張武君 劉保財(cái) 陳菁瑛 趙云青 黃穎楨 陳學(xué)圣
摘要:通過(guò)比較林緣、林間及遮陽(yáng)網(wǎng)下不同遮陰栽培金花茶葉片的丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、茶多酚、總黃酮、總皂苷和粗多糖的含量,及超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)的活性差異,探究不同遮陰栽培對(duì)其葉片抗逆相關(guān)生理和主要藥用成分含量的影響。結(jié)果表明:林間及遮陽(yáng)網(wǎng)下栽培有利于金花茶的正常生長(zhǎng),能降低其葉片抗逆生理反應(yīng),提高粗多糖含量,但林緣栽培能提高金花茶葉片茶多酚、總黃酮和總皂苷的含量。生產(chǎn)中可根據(jù)產(chǎn)品需求采用不同遮陰方式栽培,在保證金花茶正常生長(zhǎng)前提下提高目標(biāo)成分的產(chǎn)量。
關(guān)鍵詞:金花茶;葉片;透光率;生理;藥用品質(zhì)
DOI: 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.06.003
Abstract: By comparing the contents of malondialdehyde (MDA), proline (Pro), soluble sugar (SS), tea polyphenol, total flavonoids, total saponins and crude polysaccharide in the leaves of golden camellia at the edge of the forest, in the forest and under the shading nets, as well as the activity differences of superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD), the effects of different shade cultivations on the stressresistance physiology and the content of main medicinal components in the leaves were explored. The results showed that the cultivations in the forest and under the shading nets were conducive to the normal growth of golden camellia, which could reduce the stressresistance physiological response of the leaves and increase the content of crude polysaccharide. However, the cultivation at the edge of the forest could improve the content of tea polyphenol, total flavonoids and total saponins in the leaves of golden camellia. In the production, different shade cultivations could be adopted according to the product demand in order to increase the yield of target compositions under the premise of ensuring the normal growth of golden camellia.
Key words: Golden camellia; Leaf; Light transmittance; Physiology; Medicinal quality
金花茶Camellia nitidissima Chi是山茶科山茶屬金花茶組植物[1],屬國(guó)家Ⅰ級(jí)保護(hù)植物和《國(guó)際生物多樣性公約》附屬Ⅱ物種。為廣西壯族傳統(tǒng)藥用植物,具有清熱解毒、利尿消腫的作用[2],有關(guān)藥理研究認(rèn)為其提取物具有抗癌、抗氧化、降血脂、降血壓等作用[3]。金花茶天然多生長(zhǎng)于較蔭蔽的溝谷旁和陽(yáng)光不易直射的林地,光脅迫是抑制其種群擴(kuò)展和生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵因素,金花茶葉片能接 受的光合有效輻射一般小于12.8 μmol·m-2·S-1,極低的光照強(qiáng)度就足以使其達(dá)到光飽和點(diǎn),光照過(guò)強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致其上部葉片及幼葉灼傷,嚴(yán)重時(shí)甚至全株死亡[4]。前人對(duì)不同遮陰條件下的黃連、人參、西洋參等藥用植物的生理和藥用成分變化已有深入研究[5-6],但尚不用遮陰栽培對(duì)金花茶藥用成分影響的相關(guān)報(bào)道。目前企業(yè)主要在林下和遮陽(yáng)網(wǎng)下種植金花茶,本研究對(duì)不同種植環(huán)境下的金花茶樹(shù)葉片進(jìn)行主要抗逆相關(guān)生理指標(biāo)和藥用成分的測(cè)定和比較,以期初步了解不同遮陰栽培對(duì)金花茶葉片生理及藥用品質(zhì)的影響,為改善金花茶栽培條件奠定基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1材料
