黄 梅,于福来,庞玉新*,陈 策,刘立伟,陈振夏,官玲亮
(1.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所/农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室,海南 儋州571737;2.海南省艾纳香工程技术研究中心,海南儋州571737;3.广东药学院中药学院,广东广州510006)
艾纳香化学成分在不同组织中的分布
黄 梅1,2,3,于福来1,2,庞玉新1,2*,陈 策1,2,3,刘立伟1,2,3,陈振夏1,2,官玲亮1,2
(1.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所/农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室,海南 儋州571737;2.海南省艾纳香工程技术研究中心,海南儋州571737;3.广东药学院中药学院,广东广州510006)
为探明营养生长期与生殖生长期艾纳香主要化学成分在不同组织中的分布规律,为艾纳香适宜采收部位的确定提供理论依据,采用GC法测定l-龙脑含量,紫外可见分光光度法测定总黄酮含量,并分析不同组织部位化学成分含量的变化差异。结果表明:1)l-龙脑含量,在营养生长期,嫩叶中的含量最高,为6.25mg/g,与其他组织部位呈显著性差异(P<0.05),但功能叶、老叶和枯叶中的含量也较高,分别为5.11mg/g、4.80mg/g和4.33mg/g;生殖生长期,嫩叶中l-龙脑含量最高,为2.30mg/g,与其他6个组织部位呈显著性差异(P<0.05),其中侧枝、花枝、花蕾和花朵中未检测到l-龙脑。2)总黄酮含量,营养生长期,功能叶的含量最高,为97.56mg/g,与嫩叶、老叶无显著性差异,但与嫩梢、嫩茎、枯叶则呈显著性差异(P<0.05)。生殖生长期,功能叶中总黄酮含量最高,为111.39mg/g,与花蕾、嫩叶无显著性差异,但三者与枯叶、侧枝、花枝都呈显著性差异(P<0.05)。因此,以l-龙脑为指标,用于提取艾片时,宜选择营养生长期采收,并采收全部叶片(包含枯叶、老叶、功能叶和嫩叶)及嫩梢;以总黄酮为指标,营养生长期与生殖生长期都较为合适,应采集老叶、功能叶和嫩叶。
艾纳香;l-龙脑;总黄酮;营养生长期;生殖生长期;组织部位
艾纳香〔Blumeabalsamifera(L.)DC.〕是菊科艾纳香属的多年生木质草本植物或者亚灌木。别名冰片艾、大风艾等,分布于贵州、海南、广东、广西和云南等地。在黎族、苗族和壮族中均有悠久的用药历史。主要药效物质为左旋龙脑(l-龙脑)和黄酮类成分,具有祛风除湿、温中活血和镇痛等功效[1-4]。艾纳香在海南的生长发育情况为当年1—12月为营养生长阶段,其中9-12月,艾纳香生物产量较高,为传统的采收期,12月下旬开始陆续萌发花芽,进入生殖生长阶段,次年2月下旬开始开花,3月下旬果实开始成熟,整个生长周期持续14~15个月。
不同组织部位的中药材中化学成分含量差异明显,杭亮等[5]研究发现,丹参的叶和根中总丹参酮和总黄酮等成分的含量较高,茎中较低。黄永林等[6]发现,艾纳香叶的总黄酮含量大于小枝条和茎。由此可见,中药材中的有效成分在不同的组织部位含量具有一定差异。但目前并无相关文献系统研究艾纳香不同生长时期各组织部位的有效成分分布规律。因此探讨传统采收期9—12月l-龙脑在各组织部位的变化规律,对合理采收艾纳香组织部位进行艾片提取具有重要意义。12月下旬开始,海南产艾纳香开始陆续萌发花芽,进入生殖生长期,艾纳香的主要化学成分在组织部位中是如何变化的,是否适宜继续采收进行艾片提取也是值得探讨的问题。基于此,笔者对艾纳香营养生长期与生殖生长期不同组织部位中l-龙脑及总黄酮含量进行测定,以期为艾纳香不同部位的适时采收部位提供理论依据。
1.1 试验材料
1.1.1 艾纳香营养生长期不同组织 从2014年9月开始直至2014年12月,每月20日左右,分别随机选取种植于海南儋州的艾纳香30株,分为3次重复。采集其嫩梢(顶端到10~20cm处未木质化部分,带叶芽的茎尖)、嫩茎(绿色,未完全木质化的茎秆)、嫩叶(嫩梢上的叶片,即顶端到10~20cm处未木质化茎上的叶片)、功能叶(顶端向下25cm以下未出现黄色斑点的叶片)、老叶(出现1个斑点的叶片到黄色尖端部分变成黑褐色的叶片)和枯叶(全部为黑褐色的叶片)共6个组织部位。置阴凉处晾干后,真空包装放至冰箱中低温保存。
1.1.2 艾纳香生殖生长期不同组织 随机选取健康成熟2年生艾纳香植株,分别于2014年4月对每个植株的侧枝、嫩叶、功能叶、枯叶、花枝、花蕾和花朵共计7个组织部位进行取样,以尼龙编织网袋收集,置于通风干燥处阴干、保存。
以上材料经中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所鉴定为艾纳香。
1.2 仪器与试剂
