;双酯型生物碱总量与速效磷有显著相关性。

附子是植物乌头的侧根,而磷是植物根系生长的必要成分,土壤中磷的丰缺状况以及供应强度直接影响着附子的生长发育、产量以及品质。土壤中速效磷含量低会影响附子根系生长,也会影响附子生物碱的积累。土壤中钾的含量对于附子植株生长具有重要影响,附子中乌头碱和次乌头碱以及双酯型生物碱总量均与速效钾含量有极显著相关性。在材料005和006中双酯型生物碱的含量均较高,其相应土壤中速效磷和速效钾含量亦高,这与相关性分析结果相一致。因此适当追施磷肥和钾肥可有效提高附子中双酯型生物碱的含量。

附子生物碱含量与土壤有机质和pH无显著相关性,这就暗示,土壤中适当的有机质以及pH可能有利于附子的生长,也有可能有利于附子产量的提高,但对附子中生物碱的含量没有明显影响。

参考文献:

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京:中国医药科技出版社, 2010.

[2] 全国农业技术推广服务中心.土壤分析技术规范[M].北京:中国农业出版社, 2006.

[3] 刘瑾,丁平,邵艳华,等.巴戟天不同产地土壤理化性质对其质量的影响[J].现代中药研究与实践, 2011,25(4):3-5.

[4] 牛艳,徐 兴,魏玉清,等.不同产地土壤因子与宁夏枸杞中β-胡萝卜素关系的研究[J].农业科学研究,2005,26(2):21-39.

[5] 耿新翠,梁宗锁.不同土壤含水量对附子块根生长和保护酶活性的影响[J].安徽农业科学,2007,35(14):4107-4123.

[6] 龚又明,邓广海,林华.不同煎煮时间对熟附子生物碱的影响[J].今日药学,2011,21(12):727-733.

[7] 舒晓燕,侯大斌,李凤.不同品种附子生物碱和多糖含量的比较[J].中药分析与鉴定,2010,12(32):2916-2918.

[8] 周海燕,周应群,羊勇,等.附子不同产区生态因子及栽培方式的考察与评价[J].中国现代中药,2010,21(31):14-18.

[9] 夏燕莉,胡平,张美,等.附子优良品种选育及生物学特征研究[J].种子,2009,28(2):85-89.

[10] 李云霞,孙照,郭艳玲.酸性染料比色法测定川乌、草乌中总乌头生物碱的含量[J].中成药,2000,22(9):662-663.

取同一附子生药材供试品溶液,室温放置0、2、4、6、8、10、12、24、36 h后,按“1.2.1”中色谱条件平行进样3次,记录各次峰面积,计算各自的生物碱含量。结果显示,中乌头碱、次乌头碱、乌头碱在不同时间量的RSD值分别为0.76%、0.84%、0.93%。

2.3重复性试验

称取附子生药材细粉共5份,每份约2 g,按样品制备方法制备供试品溶液,按“1.2.1”中色谱条件测平行样3次,记录各次峰面积,计算3种单酯型生物碱的含量,结果显示中乌头碱、次乌头碱、乌头碱质量分数的RSD值分别为0.48%、0.36%、0.45%。

2.4加样回收率试验

称取附子干燥细粉末共15份,每份1 g,每5份用于一种生物碱的回收率的测定,一共3组。每一组样品分别加入相同对照品溶液适量,按样品制备方法进行供试品溶液的制备和色谱分析。根据测得量和加入量计算其回收率。计算结果表明,中乌头碱、次乌头碱、乌头碱平均加样回收率(n=5)分别为99.1%、99.4%、99.0%;RSD值分别为1.21%、1.41%、1.17%。

2.5不同产地附子中6种生物碱含量的比较

不同产地的附子双酯型生物碱及总碱含量的分析结果见表3。由表3可知,不同栽培区附子的双酯型生物碱以及总碱含量差异明显。其中就总碱含量比较,006号四川江油种源总碱含量明显高于其他5个栽培区总碱含量,这与附子道地产区质量较高的结论相符合;就双酯型生物碱含量比较而言,3种双酯型生物碱含量总和从631.66 μg/g到1 156.80 μg/g,平均931.13 μg/g,四川布拖、四川北川以及四川江油(001、005、006)种源明显高于陕西勉县、陕西城固以及云南布拖(002、003、004)3种种源。这可能与各栽培区的自然环境、土壤条件以及栽种水平等多种因素有关。

