李 珅,张红瑞,彭 涛,2,陈明明,高致明*,张义珠
(1.河南农业大学 农学院,河南 郑州 450002; 2.卢氏县中药材生产管理办公室,河南 卢氏 472200;3.河南省农业厅 中药材生产技术服务中心,河南 郑州 450008)
桔梗为桔梗科植物桔梗[Platycodongrandiflorum(Jacq.) A.DC.]的干燥根[1],始载于《神农本草经》。桔梗味苦、辛,性平,归肺经,可宣肺利咽,祛痰排脓。桔梗中含有多种化学成分,主要有皂苷、黄酮、多糖、脂肪酸、甾体、聚炔、氨基酸以及挥发油[2-3]等,其中桔梗皂苷D是其主要有效成分[4],具有显著的镇咳祛痰[5]、抗肿瘤[6-7]、抗氧化及免疫增强作用[8],对呼吸系统疾病有显著的疗效,故被广泛用于各种方剂中。由于我国桔梗资源分布广泛,产地自然环境差异大,故桔梗中主要药用成分桔梗皂苷的含量存在差异[9],从而导致各地桔梗的品质参差不齐。鉴于此,对河南省4个桔梗主要产区不同生长年限桔梗的农艺性状和有效成分含量进行分析,以期为河南4个产地桔梗栽培管理提供理论依据。
2015年10月中旬分别于河南省嵩县、桐柏、商城和鹿邑采集新鲜桔梗,经河南农业大学高致明教授鉴定其均为桔梗(Platycodongrandiflorum)。
本试验选取嵩县、桐柏、商城和鹿邑4个桔梗主要产区。分别在各产地于2014年3月21—27日、2015年3月21—27日播种桔梗,采用常规栽培管理。于2015年10月中旬桔梗采收期分别对各产地桔梗随机取样20份。
1.3.1 桔梗根农艺性状的测量 根长:用直尺测定主根从芦头到根尖(直径0.1 cm处)之间的长度;根粗:用游标卡尺测定主根的最大直径;根鲜质量:将根除去泥土,用吸水纸吸干表面水分后称鲜质量;根干质量:置于45 ℃烘箱烘至恒定质量,称其干质量。计算折干率。
1.3.2 桔梗皂苷D含量的测定 色谱条件:色谱柱为AGELA C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μmol/L);流动相为乙腈-0.05%磷酸水溶液(28∶72);流速1 mL/min;检测波长21 nm;柱温30 ℃。
对照品溶液制备:精密称定桔梗皂苷D对照品2 mg至10 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,以微孔滤膜(0.45 μm)滤过,即得质量浓度为0.2 mg/mL对照品溶液。
供试品溶液的制备[10-11]:取桔梗样品粉末[过2号筛,(850±29)μm]约2 g,精密称定,加入50%甲醇50 mL,称定质量,超声处理30 min(功率250 W、频率40 kHz),放置至室温,再加50%甲醇补足质量,滤过,取续滤液,以0.45 μm微孔滤膜滤过即得。
试验数据主要采用DPS、SPSS 22.0软件,并结合Microsoft Excel 2003进行统计分析。
由图1可知,对于1年生桔梗,鹿邑桔梗的根长与桐柏间无显著性差异,与嵩县、商城桔梗间有极显著差异;嵩县桔梗根长与桐柏间有显著差异,与商城间无显著差异;商城与桐柏之间没有显著差异。对于2年生桔梗,鹿邑桔梗根长与桐柏间差异显著,与其他产地桔梗均有极显著差异;商城与桐柏间有显著差异,其他产地桔梗根长的差异与1年生一致。
相同年限不同小、大写字母分别表示差异显著(P<0.05)、极显著(P<0.01),下同图1 不同产地和生长年限桔梗根长的比较
从图2可以看出,不同产地2年生桔梗根粗间的差异较1年生明显增大。1年生桔梗,桐柏与嵩县、商城之间均有显著差异,鹿邑与嵩县间也差异显著,其余产地间(鹿邑与商城、嵩县与商城)均没有显著差异。对于2年生桔梗,桐柏与鹿邑间无显著差异,但与其他2个产地间有极显著差异,嵩县与商城的根粗之间也没有显著差异。
图2 不同产地和生长年限桔梗根粗的比较
