李洋,董诚明,徐鹏,姚锋
(河南中医学院,河南 郑州 450008)
冬凌草适宜采收期的研究△
李洋,董诚明*,徐鹏,姚锋
(河南中医学院,河南 郑州450008)
目的:通过研究冬凌草生长时期的发育规律及有效成分的变化,初步探讨冬凌草的适宜采收时期。方法:在冬凌草整个生长发育过程中,对株高、鲜干重的变化进行测量,并用HPLC法测定植株中冬凌草甲素、冬凌草乙素、迷迭香酸的含量,进行分析。结果:冬凌草干物质累积的高峰期出现在9月下旬;冬凌草甲素含量在9月下旬出现相对较大值;冬凌草乙素在6月下旬出现最大值,在9月下旬出现相对较大值;迷迭香酸在6月下旬出现最大值,8月下旬出现相对较大值。结论:综合分析,栽植期为一年的冬凌草适宜采收期为9月下旬。
冬凌草;适宜采收期;发育规律;有效成分
冬凌草Rabdosiarubescens(Hemsl.) Hara,学名碎米桠,为唇形科香茶菜属多年生植物;味甘苦,性微寒,具清热解毒、消炎止痛及抗肿瘤的功效[1-2]。中药的疗效主要与其有效成分的含量有关,冬凌草中的主要成分是贝壳杉烷二萜类化合物,目前研究最多且疗效已被公认的是冬凌草甲素和冬凌草乙素[3]。近年来发现以迷迭香酸为代表的冬凌草水溶性成分也有明显的药理活性[4-5]。冬凌草在民间作为清热解毒、消炎止痛药并用于抗癌已多年,经20多年的药理学研究和临床验证,冬凌草具有独特的抗菌消炎和多种保健作用。冬凌草既是当今新崛起的具有多种功效的药用植物,又是防风固沙保持水土的优秀植物,亦为优良园林观赏植物和重要蜜源植物,是很有开发前景的经济作物。
目前,由于乱采滥挖,冬凌草资源逐渐减少。为规范冬凌草种植,确保冬凌草质量,确定其最佳采收适宜期,以达到冬凌草“安全、有效、稳定、可控”的目的。本文主要考察上述3种有效成分,对冬凌草整个生长时期进行动态观察,分析比较其变化规律,进而确定冬凌草最佳采收期。作为多年生植物,不同生长年限的冬凌草采收期也不相同,相关研究表明冬凌草有3种采收方法:第一种方法是正常采叶法:7~8月份,将叶片全部采集,到深秋植株复原后再进行第二次采收,适合于栽植期3年以上的冬凌草;第二种方法是轮采法:7~8月份,采取隔行采集的方法,枝叶枯萎前采收剩余部分,适合于栽植期2年以上的冬凌草;第三种方法是后期采法:在冬凌草枝叶枯萎前全部采收,适合于栽植期1年的冬凌草[6]。随着冬凌草的综合开发利用,药材需求量大大增加,为满足新药研发及其市场需求,提高冬凌草质量与产量已是迫不及待的任务,探索其适宜采收时期,对实现其质量产量最大化具有重要意义。本研究性实验主要选取的是一年采收的冬凌草植株,对指导冬凌草的采收提供了一定理论依据。
1.1实验地的选择
实验田地选取在河南省济源市早庙村冬凌草规范化种植基地里,块地向阳,沙质土壤,适宜冬凌草栽种。
1.2实验种苗的选取
供试冬凌草种苗由河南省济源冬凌草规范化种植基地提供,经河南中医学院董诚明教授鉴定为唇形科植物冬凌草Rabdosiarubescens(Hemsl.) Hara。
1.3大田取样
在冬凌草生长发育初期,植株高5cm左右、3片叶片时(2008-03-25,气温8~19℃)开始采样,采用5点取样法在试验区中采集30株冬凌草种植植株的地上部分,每隔15d采样一次,直至冬凌草完全枯萎时停止采样(2008-11-20,气温1~12℃)。观测指标为:株高(地面到顶生叶片叶柄的高度)、鲜重、干重(自然干燥后称重)。
1.4含量测定
将采集的冬凌草样品自然干燥,打粉过四号筛,用于测定有效成分含量。供试品溶液的制备:精密称取1g的冬凌草粉末,置于100mL具塞三角瓶中,加入50mL甲醇,称量称重,静置30min,超声30min,冷却,补足重量,摇匀,用0.45μm微孔滤膜过滤既得,测定冬凌草甲素及迷迭香酸的含量[7-8]。精密称取1g冬凌草粉末,置于100mL具塞容量瓶中,加入50mL丙酮,称量重量,静置30min,水浴回流加热90min,冷却,补足重量,摇匀,过滤,吸取滤液25mL,水浴蒸干,用甲醇定容于25mL容量瓶中,摇匀,用0.45μm微孔滤膜过滤既得,用于测定冬凌草乙素含量[9]。
2.1冬凌草生长发育规律及其有效成分的动态积累
本实验研究了采收期为一年的冬凌草整个生长发育变化趋势,全生育期为270d左右。一共采集样品17次,主要观测株高、叶片干鲜重、冬凌草甲素、冬凌草乙素、迷迭香酸等指标,具体实验数据见表1。
表1 不同生长时期冬凌草生长状况及其有效成分含量
