武睿 侯文军
摘要 在药用植物腊叶标本的制作过程中,为保持药用植物的原色泽,采用直接压制干燥和加温压制干燥两种方法,研究其对药用植物腊叶标本保色的影响。结果表明:2种处理均有影响,其中以50 ℃加温压制干燥处理的保色效果最好。
关键词 药用植物;腊叶标本;保色
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)27-001-03
将整株植物或其中一部分经过采集后保存起来,以备随时观察,被称为植物标本。它是经过整理的植物实物样品。若植物是药用植物,则称其为药用植物标本;若是经过压制干燥后保存的,则称其为药用植物腊叶标本。一般,药用植物标本系指腊叶标本。如果它被保存在瓶中的药水中,那么就叫浸制标本[1]。该研究只谈腊叶标本。药用植物标本是生动直观的教学材料,是科研生产的资料,是植物分类工作的物质基础,是鉴别中药标准的对照品,在中药及相关专业教学、科研、生产中发挥着极其重要的作用。腊叶标本制作简单,易保存,但在制作过程中原色很难被保持,极易发生发黑、发黄、发白等变质现象。如何保持腊叶标本的原色,提高成品的真实感,已成为人们制作腊叶标本的关键技术。近年来有大量文献报道了植物标本保色的方法[2-3],主要通过物理法、化学法等保持标本原色。就标本保色,王艳秋等[4]做了一些研究,虽保持了标本的原色,但在生产实践中并未得到大规模推广。
通过直接压制干燥法和加温压制干燥法,笔者研究了这些方法对药用植物标本保色的影响,以期寻找出保持植物原色的最佳方法,为药用植物腊叶标本的制作提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
2014年6月2日在定西师范高等专科学校生化系中药园采集了10种植株生长健壮、无病虫害的药用植物,分别为豆科的红芪(Hedysarum polybotrys Hand.Mazz.)、黄芪(Astragalus membranaceus (Fisch.))、桔梗科的党参(Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf.),桔梗(Platycodon grandiflorum (Jacq.) A. DC.),鸢尾科的射干(Belamcanda chinensis(L.) DC.),唇形科的藿香(Agastache rugosus (Fisch. et Mey.)O.ktze.)、黄芩(Scutellaria rehderiana Diels)、紫苏(Perilla frutescens (Linn.) Britt.),十字花科的菘蓝(Isatis indigotica Fort.)、伞形科的独活(Angelicae pubescens Maxim.f.biserrata Shan et Yuan)。
试验于2014年6~8月在定西师范高等专科学校生化系中药标本室进行。
1.2 方法
1.2.1 试验地自然概况。试验地选在甘肃省定西市安定区定西师范高等专科学校生化系中药园,占地2 300 m2,地处E 103°34′~103°47′,N 36°5′~36°10′,海拔1 420~3 941 m,属中温带半干旱区,温带大陆性气候明显,降水较少,日照充足,温差较大。该地区年降水量425.1~565.2 mm,年日照时数2 155~2 450 h,无霜期122~158 d,年平均气温5.6~72 ℃,极端的最低气温-27.1 ℃,≥10 ℃积温1 775~2 585 ℃,土质略偏黏性。
1.2.2 标本采集。在2014年6月2日早上9点于定西师范高等专科学校生化系中药园采集红芪、黄芪、党参、射干、黄芩、藿香、紫苏、桔梗、独活、菘蓝10味药用植物标本。每味采15株,备用。