2.6不同栽培区土壤养分含量的比较

不同栽培区土壤养分的含量见表4。由表4可知,附子不同栽培区土壤理化性质进行分析发现,不同栽培区土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾均存在明显差异。其中四川布拖以及四川江油(001和006)的全氮以及有机质含量明显高于其他4个栽培区;陕西城固、勉县以及云南禄劝3个栽培区土壤养分含量较低,而四川北川、江油、布拖栽培区土壤肥力状况较好,速效磷和速效钾的含量明显高于陕西城固、勉县以及云南禄劝3个栽培区。这一结果与四川地区的附子产品质量高于陕西以及云南地区产品的现象相一致。但是附子生长以及成分积累不仅与土壤条件有关,遗传、环境以及栽种方式等因素都与其有密切关联。

2.7土壤养分与附子中双酯型生物碱和总碱的相关性

土壤养分与附子中双酯型生物碱和总碱相关性系数见表5。

由表5可知,将不同栽培区附子中双酯型生物碱及总量与相应土壤理化性质进行相关性分析,中乌头碱与速效钾有显著相关性,相关系数为0.888;乌头碱与速效磷有极显著相关性,与速效钾有显著相关性;次乌头碱与速效钾有显著相关性,相关系数为0.813;双酯型生物碱总量与速效磷、速效钾有显著相关性,相关系数分别为0.840、0.897。附子生物碱总碱与土壤中的速效磷有显著相关性,且与中乌头碱、次乌头碱及双酯型生物碱总量有显著相关性;双酯型生物碱总量与全氮以及pH无显著相关性。次乌头碱与中乌头碱和乌头碱均有显著相关性。

3小结与讨论

中药材中的有效成分主要为植物次生代谢产物,生物碱是附子的生理活性物质,同时也是毒性物质。通过比较分析可以看出,不同栽培区的附子品种间双酯型生物碱以及总碱含量差异明显。四川江油、北川以及布拖3个栽培区附子的生物碱含量明显高于陕西勉县、城固以及云南禄劝3个栽培区。这与6个栽培区土壤养分含量的比较分析的结论基本一致。因此土壤因子对附子中生物碱的含量有明显影响,但除了土壤条件外,附子中双酯型生物碱含量的高低可能还与有机体的遗传特性、植物生长的外界环境以及栽培方式等因素密切相关。众所周知四川人工栽培附子的历史悠久,四川江油地区附子的种植方式明显较其他栽培区精细,因此建立附子最优化栽培方式,实现附子高产、高品质、高效益的栽培模式是附子研究领域内存在并亟待解决的问题。

生物碱为附子的主要活性成分,是影响附子药理作用的主要因素。土壤作为重要的生态因子对附子的质量有较大影响,其理化性质明显影响附子中化学成分的含量。土壤的理化性质是土壤肥力的重要指标,研究其对附子生物碱含量的影响,对于建立附子最优化栽培方式具有重要的意义。

附子生长和有效成分积累除了受土壤条件影响外,气象条件也可以直接影响植物的光合作用等生理活动,或通过改变土壤的理化性质来间接影响植物的生长发育和次生代谢物质的积累。由于土壤的固有性质较难改变,但可以通过追施不同比例的有机肥来提高药材的质量以及产量。一般在生产上,常用氮、磷、钾以及有机质等养分含量的多少来衡量土壤肥力的高低。四川江油、四川北川、四川布拖、云南禄劝、陕西勉县、陕西城固6个栽培区土壤中有机质、全氮、速效磷、速效钾含量存明显差异。

相关性分析表明不同栽培区附子中生物碱的含量与相应土壤的理化性质有一定的相关性。 中乌头碱与速效钾有显著相关性;乌头碱与速效磷有极显著相关性,与速效钾有显著相关性;双酯型生物碱总量与速效磷有显著相关性。

附子是植物乌头的侧根,而磷是植物根系生长的必要成分,土壤中磷的丰缺状况以及供应强度直接影响着附子的生长发育、产量以及品质。土壤中速效磷含量低会影响附子根系生长,也会影响附子生物碱的积累。土壤中钾的含量对于附子植株生长具有重要影响,附子中乌头碱和次乌头碱以及双酯型生物碱总量均与速效钾含量有极显著相关性。在材料005和006中双酯型生物碱的含量均较高,其相应土壤中速效磷和速效钾含量亦高,这与相关性分析结果相一致。因此适当追施磷肥和钾肥可有效提高附子中双酯型生物碱的含量。

附子生物碱含量与土壤有机质和pH无显著相关性,这就暗示,土壤中适当的有机质以及pH可能有利于附子的生长,也有可能有利于附子产量的提高,但对附子中生物碱的含量没有明显影响。

参考文献:

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京:中国医药科技出版社, 2010.

[2] 全国农业技术推广服务中心.土壤分析技术规范[M].北京:中国农业出版社, 2006.

[3] 刘瑾,丁平,邵艳华,等.巴戟天不同产地土壤理化性质对其质量的影响[J].现代中药研究与实践, 2011,25(4):3-5.