安捷伦7890A气相色谱仪、安捷伦G4513A16位自动进样器、氢火焰离子化检测器(FID),安捷伦科技有限公司;UNICO2012-PCS紫外分光光度计,尤尼柯上海仪器有限公司;Sartarius CPA225D电子分析天平,赛多利斯公司;KQ-500DB型超声仪,昆山舒美超声仪器有限公司;芦丁标准品批号为100080-200707,纯度为92.5%,中国药品生物制品检定所;左旋龙脑对照品,纯度>98%阿法埃莎化学有限公司;乙酸乙酯,水杨酸甲酯,纯度>99.5%,天津光复精细化工研究所;氢氧化钠、硝酸铝Al(NO3)3·9H2O、亚硝酸钠NaNO2、乙醇等试剂均为国产分析纯。
1.3l-龙脑与总黄酮的含量测定
l-龙脑与总黄酮的含量测定参照文献[7]的方法进行。采用SPSS19.0对试验结果进行方差分析。
2.1 艾纳香营养生长期化学成分在不同组织中的分布
由表中可知,1)l-龙脑平均含量。9—12月,嫩叶>功能叶>老叶>枯叶>嫩梢>嫩茎。嫩叶中l-龙脑的含量最高,为6.25mg/g,与其他组织部位的含量存在显著性差异。9—10月,功能叶中l-龙脑含量高于老叶,11—12月老叶中的l-龙脑含量高于功能叶,但二者9—12月的平均含量无显著性差异。枯叶中的l-龙脑含量稍低,其含量与老叶无显著性差异,但与功能叶呈显著差异。嫩梢和嫩茎中的l-龙脑含量较少,分别为1.03mg/g和0.26mg/g,与各种叶中的含量有显著性差异。因此,在营养生长期,l-龙脑含量以嫩叶最高,功能叶、老叶与枯叶较高。
2)总黄酮平均含量。9—12月,功能叶>嫩叶>老叶>嫩梢>嫩茎>枯叶。功能叶中含量最高,为97.57mg/g,嫩叶、功能叶、老叶中的总黄酮含量分布规律一致,即9月与11月含量较高,而10月、12月含量较低,且三者间无显著性差异,但与嫩梢、嫩茎和枯叶均存在显著性差异。嫩梢中的总黄酮含量(39.15mg/g)高于嫩茎(21.77mg/g)和枯叶(4.33mg/g),且呈显著性差异。因此,在营养生长期,总黄酮含量以功能叶、嫩叶和老叶较高。
2.2 艾纳香生殖生长期化学成分在不同组织中的分布
由图示可知,1)各组织部位中l-龙脑的分布规律为嫩叶>功能叶>枯叶>侧枝=花枝=花蕾=花朵。侧枝、花枝、花蕾和花朵中未检测出l-龙脑,嫩叶中的l-龙脑含量最高,为2.30mg/g,与其他5个组织部位含量都呈显著性差异,功能叶与枯叶中含量无显著性差异。
2)各组织部位中总黄酮的含量分布规律为功能叶>花蕾>嫩叶>花朵>枯叶>花枝>侧枝。功能叶中总黄酮含量最高,为111.39mg/g,功能叶、花蕾和嫩叶三者的含量无显著性差异,但与其他组织部位含量呈显著性差异,枯叶、花朵与花枝中含量无显著性差异。
表 艾纳香各组织部位营养期化学成分含量Table Content ofl-borneol and total flavone in different tissues ofB.balsamiferaduring vegetative growth period
图示 艾纳香生殖生长期各组织部位l-龙脑及总黄酮的分布Fig. Distribution ofl-borneol and total flavone in different tissues ofB.balsamiferaduring reproductive growth period
1)艾纳香营养生长期与生殖生长期各组织部位化学成分含量均呈现显著性差异,应区别采收。
l-龙脑含量,在营养生长期和生殖生长期,嫩叶的含量最高,分别为6.25mg/g和2.30mg/g。功能叶、老叶和枯叶在2个生长期含量也较高。因此,以l-龙脑含量为指标,用于提取艾片时,综合l-龙脑含量及人工因素,应采收全部叶片(包含枯叶,老叶、功能叶和嫩叶)及嫩梢。
总黄酮含量,营养生长期和生殖生长期,功能叶的含量最高,分别为97.57mg/g和111.39mg/g。其中嫩叶和老叶在2个生长期时含量都较高,因此,以总黄酮为指标,应采集功能叶、嫩叶和老叶。
近年来,对艾纳香不同部位的化学成分变异规律研究较少,仅见黄永林等[6]对艾纳香的叶、小枝条、茎的总黄酮含量差异进行探索发现,三者之间具有一定差异性,叶的含量大于小枝条和茎,与本研究结果相似。研究结果表明,营养生长期和生殖生长期里艾纳香各组织部位的化学成分分布存在明显差异,这对确定艾纳香适宜采收部位提供了一定的理论依据。
2)用于提取艾片时,宜营养生长期采收;用于黄酮类成分分析时,营养生长期和生殖生长期都较为适宜。
试验结果表明,营养生长期的l-龙脑含量较生殖生长期高,且根据其生长规律,营养生长期的经济产量要大于生殖生长期,故提取艾片时,宜选择营养生长期。与主产区贵州的传统采收习惯相符。对于总黄酮而言,由于营养生长期与生殖生长期的含量都较高,花蕾中的含量为103.52mg/g,仅次于功能叶(111.39mg/g),且二者无显著性差异(P>0.05),因此在2个生长时期采集都较为合适,至于黄酮类物质的药效差异,还需进一步研究。
[1]中国科学院植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1988.
