甘静玉 朱 华
(广西中医药大学,广西 南宁 530001)
影响银杏叶中萜内酯含量的因素
甘静玉 朱 华
(广西中医药大学,广西 南宁 530001)
银杏叶萜内酯是血小板活化因子(PAF)的特异性受体拮抗剂,被广泛应用于临床。文章分析了近年来影响银杏叶萜内酯含量和萜内酯种类间比例的因素,此综述对银杏叶萜内酯研究工作中药材来源的选择和对于栽培出银杏叶萜内酯含量较高的植株有一定的参考价值。
银杏叶萜内酯;植株个体差异;水分环境;季节;栽培措施
银杏叶为银杏科植物银杏Ginkgo biloba L.的干燥叶[1]。银杏又名公孙树、白果树。被称为裸子植物“活化石”,是中国特有的最古老的珍贵药材。银杏叶味苦、甘、涩,性平,有小毒。具有活血养心,敛肺涩肠的功效。具有改善微循环,对脑细胞缺血、缺氧、水肿的保护,清除自由基、抗脂质过氧化,抗血小板活化因子,降血脂,抗微生物等药理作用[2]。因银杏叶具有如此显著的药用价值,自20世纪60年代以来国内外学者对其进行了大量的研究,发现银杏叶的主要有效成分为萜内酯类和黄酮类。银杏叶萜内酯类成分是血小板活化因子(PAF)的特异性受体拮抗剂,被广泛应用于临床,固一直是研究学者关注的焦点所在[3,4]。银杏叶中萜内酯含量的高低,影响着医药事业的发展,因此本文就近年来对影响银杏叶萜内酯含量和萜内酯种类间比例的因素进行综述。
银杏叶中的萜类主要是倍半萜和二萜,银杏内酯(ginkgilides)属二萜类化合物,银杏内酯有7种,用GA、GB、GC、GM、GJ、GK、GL命名,白果内酯(bilobalide)属倍半萜内酯,用BB命名。它们都具有 3 个五元内酯环和一个罕见的异丁基等结构特征,迄今尚未发现存在于其他任何植物中[5,6]。
不同的环境条件,不同年龄时期,不同植株性别,不同枝型叶型,不同采叶部位,不同的栽培措施等对银杏叶中萜内酯的含量和萜内酯种类间的比例均有不同程度的影响。
3.1植株个体差异
3.1.1树龄
早在十几年前就有对不同生长年限的银杏叶中萜内酯含量变化有所研究,基本认为树龄为1~6年植株的银杏叶萜内
酯含量较高[7][8]1027[9]1390。近5年来的研究[10]174-175[11]381[12]认为不同树龄银杏叶的银杏内酯含量变化规律基本一致,均为先上升,随后经历一个平稳的高峰期,最后再迅速下降;不同树龄银杏叶中萜内酯的含量差异较大,树龄小于 10 年银杏叶萜内酯含量较高,随着树龄的增长,内酯含量逐渐降低,这些研究结果与往年的研究相符合。许峰[10]175-176对 5、9、14年生的银杏叶进行了研究,实验得出银杏叶总萜内酯最高峰含量的高低顺序为9年生实生苗>5年生实生树>14年生嫁接树;而银杏叶 4种萜内酯含量不同树龄间存在差异:对GA来说,在最高峰时,5年生实生树含量显著高于9年生实生苗和14年生嫁接苗含量;对BB、GB和GC而言,在含量最高峰时9年生实生树含量高于5年生实生苗和14年生嫁接苗。综上所述得出树龄小于10年的银杏叶中萜内酯的含量较高,此结论对科研工作和医药行业均有参考意义。
3.1.2性别与枝型叶片
过去有认为雌株的银杏萜内酯含量高于雄株,有认为二者之间无差异或差异不明显。近年来新研究表明,雌株和雄株不同部位的枝叶的萜内酯含量不同,但是总体来说雄株的枝叶所含萜内酯含量最高。黄小花[13]对不同性别和枝型的银杏叶萜内酯的含量做了研究,认为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;不同枝型按照 GA 含量由大到小排列依次为:雄叶丛枝、雄长枝、雌叶丛枝、雌长枝、雌短枝,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。廖咏玲[14]认为不同叶位银杏叶变化规律基本一致,均为先上升到达最高峰后迅速下降;对BB 而言,在最高峰时,顶部叶含量显著高于中部叶和基部叶;对GA、GB、GC和总萜而言,在含量最高峰时基部叶含量高于中部叶和顶部叶,说明不同叶位对银杏叶萜内酯含量有影响,由于基部叶生长发育较长,有效做功时间长,光合积累相对较大,加上银杏叶萜内酯是光合产物的转化产物,因此,银杏叶萜内酯按基部叶到中部叶再到顶部叶的顺序逐渐减少是可以理解的。
3.2水分环境
水分是植物的重要组成部分,是植物赖于生存的物质基础。水分处理和干旱胁迫环境下银杏萜内酯类物质的合成受到一定影响。王磊[15]研究发现分根区交替灌溉和轻度干旱胁迫利于银杏叶片萜内酯的累积,其中适度干旱可以增加银杏内酯含量,可能是胁迫严重时,植物首先尽可能进行初生代谢,而不是次生代谢,所以不能为提高次生代谢物含量而一味的增加胁迫程度。朱灿灿[16]认为干旱胁迫下,生长季节不同,银杏叶内BB、GC、GA、GB 及总萜内酯含量变化具有显著差异,随着生长季节的变化银杏叶萜内酯类物质含量变化呈“先升高后降低”的趋势;朱灿灿同样认为适度干旱条件下可以促进银杏萜内酯类物质的合成,尤其轻度和中度干旱条件下,萜内酯含量比适宜水分条件下明显增多。综上得出适度干旱可以增加银杏内酯含量。
3.3季节