1.2.3 标本含水量的测定。采用烘干法测定[5-6]。取每味药用植物的地上部分,用剪刀剪成1 cm见方的小块,装于铝盒中,盖好铝盒盖子,重复3次。立即拿回实验室,铝盒去盖放在烘箱中烘干至恒重,取出称重。
标本含水量=(W1-W2)/(W1-W)×100%
式中,W为空铝盒质量;W1为铝盒加烘前植物的质量;W2为铝盒加烘后植物的质量。
1.2.4 标本保色试验。试验采用直接压制干燥(A)和加温压制干燥(B)2个处理。直接压制干燥试验(A)采用单因素三水平处理,即1 d翻2次标本(A1)、1 d翻1次标本(A2)及2 d翻1次标本(A3)。将采集备用的10味药用植物(A11红芪、A12黄芪、A13党参、A14射干、A15黄芩、A16藿香、A17紫苏、A18桔梗、A19独活、A110菘蓝)经过清洗、修剪、整理后,打开标本夹板(标本夹板由2块夹板组成),放上5张吸水纸,再将植物标本整齐、均匀地摆于吸水纸上。对于标本太长的,可按“V”、“之”或“N”字形摆于吸水纸上,使花、叶展平,姿式美观,不能使多数叶片重叠,要压正面叶片,也要压反面叶片。同时,要保证标本的任何一部分都不得露在吸湿草纸外;把折叠着的花、枝和叶小心地张开且整理好;若花、果、叶脱落,则必须装在纸袋保存,袋面上写上标本号码。
在标本上再放5张吸水纸,如此将标本逐份与吸水紙相互间隔放置,平铺于一块夹板上,在最后一份标本上放5张吸水纸,再将另一块夹板盖在上面,最后用绳绑紧2块夹板。绑时,要注意两对角同时用力,保证四角高低一致,反复加压,压紧标本。将标本放于通风阴凉处,间隔12 h又按上述方法更换一次干燥的吸水纸,更换时动作要慢,避免弄坏标本,于第2天同一时间整理标本并且换上干燥的吸水纸。1 d翻1次标本(A2)及2 d翻1次标本(A3)的压制标本的方法步骤同A1。不同之处在于更换吸水纸的次数不同,A2是每天同一时间换1次干燥的吸水纸,A3是每2 d同一时间换1次干燥的吸水纸。注意事项同上。每个处理重复3次。
加温压制干燥(B)也采用单因素三水平处理,即加热温度设为30 ℃(B1)、40 ℃(B2)及50 ℃(B3)。加压标本同上。压好后,及时送烘箱中烘烤。每隔2 h更换1次吸水纸。每个处理重复3次。
1.2.5 统计方法。每换一次吸水纸,以中药园原新鲜植物为参照,通过观察、对比,统计药用植物标本茎、叶、花干制、颜色变化、完整度、霉变等情况。
2 结果与分析
2.1 药用植物标本采集
作为标本,要具有代表性(或典型性)和完整性,即木本植物要带枝采集,草本植物必须要全株带根采集,种子植物要有花有果,蕨类植物要带有孢子。因此,对于植物标本,必须在其特定的生长阶段进行采集。枝、叶标本是比较容易采集到的。但是,分类上大多以花、果为依据。这就必须在花期采花、果期采果。在北方地区,春秋季节是采集的黄金季节。采集植物标本一般在晴天进行,最好在上午9:00以后。这是因为受雨水或露水淋湿的植物不利压干,而且会使标本变黑甚至霉烂。另外,由于植物的花、叶在夜间闭合,早晨还没有完全展开,也不利于制作标本。
以上10味药用植物均采全株,注意采挖根时尽量挖完整,避免擦伤或挖断。每种植物采18株,挂好标签,洗掉根上的泥土,修去烂叶、破叶、黄叶、病叶及部分小枝,不能使其重叠太多,去掉残缺不全的花朵。在修剪時,要注意留下叶柄,去除整个叶片,尽可能保留植株的完整性,保留其原始特征。
2.2 药用植物腊叶标本的干燥原理
植物材料的水分向外蒸发依赖水分外扩散与水分内扩散两种作用。水分外扩散是水分从植物材料表面蒸发到干燥介质中的过程。这与材料的表面积、空气流动速度、温度及空气的相对湿度等有很大的关系。除相对湿度与蒸发速度呈负相关外,其他均与蒸发速度呈正相关。