冬凌草植株株高变化趋势见图1,由图1可知:从3月25日开始,植株进入萌芽期,此时期苗势生长旺盛,涨幅较快,4月初至8月10日左右,此期间植株是生长期,株高一直在增高,基本上呈直线型增长趋势,增长速度较快,该阶段一直进行营养生长;8月10日至9月10日,此期间植株增长缓慢,株高基本变化不大,营养生长基本停止,进入开花期,表明生殖生长阶段开始,10月10日以后植株基本停止生长,植株开始生殖生长,进入种子形成期,到11月底气候开始变冷,植株逐渐开始老化并逐步停止生长,进入枯萎期。
冬凌草植株干鲜重变化见图2,由图2可知:植株叶片鲜重在9月10日左右出现最大值,在此之前一直呈上升趋势,其中4月至5月初叶片鲜重增加明显,植株叶片数逐渐增加、植株增粗生长旺盛;叶片干重呈上升趋势,9月25日干重出现最大值后逐渐下降,这是由于植株开始进行生殖生长,养分逐渐转移,逐步进入衰老期,叶片逐渐变黄、脱落导致的。
冬凌草植株有效成分含量变化见图3,由图3可知:冬凌草甲素基本上呈逐步减小趋势,其中在9月25日时出现一个回升小高峰,在此之后植株进入种子形成期,甲素含量逐渐减少;迷迭香酸在整个生长阶段基本上呈“M”型波动性变化,在植株进入快速生长阶段时即6月25日左右出现一个最大值,此后含量有所下降,在8月25日出现一个回升小高峰,此后含量逐渐减少。冬凌草乙素含量在植株整个生长期含量均较少,在表3中未显示,其含量在6月25日至7月10日之间处于较高值,此阶段植株生长发育快速,养分吸收较多,而后逐渐减少,在9月25日左右出现一个回升小高峰,此后冬凌草乙素含量逐渐减少。
2.2有效成分与其生长指标的相关性分析
通过SPSS11.0统计软件对不同生长时期冬凌草的株高、鲜重、干重、冬凌草甲素、冬凌草乙素、迷迭香酸六种指标进行了相关性分析,见表2。
图1 一年中冬凌草植株株高变化趋势
图2 一年中冬凌草植株干鲜重变化示意图
图3 一年中冬凌草植株有效成分含量变化趋势图
株高鲜重干重冬凌草甲素迷迭香酸冬凌草乙素株高1.000鲜重0.905**1.000干重0.969**0.965**1.000冬凌草甲素-0.845**-0.760**-0.774**1.000迷迭香酸-0.652**-0.297-0.4390.4801.000冬凌草乙素-0.498*-0.181-0.2820.4780.825**1.000
注:*表示显著相关(P<0.05),**表示极显著相关(P<0.01)
冬凌草生长指标及其有效成分含量的相关性分析见表2,由表2可知:冬凌草甲素含量与株高、鲜重、干重之间呈极显著负相关(P<0.01),与迷迭香酸、冬凌草乙素呈正相关;迷迭香酸与冬凌草乙素呈显著正相关(P<0.01),两者均与冬凌草甲素呈正相关性;与冬凌草株高呈显著负相关(P<0.05或P<0.01),与鲜重呈负相关。相关性分析结果的表明:冬凌草三种有效成分的含量与植株生长、叶片干鲜重之间呈负相关性,冬凌草药材应在冬凌草生物产量适宜时及时采收,在考虑产量的同时也充分注意有效成分含量问题,确保药材的高质高产。
采用多指标综合加权评分法,从株高(a)、叶片干重(b)、叶片鲜重(c)、冬凌草甲素(d)、迷迭香酸(e)、冬凌草乙素(f)几个方面对冬凌草不同生长时期的综合效益进行分析评价,从而筛选出最佳采收时期,分别赋予不同主观系数:0.1、0.2、0.2、0.2、0.1、0.2,得到综合加权评分值OD值。综合加权平均评分值见表3(其中序号1~17表示从3月25日到11月25日不同采样时期)。
OD=(0.1×ai/amax+0.2×bi/bmax+0.2×ci/cmax+0.2×di/dmax+0.1×ei/emax+0.2×fi/fmax)×100
其中i指第几次采样时期;max指该指标项下最大值。
表3 不同采收时期冬凌草的产量及质量综合评价
由表3可知,7号和13号OD值最高均为69,即:6月25日和9月25日,此时间段植株产量与质量品质均较其他时间段高,初步建议冬凌草适宜采收为6月下旬和9月下旬。结合产区实际采收情况:适宜采收期确定为9月下旬,此时期冬凌草产量较高,各种指标性成分含量适宜,使冬凌草的产量及质量最大化。