由图3可知,桔梗侧根数在不同产地间的大小顺序表现为商城>桐柏>嵩县>鹿邑,且1年生与2年生表现一致。商城与其他3个产地间均有极显著差异。其中,商城1年生桔梗的侧根数是鹿邑的4.5倍;而桐柏、嵩县和鹿邑3个产地1年生桔梗间均无显著差异。2年生桔梗侧根数桐柏与嵩县之间没有显著差异,与鹿邑有极显著差异,嵩县与鹿邑间有显著差异。
图3 不同产地和生长年限桔梗侧根数的比较
由图4可知,1年生和2年生桔梗单株根鲜质量的大小顺序均表现为鹿邑>商城>桐柏>嵩县。除商城和桐柏桔梗单株根鲜质量间无显著差异外,其余各产地间均存在极显著差异。
图4 不同产地和生长年限桔梗单株根鲜质量的比较
从图5可以看出,与根鲜质量结果相似,各地间1年生和2年生桔梗单株根干质量的大小顺序均表现为鹿邑>商城>桐柏>嵩县。其中,鹿邑桔梗根干质量与其他产地间均在极显著差异;而商城和桐柏间无显著性差异。嵩县1年生桔梗根干质量与桐柏有显著差异,与其他各地间有极显著性差异;嵩县2年生桔梗干质量与其他各地间均存在极显著差异。
图5 不同产地和生长年限桔梗单株根干质量的比较
从图6可以看出,不同产地间桔梗折干率相差不大,基本维持在4%左右,并且4个产地间1年生和2年生桔梗折干率的大小顺序均表现为嵩县>鹿邑>商城>桐柏。嵩县1年生桔梗的折干率最高,与其他3个产地有极显著差异;其他3个产地1年生桔梗的折干率水平接近,无显著差异。2年生桔梗折干率较1年生有所下降,嵩县2年生桔梗折干率仍最高,且与各地间也存在极显著差异;鹿邑、嵩县和桐柏2年生桔梗的折干率比较接近。
图6 不同产地和生长年限桔梗根折干率的比较
由图7可知,4个产地间1年生桔梗根中桔梗皂苷D含量的高低顺序表现为嵩县>桐柏>商城>鹿邑,各产地之间均有极显著差异。2年生桔梗根中桔梗皂苷D含量的高低顺序表现为商城>嵩县>桐柏>鹿邑,与1年生桔梗相同,4个产地间均有极显著差异。
河南省4个产地间桔梗根部各农艺性状的差异显著,说明桔梗根部性状受产地和生长年限的影响较大。鹿邑1年生和2年生桔梗的根均比其他地区长,其余各性状1年生和2年生在不同产地间的差异表现一致,桐柏的桔梗根比较粗,商城的桔梗侧根多,鹿邑的桔梗鲜质量和干质量最大,嵩县的桔梗具有较高的折干率。4个产地2年生的桔梗皂苷D的含量有极显著差异,表现为商城>嵩县>桐柏>鹿邑,4个产地1年生的桔梗表现为嵩县>桐柏>商城>鹿邑,说明桔梗皂苷D的含量受产地的影响较大。
桔梗以根入药,又兼具药食同源的特性,所以根部性状表现和成分含量的高低直接关系到桔梗的品质。河南省地处南北过渡、东西交接,地理环境和自然条件变化丰富,不同产地在土壤、降雨量、海拔等方面有一定的差别,这直接影响到了桔梗的品质状况。鹿邑地形平坦,土壤肥沃,与其他3个产地相比耕作层较深。李美善等[12]研究表明,在耕深试验中,30 cm耕深条件下桔梗主根最长、最粗、单根鲜质量最大,但桔梗皂苷D含量较低。嵩县海拔700 m,地处山区,受自然条件的影响,与其他三地相比桔梗明显生长较弱,根部性状表现较差,这可能与海拔高度有关[13]。商城和桐柏虽然均为丘陵地带,纬度相近、环境相似,但是两地土质有着明显不同。商城土质偏黏,而桐柏土壤偏砂,这也造成了两地桔梗根在性状和成分含量上的差异[14]。桐柏桔梗品质总体优于商城桔梗,商城桔梗虽然桔梗皂苷D含量最高,但侧根较多。
综合性状表现和成分含量分析,鹿邑产地最适宜发展食用桔梗,在栽培管理方面应注重其根部形态方面的培育。嵩县产地桔梗药用成分高,适合药用,建议在栽培管理方面多注重其产量的增加。商城和桐柏桔梗适宜作为药用桔梗使用,其中桐柏桔梗用于饮片生产最佳,而商城桔梗适合作中药提取使用。在栽培管理方面,商城桔梗应加强侧根的控制,桐柏桔梗应注重产量的进一步提高。
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