水分的内扩散是水分在植物材料内部从含水量高的部位向含水量低的部位移动的过程。在干燥过程中,当植物材料表面含水量低于内部时,造成植物材料内部与表面水分间的水蒸气压差,水分就从含水量较高的内部向含水量较低的表面移动[7-9]。
2.3 药用植物标本含水量
由图1可以看出,不同药用植物对含水量有直接的影响,药用植物种类不同,含水量不同。在10味药用植物中,射干含水量最高,为87.96%,其次为独活、菘蓝、党参,红芪含水量最低,为66.85%。药用植物含水量的多少与腊叶标本的成品率有一定的关系。一般,含水量越低,成品率越高,反之,亦然。
红芪茎颜色变浅,叶有20%变褐色至黑色且有破损,花有10%变黄褐色茎颜色变浅,叶有35%变褐色至黑色,10%变黄,花有30%变黄褐色茎有40%变褐色,叶有5%变褐色至黑色,20%变黄,花有50%变黄褐色
黄芪茎保持原色,叶20%变褐色至黄色,10%左右的叶边缘发黑,花有10%变黄褐色茎保持原色,叶40%变褐色至黄色,10%左右的叶边缘发黑,花有10%变黄褐色茎保持原色,叶60%变褐色至黄色,20%左右的叶边缘发黑,花有30%变黄褐色
党参茎保持原色,叶30%变黄,20%变褐色,花有50%变白茎保持原色,叶40%变黄,30%变褐色至黑色,花有70%变浅褐色茎有20%变浅褐色,叶40%变黄,60%变褐至黑色,花有90%变浅褐色
射干茎有少许变黄,叶50%变黄,50%颜色变浅,花有80%变白茎有少许变黄,叶80%变浅黄,花有100%变白茎有50%变浅黄,叶100%变白,花有100%变白
黄芩茎保持原色,叶20%变黑且有少许破损,花有40%由紫色变黑色茎有少许变黄,叶有40%变黑,20%变黄,花有60%变黑,20%淡紫色茎有50%变浅黄,叶有50%变黑,30%变黄,花有90%变黑
桔梗茎有少许变黄,叶有10%变黄,有10%变黑,花有50%变白茎有少许变黄,叶有10%变浅黄,有30%变黑,花100%变白茎有40%变黄,叶有20%变白,有60%变黑且有少许白色霉点,花100%变白
独活茎有少许变黄,叶有50%变黄,花保持原色茎有少许变黄,叶有80%变黄,有10%变白,花30%变褐色茎有少许变黄,叶有100%变黄至白,花有50%变褐色
菘蓝茎保持原色,叶颜色变浅且有30%变黑,花有30%变白茎保持原色,叶有50%变黑,10%变黄,花有50%变白茎有少许发黑,叶有80%变黑,15%变黄且有少许白色霉点,花有80%变白藿香茎有少许变黑,叶40%变黑,10%变浅褐且有少许破损,花有30%变白,20%变褐色茎有50%变黑,叶有50%变黑,有30%变浅褐,花有50%变白,50%变褐色茎有80%变黑,叶有80%变黑,有10%变浅褐且有少许白色霉点,花100%变白
紫苏茎保持原色,叶30%变深紫色至黑黑色,10%颜色变浅茎有50%变黑,叶60%变深紫色至黑色,30%颜色变浅茎有70%变黑,叶80%变黑,10%颜色变浅
2.4 直接压制干燥对药用植物腊叶标本保色的影响
从表1可以看出,直接压制干燥对药用植物腊叶标本的保色有一定影响。对于同一味药用植物,在相同的时间内,更换干燥吸水纸的次数与标本保色(成品率)呈正比。也就是说,在以上3种处理中,A1处理的腊叶标本成品率最高,A2处理次之,A3处理的标本成品率最低,标本叶片颜色几乎100%变色。在同一处理下,含水量与标本保色(成品率)呈反比,即含水量越高,保色效果越差,含水量越低,保色效果越好。
2.5 加温压制干燥对药用植物腊叶标本保色的影响