[4] 牛艳,徐 兴,魏玉清,等.不同产地土壤因子与宁夏枸杞中β-胡萝卜素关系的研究[J].农业科学研究,2005,26(2):21-39.

[5] 耿新翠,梁宗锁.不同土壤含水量对附子块根生长和保护酶活性的影响[J].安徽农业科学,2007,35(14):4107-4123.

[6] 龚又明,邓广海,林华.不同煎煮时间对熟附子生物碱的影响[J].今日药学,2011,21(12):727-733.

[7] 舒晓燕,侯大斌,李凤.不同品种附子生物碱和多糖含量的比较[J].中药分析与鉴定,2010,12(32):2916-2918.

[8] 周海燕,周应群,羊勇,等.附子不同产区生态因子及栽培方式的考察与评价[J].中国现代中药,2010,21(31):14-18.

[9] 夏燕莉,胡平,张美,等.附子优良品种选育及生物学特征研究[J].种子,2009,28(2):85-89.

[10] 李云霞,孙照,郭艳玲.酸性染料比色法测定川乌、草乌中总乌头生物碱的含量[J].中成药,2000,22(9):662-663.

取同一附子生药材供试品溶液,室温放置0、2、4、6、8、10、12、24、36 h后,按“1.2.1”中色谱条件平行进样3次,记录各次峰面积,计算各自的生物碱含量。结果显示,中乌头碱、次乌头碱、乌头碱在不同时间量的RSD值分别为0.76%、0.84%、0.93%。

2.3重复性试验

称取附子生药材细粉共5份,每份约2 g,按样品制备方法制备供试品溶液,按“1.2.1”中色谱条件测平行样3次,记录各次峰面积,计算3种单酯型生物碱的含量,结果显示中乌头碱、次乌头碱、乌头碱质量分数的RSD值分别为0.48%、0.36%、0.45%。

2.4加样回收率试验

称取附子干燥细粉末共15份,每份1 g,每5份用于一种生物碱的回收率的测定,一共3组。每一组样品分别加入相同对照品溶液适量,按样品制备方法进行供试品溶液的制备和色谱分析。根据测得量和加入量计算其回收率。计算结果表明,中乌头碱、次乌头碱、乌头碱平均加样回收率(n=5)分别为99.1%、99.4%、99.0%;RSD值分别为1.21%、1.41%、1.17%。

2.5不同产地附子中6种生物碱含量的比较

不同产地的附子双酯型生物碱及总碱含量的分析结果见表3。由表3可知,不同栽培区附子的双酯型生物碱以及总碱含量差异明显。其中就总碱含量比较,006号四川江油种源总碱含量明显高于其他5个栽培区总碱含量,这与附子道地产区质量较高的结论相符合;就双酯型生物碱含量比较而言,3种双酯型生物碱含量总和从631.66 μg/g到1 156.80 μg/g,平均931.13 μg/g,四川布拖、四川北川以及四川江油(001、005、006)种源明显高于陕西勉县、陕西城固以及云南布拖(002、003、004)3种种源。这可能与各栽培区的自然环境、土壤条件以及栽种水平等多种因素有关。

2.6不同栽培区土壤养分含量的比较

不同栽培区土壤养分的含量见表4。由表4可知,附子不同栽培区土壤理化性质进行分析发现,不同栽培区土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾均存在明显差异。其中四川布拖以及四川江油(001和006)的全氮以及有机质含量明显高于其他4个栽培区;陕西城固、勉县以及云南禄劝3个栽培区土壤养分含量较低,而四川北川、江油、布拖栽培区土壤肥力状况较好,速效磷和速效钾的含量明显高于陕西城固、勉县以及云南禄劝3个栽培区。这一结果与四川地区的附子产品质量高于陕西以及云南地区产品的现象相一致。但是附子生长以及成分积累不仅与土壤条件有关,遗传、环境以及栽种方式等因素都与其有密切关联。

2.7土壤养分与附子中双酯型生物碱和总碱的相关性

土壤养分与附子中双酯型生物碱和总碱相关性系数见表5。

由表5可知,将不同栽培区附子中双酯型生物碱及总量与相应土壤理化性质进行相关性分析,中乌头碱与速效钾有显著相关性,相关系数为0.888;乌头碱与速效磷有极显著相关性,与速效钾有显著相关性;次乌头碱与速效钾有显著相关性,相关系数为0.813;双酯型生物碱总量与速效磷、速效钾有显著相关性,相关系数分别为0.840、0.897。附子生物碱总碱与土壤中的速效磷有显著相关性,且与中乌头碱、次乌头碱及双酯型生物碱总量有显著相关性;双酯型生物碱总量与全氮以及pH无显著相关性。次乌头碱与中乌头碱和乌头碱均有显著相关性。