本实验通过对冬凌草整个生长时期的观察,基本查明了冬凌草的生物学特性,其生长时期大致可以分为以下6个阶段:萌芽期(3月中上旬)、生长缓慢期(3月下旬至6月中上旬)、快速生长期(6月中下旬至8月中上旬)、开花期(8月中下旬至9月下旬)、种子形成期(10月初至11月中上旬)、植株枯萎期(11月中下旬)。在冬凌草整个发育生长时期:株高最大值和鲜物质累积高峰期出现在9月中上旬;干物质累积高峰期出现在9月中下旬;冬凌草甲素出现两次较大值,分别在8月上旬和9月下旬;迷迭香酸出现两次较大值,分别是6月下旬和8月下旬;冬凌草乙素出现两次较大值,分别为6月下旬和9月下旬。
在冬凌草植株生长早期(3~5月)虽冬凌草甲素含量很高,但干物质累积很低,不适宜采收;在植株生长中期(6~7月)三种有效成分含量均比较高,同时植株也在快速生长,干物质累积产量相对较高,适宜采收;在植株生长末期(8~9月)干物质累积基本上已达到最大值,三种有效成分含量也均处于相对较大值范围,也比较适宜采收;在入秋以后,植株干物质重及三种有效成分含量均呈逐步下降趋势,不适合采收。
制定适宜的采收期,对于提高冬凌草药材的产量及质量具有重要作用。由于本实验只研究了一年收获期冬凌草的生长变化趋势,并且只综合考虑产量和质量等相关因素,并未参考气候变化等自然因素,所以存在一定的局限性。由实验研究结果分析,初步得出冬凌草最佳适宜采收期有两个时期:6月下旬和9月下旬。再结合河南济源冬凌草产区的一年收获期冬凌草实际采收情况,综合分析,确定冬凌草适宜采收期为9月下旬。适宜采收期的确定,对提高冬凌草的产业化、高产高质化具有重要意义,加快了冬凌草药材的开发与利用,促进我国中药材经济的迅速发展。
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BestHarvestTimeStudyofRabdosiarubescensHara
LI Yang,DONG Chengming*,XU Peng,YAO Feng
(Henan College of Traditional Chinese Medicine,Zhengzhou 450008,China)
Objective:To preliminarily determine the suitable harvest time ofRabdosiarubescensHara through studying the development rule and the change of the effective components during its growth period.Methods:During theR.rubescenswhole growth,the changes of plant height and fresh dry weight were measured.The contents of oridonin, ponicidin and rosmarinic acid were determined by HPLC.Results:The peak period of dry matter accumulation appeared in late September;relatively large value of the oridonin content appeared in late September;the maximum of ponicidin appeared early in late June and relatively large values appeared in late September;the maximum of rosmarinic acid occurred in late June and in late August appeared relatively large value.Conclusion:The best harvest time of one-yearR.rubescensis in late September.
RabdosiarubescensHara;Best harvest time;Growth rule;Effective components
国家科技支撑计划项目基金(2006BAI06A15-3)
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董诚明,教授,研究方向:中药资源开发利用;Tel:(0371)86535313,E-mail:dcm663@sina.com
10.13313/j.issn.1673-4890.2014.10.010
2014-04-26)