从表2可以看出,加温压制干燥对药用植物腊叶标本的保色(成品率)也有一定影响。对于同一味药用植物,在相同的时间内,随着温度的升高,腊叶标本的保色效果增加,即50 ℃下腊叶标本的保色效果最好,40 ℃次之,30 ℃下腊叶标本的保色效果最差。在同一温度下,腊叶标本的含水量越高,保色效果越差,含水量越低,保色效果越好。
2.6 两种不同处理对药用植物腊叶标本保色的影响
从表3可以看出,加温压制干燥处理对药用植物腊叶标本的保色效果较好,但由于大量翻压,人为造成标本破损较多,故影响标本的成品率,使得成品率大大降低。因而,在处理标本时,既要考虑到植物材料的差异,又要考虑到处理时所采用的方法、时间的长短及环境等因素。
红芪茎颜色变浅,叶有15%变褐色至黑色,花有10%变黄褐色茎颜色变浅,叶有10%变褐色至黑色,花有10%变黄褐色茎保持原色,叶有10%变褐色,花保持原色
黄芪茎保持原色,叶20%变褐色至黄色,10%左右的叶边缘发黑,花有10%变黄褐色茎保持原色,叶20%变褐色至黄色,花保持原色茎保持原色,叶10%变褐色至黄色,10%叶边缘发黑,花保持原色
党参茎保持原色,叶10%变黄,10%变褐色,花有50%变黄白茎保持原色,叶10%变浅,10%变褐色,花有50%变黄白茎保持原色,10%变黄褐色,花颜色变浅,30%几乎接近于白色
射干茎有少许变黄,叶100%褪色,变黄白色,花橘色變浅,90%几乎接近于黄白色茎有少许变黄,叶50%变黄,50%颜色变浅,花有20%变白,50%变浅橘色茎颜色变浅,叶30%变黄,60%颜色变浅,花有10%变白,50%变浅橘色
黄芩茎保持原色,叶20%变黄褐色,花有30%变淡紫色,30%变黄褐色茎保持原色,叶15%变黄褐色,花有90%变淡紫色,50%变黄褐色茎保持原色,叶颜色变浅,有少许变黄褐色,花紫色变浅,10%左右变白
桔梗茎有少许变黄,叶有50%变黄,10%变黑,花有90%变黄白色茎有少许变黄,叶有30%变黄,有10%变黑,花有50%变黄白色茎有少许变黄,叶有10%变黄,叶片上偶有黑色小圆点,花颜色变浅,有20%变黄白色
独活茎有少许变黄,叶有40%变黄,花保持原色茎保持原色,叶有20%变黄,花保持原色茎保持原色,叶有少数颜色变浅发黄,花保持原色
菘蓝茎保持原色,叶有30%变黑,呈斑点状,花有60%变浅黄色茎保持原色,叶有15%变黑,呈斑点状,花有50%变浅黄色茎保持原色,叶有10%变黑,呈斑点状,花有20%变浅黄色
藿香茎有少许变黑,叶40%变浅褐至黑色,花有20%变白,20%变褐色茎有少许变黑,叶15%变浅褐至黑色,花有50%颜色变淡紫色茎保持原色,叶15%变浅褐至黑色,花有20%变淡紫色
紫苏茎有少许变黑,叶35%变深紫色至黑色,10%颜色变浅茎有少许变黑,叶30%变深紫色至黑色茎保持原色,叶10%变深紫色至黑色,10%颜色变浅
3 讨论
药用植物标本在中药材专业教学中起着极其重要的作用。植物材料的应用必须视具体情况而定,植物标本的形状、色泽尽量应保持自然状态及原有的颜色,使初学中药材专业的学生在观察和识别药用植物标本时真实感强,为识别和鉴定各类药用植物以及提高专业教学质量起到良好的推动作用。在药用植物标本的制作过程中,含水量是影响药用植物标本保色的一个最关键因素。一般,含水量越低,成品率越高,反之,亦然。此外,吸水纸的更换次数也是影响药用植物成品率的一个关键因子。一般,更换次数越频繁,保色效果越好,但由于大量翻压,破损严重,成品率降低。在实际生产中,应根据标本含水量的高低,将药用植物分类,采用50 ℃加温压制干燥法(含水量低的可以适当降低更换吸水纸的频率),就可以快速制成具有固有色泽、逼真、完整的药用植物标本,为科研、教学提供便利条件。
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