3小结与讨论

中药材中的有效成分主要为植物次生代谢产物,生物碱是附子的生理活性物质,同时也是毒性物质。通过比较分析可以看出,不同栽培区的附子品种间双酯型生物碱以及总碱含量差异明显。四川江油、北川以及布拖3个栽培区附子的生物碱含量明显高于陕西勉县、城固以及云南禄劝3个栽培区。这与6个栽培区土壤养分含量的比较分析的结论基本一致。因此土壤因子对附子中生物碱的含量有明显影响,但除了土壤条件外,附子中双酯型生物碱含量的高低可能还与有机体的遗传特性、植物生长的外界环境以及栽培方式等因素密切相关。众所周知四川人工栽培附子的历史悠久,四川江油地区附子的种植方式明显较其他栽培区精细,因此建立附子最优化栽培方式,实现附子高产、高品质、高效益的栽培模式是附子研究领域内存在并亟待解决的问题。

生物碱为附子的主要活性成分,是影响附子药理作用的主要因素。土壤作为重要的生态因子对附子的质量有较大影响,其理化性质明显影响附子中化学成分的含量。土壤的理化性质是土壤肥力的重要指标,研究其对附子生物碱含量的影响,对于建立附子最优化栽培方式具有重要的意义。

附子生长和有效成分积累除了受土壤条件影响外,气象条件也可以直接影响植物的光合作用等生理活动,或通过改变土壤的理化性质来间接影响植物的生长发育和次生代谢物质的积累。由于土壤的固有性质较难改变,但可以通过追施不同比例的有机肥来提高药材的质量以及产量。一般在生产上,常用氮、磷、钾以及有机质等养分含量的多少来衡量土壤肥力的高低。四川江油、四川北川、四川布拖、云南禄劝、陕西勉县、陕西城固6个栽培区土壤中有机质、全氮、速效磷、速效钾含量存明显差异。

相关性分析表明不同栽培区附子中生物碱的含量与相应土壤的理化性质有一定的相关性。 中乌头碱与速效钾有显著相关性;乌头碱与速效磷有极显著相关性,与速效钾有显著相关性;双酯型生物碱总量与速效磷有显著相关性。

附子是植物乌头的侧根,而磷是植物根系生长的必要成分,土壤中磷的丰缺状况以及供应强度直接影响着附子的生长发育、产量以及品质。土壤中速效磷含量低会影响附子根系生长,也会影响附子生物碱的积累。土壤中钾的含量对于附子植株生长具有重要影响,附子中乌头碱和次乌头碱以及双酯型生物碱总量均与速效钾含量有极显著相关性。在材料005和006中双酯型生物碱的含量均较高,其相应土壤中速效磷和速效钾含量亦高,这与相关性分析结果相一致。因此适当追施磷肥和钾肥可有效提高附子中双酯型生物碱的含量。

附子生物碱含量与土壤有机质和pH无显著相关性,这就暗示,土壤中适当的有机质以及pH可能有利于附子的生长,也有可能有利于附子产量的提高,但对附子中生物碱的含量没有明显影响。

参考文献:

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京:中国医药科技出版社, 2010.

[2] 全国农业技术推广服务中心.土壤分析技术规范[M].北京:中国农业出版社, 2006.

[3] 刘瑾,丁平,邵艳华,等.巴戟天不同产地土壤理化性质对其质量的影响[J].现代中药研究与实践, 2011,25(4):3-5.

[4] 牛艳,徐 兴,魏玉清,等.不同产地土壤因子与宁夏枸杞中β-胡萝卜素关系的研究[J].农业科学研究,2005,26(2):21-39.

[5] 耿新翠,梁宗锁.不同土壤含水量对附子块根生长和保护酶活性的影响[J].安徽农业科学,2007,35(14):4107-4123.

[6] 龚又明,邓广海,林华.不同煎煮时间对熟附子生物碱的影响[J].今日药学,2011,21(12):727-733.

[7] 舒晓燕,侯大斌,李凤.不同品种附子生物碱和多糖含量的比较[J].中药分析与鉴定,2010,12(32):2916-2918.

[8] 周海燕,周应群,羊勇,等.附子不同产区生态因子及栽培方式的考察与评价[J].中国现代中药,2010,21(31):14-18.

[9] 夏燕莉,胡平,张美,等.附子优良品种选育及生物学特征研究[J].种子,2009,28(2):85-89.

[10] 李云霞,孙照,郭艳玲.酸性染料比色法测定川乌、草乌中总乌头生物碱的含量[J].中成药,2000,22(9):662-663.