[2]官玲亮,庞玉新,王 丹,等.中国民族特色药材艾纳香研究进展[J].植物遗传资源学报,2012,13(4):695-698.
[3]江苏新医学院,中药大辞典(上册)[M].上海:上海科学技术出版社,1985.
[4]杨本雷.中国彝族药学[M].昆明:云南民族出版社,2004:156-157.
[5]杭 亮,王俊儒,杨东风,等.紫花丹参和白花丹参不同部位有效成分的分布特征[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2008,36(12):217-222.
[6]黄永林,赵志国,文永新.不同部位艾纳香中总黄酮的含量测定[J].广西植物,2006,26(4):453-455.
[7]庞玉新,黄 梅,于福来,等.黔琼产艾纳香中主要化学成分含量差异分析[J].广东药学院学报,2014,30(4):448-452.
(责任编辑:孙小岚)
Distribution ofl-borneol and Total Flavone in Different Tissues ofBlumeabalsamifera
HUANG Mei1,2,3,YU Fulai1,2,PANG Yuxin1,2*,CHEN Ce1,2,3,LIU Liwei1,2,3,CHEN Zhenxia1,2,GUAN Lingliang1,2
(1.InstituteofTropicalcropsGermplasmResources,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences/Southern ChinaKeyLaboratoryofCropGeneResourcesandGermplasmEnhancement,DepartmentofAgriculture,Danzhou,Hainan571737;2.HainanEngineeringResearchCenterforBlumeaBalsamifera,Danzhou,Hainan57173;3.School ofTraditionalChineseMedicine,GuangdongPharmaceuticalUniversity,Guangzhou,Guangdong510006,China)
The content ofl-borneol and total flavone in different tissues ofB.balsamiferaduring the vegetative and reproductive growth period was detected by GC and UV respectively and variation ofl-borneol and total flavone content in different tissues ofB.balsamiferaduring the vegetative and reproductive growth period was analyzed to discuss the distribution regulation of main chemical components in different tissues ofB.balsamiferaand to provide the theoretical basis for selecting suitable tissues.Results:1)Thel-borneol content in young leaf is the highest(6.25mg/g)during vegetative growth period and significantly higher than other tissues ofB.balsamifera.Thel-borneol content in functional leaf,old leaf and dead leaf is 5.11mg/g,4.80mg/g and 4.33mg/g during vegetative growth period respectively.Thel-borneol content in young leaf is the highest(2.30mg/g)during reproductive growth period and significantly higher than other six tissues ofB.balsamifera.l-borneol component is not detected in lateral branch,flowering branch,flower bud and flower during reproductive growth period.2)The total flavone content in functional leaf is the highest(97.56mg/g)during vegetative growth period and no significant difference with young leaf and old leaf but significant difference with young branch,young stem and dead leaf.The total flavone content in functional leaf is the highest(111.39mg/g)during reproductive growth period and no significant difference with young leaf and flower bud.The total flavone content in functional leaf,flower bud and young leaf is significantly higher than dead leaf,lateral branch and flowering branch.The young branch and all kinds of leaves(dead leaf,old leaf,functional leaf and young leaf)should be harvested during vegetative growth period whenl-borneol is used as the index.The old leaf,functional leaf and young leaf should be harvested during vegetative and reproductive growth period when total flavone is used as the index.
Blumeabalsamifera;l-borneol;total flavone;vegetative growth period;reproductive growth period;tissue
S567
A
2016-03-10;2016-08-31修回
国家自然科学基金项目“艾纳香叶片形态与左旋龙脑关联及其遗传连锁机制”(81303171),“黎药‘娜龙’的品种整理及用药规律研究”(81374065)
黄 梅(1989-),女,研究实习员,硕士,从事南药GAP规范化栽培研究。E-mail:huangmei122@126.com
*通讯作者:庞玉新(1975-),男,副研究员,博士,从事南药GAP规范化栽培、南药质量控制和南药资源开发与利用研究。E-mail:blumeachina@126.com
1001-3601(2016)09-0374-0030-03