不同生长季节,银杏叶中萜内酯含量不同,十几年前鞠建明[9]1390和仲英[17]的研究认为 5~7月份含量最高;钱大玮[8]1027、王先荣[18]和冷平生[19]的研究则认为8~10月份含量最高。近几年来的研究,孙兴力[20]认为总内酯含量以 6月份为最高,12月份含量最低。周恩丽[11]382和陈再兴[21]认为 5~7月采收的银杏叶中总内酯含量较高。黄小花[22]研究结果得出银杏雄叶丛枝、雌长枝、雌叶丛枝、雄长枝总萜内酯含量均在9月初达到1年中的最大值;银杏雌短枝 GA含量在10月初到达含量的高峰,银杏雄叶丛枝、雄长枝、雌叶丛枝、雌长枝均在 9月初达到高峰。综上所述,银杏叶中萜内酯含量在5~10月份较高。
3.4栽培措施
3.4.1植物内源激素
植物激素是微量的有机分子,对植物的生长、发育、衰老、休眠、抗逆性具有极其重要的作用,银杏叶萜内酯含量的变化规律与其植物内源激素之间有着一定的相关性。朱俊[23]对银杏叶中内源激素和银杏萜内酯的含量进行了年周期测定,初步找到了内源激素与银杏萜内酯之间的关系,叶片生长及萜内酯含量的变化是受赤霉酸(GA3)、吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)协调控制的结果,而不是受单一激素的调控,当银杏叶处于生长阶段时,IAA/GA3的比值起主要调控作用,随着IAA/GA3的比值的增大,萜内酯的含量呈上升趋势,当进入成熟期后,ABA则起主要调控作用,此时银杏叶萜内酯含量逐渐降低。综上可知,吲哚乙酸(IAA)对银杏叶萜内酯的含量起到调控的作用,然而是否可以人工施予吲哚乙酸(IAA)的方式来增加银杏叶萜内酯含量仍需进一步研究。但是,以上所述对银杏的栽培还是具有一定的指导意义。
3.4.2生长调节剂
矮壮素(CCC)是一种广泛使用的植物生长延缓剂,主要是抑制赤霉素( GA) 生物合成而发挥作用[24]。许峰[25]研究显示 CCC 处理能显著提高银杏叶萜内酯含量,银杏叶萜内酯含量与叶绿素含量高度正相关。可能是因为CCC 处理使叶片厚度、光合色素含量以及气孔活性增加,所以能显著提高叶的光合作用,既显著提高了银杏叶叶绿素含量,因此CCC处理促进了银杏叶萜内酯的积累。
目前银杏萜内酯的获取主要途径是天然提取,然而银杏萜内酯在银杏叶中的含量很低。因此如何提高其含量成为当前研究工作的重点与难点。
银杏萜内酯的含量不是受单一因素的影响,不同的环境条件,不同年龄时期,不同植株性别,不同枝型叶型,不同采叶部位,不同的栽培措施等对银杏叶中萜内酯的含量和萜内酯种类间的比例均有不同程度的影响。综上得出的结论为树龄小于10年的银杏叶中萜内酯的含量较高;雄株的枝叶的萜内酯含量最高;适度干旱可以增加银杏内酯含量;银杏叶中萜内酯含量在 5~10月份较高;银杏叶萜内酯的含量与IAA/GA3的比值呈正相关;CCC促进银杏叶萜内酯的积累。本综述对银杏叶萜内酯研究工作中药材来源的选择有一定的参考价值;对培育出银杏叶萜内酯含量较高的植株有一定的参考价值。
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Factors affecting the content of the Ginkgolides of Ginkgo Leaf
The Ginkgolides of Ginkgo Leaf were specific platelet activating factor receptor antagonist, widely used in clinical. Reviewed the factors affecting the content of the Ginkgolides of Ginkgo Leaf and the ratio between species of Ginkgolides, This Summary for Ginkgolides research sources medicines choice and for the cultivation of a higher content Ginkgolides of Ginkgo Leaf have some reference value.
The Ginkgolides of Ginkgo Leaf; Individual differences in plant; Water Environment; Season; Cultivation measures
R93
A
1008-1151(2015)04-0104-03
2015-03-10
广西壮瑶药重点实验室(桂科基字[2014]32号);壮瑶药协同创新中心(桂教科研[2013]20号);广西重点学科(壮药学)(桂教科研[2014]14号);“中药创新理论与药效研究”八桂学者项目;广西自然科学基金项目:中药新药基础研究(2011GXNSFF018006)。
甘静玉(1989-),女(壮族),广西南宁人,广西中医药大学在读硕士研究生,研究方向为中药及民族药的鉴定与开发。