供試材料為防城普通種金花茶(經(jīng)黃連冬高級(jí)工程師鑒定),由福建世紀(jì)金花茶科技有限公司提供,種植地點(diǎn)為龍巖市上杭縣廬豐畬族鄉(xiāng)豐樂(lè)村,取樣分別為種植于針葉林緣(透光率為70%~80%)、針葉林間(透光率為30%~40%)、大棚內(nèi)遮陽(yáng)網(wǎng)下(透光率為20%~30%)的5年樹(shù)齡金花茶樹(shù)冠中部的當(dāng)年生成熟葉,每株從東南西北4個(gè)方向各取5葉,每個(gè)生境隨機(jī)取10株,取樣時(shí)間為2016年9月中旬,取樣混勻后分成2份,1份鮮葉立即低溫送回實(shí)驗(yàn)室,剪碎稱量,液氮速凍后置于-80℃保存,用于生理指標(biāo)測(cè)定;另1份葉片凍干粉碎,過(guò)80目篩,于4℃冰箱內(nèi)保存,用于藥用品質(zhì)測(cè)定。
張武君等:不同遮陰栽培對(duì)金花茶葉片生理和藥用品質(zhì)的影響2019年第6期2019年第6期張武君等:不同遮陰栽培對(duì)金花茶葉片生理和藥用品質(zhì)的影響1.2方法
生理指標(biāo)測(cè)定[7]:丙二醛(MDA)含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法;可溶性糖(SS)含量測(cè)定采用蒽酮比色法;脯氨酸(Pro) 含量測(cè)定采用酸性茚三酮法;超氧化物歧化酶(SOD)活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑光還原法;過(guò)氧化物酶(POD)活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法,每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次。
藥用品質(zhì)測(cè)定:茶多酚測(cè)定參照《GB/T 8313-2008茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法》[8]中茶多酚的檢測(cè)方法??傸S酮測(cè)定參考黃興賢等[9]、韋秀芝等[10]方法,并稍作修改:精密稱取0.5 g樣品置于50 mL錐形瓶中,加75%乙醇45 mL,75℃超聲提取0.5 h,過(guò)濾,濾液定容50 mL,采用亞硝酸鈉硝酸鋁氫氧化鈉顯色法于波長(zhǎng)500 nm處測(cè)定吸光度。粗多糖測(cè)定參考韋璐等[11]方法并稍作修改:將提取總黃酮后的殘?jiān)铀?5 mL,75℃超聲提取1 h,過(guò)濾,濾液定容50 mL,采用苯酚硫酸法于波長(zhǎng)490 nm處檢測(cè)定吸光度??傇碥諟y(cè)定參考高麗萍等[12]的方法并稍作修改:精密稱取金花茶樣品0.5 g 置于錐形瓶中,加入75%乙醇50 mL,75℃超聲提取0.5 h ,過(guò)濾,濾液蒸發(fā)至無(wú)醇味,水飽和正丁醇萃取2次,取正丁醇層蒸干,甲醇溶解并定容10 mL,采用唐昭領(lǐng)等[13]優(yōu)化的香草醛冰醋酸高氯酸法于波長(zhǎng)540 nm處測(cè)定吸光度。
1.3數(shù)據(jù)處理與分析
采用Microsoft Office Excel 2010進(jìn)行平均數(shù)及方差分析;采用SPSS 19.0進(jìn)行差異顯著性分析, 處理間多重比較采用 Duncan′s 新復(fù)極差法。
2結(jié)果與分析
2.1不同遮陰栽培對(duì)金花茶葉片抗逆生理及生長(zhǎng)情況的影響
由表1可知,林間和遮陽(yáng)網(wǎng)下遮陰栽培的金花茶葉片的MDA、Pro含量及SOD、 POD活性均較林緣栽培顯著降低,表明降低透光度能降低金花茶葉片的抗逆生理反應(yīng)。林間的光強(qiáng)雖大于遮陽(yáng)網(wǎng)下,但兩種遮陰栽培的金花茶葉片的MDA含量無(wú)顯著差異;SOD活性隨透光率的降低顯著降低,表明金花茶葉片能通過(guò)提高SOD活性對(duì)光照脅迫進(jìn)行積極防御措施;遮陽(yáng)網(wǎng)下栽培的金花茶葉片SS含量顯著高于林間栽培,與林緣栽培無(wú)顯著差異,表明SS含量的高低可能還受到光照以外因素的影響。試驗(yàn)調(diào)查發(fā)現(xiàn),夏秋季林間和遮陽(yáng)網(wǎng)下栽培的金花茶植株均長(zhǎng)勢(shì)良好,新葉能正常抽梢,而林緣栽培的金花茶植株基本無(wú)新梢,且部分樹(shù)枝頂端葉片灼傷發(fā)黃甚至落葉,表明林間和遮陽(yáng)網(wǎng)下的透光度比較適合金花茶樹(shù)的生長(zhǎng)。
2.2不同遮陰栽培對(duì)金花茶葉片藥用成分含量的影響
從圖1可以看出,金花茶葉片的茶多酚和總黃酮含量均為林緣>林間>遮陽(yáng)網(wǎng)下,且各不同遮陰栽培間差異顯著,總皂苷含量為林緣栽培最高,林間和遮陽(yáng)網(wǎng)下栽培無(wú)顯著差異;多糖含量為遮陽(yáng)網(wǎng)下>林間>林緣,且不同遮陰栽培差異顯著。表明增加遮陰能降低茶多酚和總黃酮含量,提高粗多糖的含量。
3討論與結(jié)論
本研究發(fā)現(xiàn),在一定范圍內(nèi)增加遮陰能降低金花茶葉片的抗逆生理反應(yīng),黃付平[14]認(rèn)為人工林下栽培金花茶應(yīng)選擇喬木層郁閉度50%~80%、透光率30%~50%的林分,本試驗(yàn)遮陽(yáng)網(wǎng)下和林間的透光率分別為20%~30%和30%~40%,均適宜金花茶的生長(zhǎng),而林緣透光率達(dá)70%~80%,不適宜金花茶的生長(zhǎng)。
光照與茶多酚的關(guān)系已有較多研究,一般認(rèn)為光照促進(jìn)茶多酚積累,遮陰降低茶多酚含量[15-16],本研究與前人的研究結(jié)果一致。光照對(duì)黃酮類化合物的生物合成也有較大影響,多種藥用植物如長(zhǎng)春花[17]、青錢柳[18]、箭葉淫羊藿[19]等,其體內(nèi)的黃酮化合物含量均隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而升高,本研究發(fā)現(xiàn)金花茶同樣具有這一特點(diǎn)。金花茶葉片的茶多酚和總黃酮含量隨光照增強(qiáng)而增加,可能原因:光照過(guò)強(qiáng)時(shí),植物葉綠體生成大量活性氧,抗氧化系統(tǒng)在活性氧的刺激下迅速做出應(yīng)答,茶多酚和黃酮屬于植物的抗氧化非酶系統(tǒng),同時(shí)也是藥效成分,具有良好的抗自由基、抗氧化能力,二者含量的提高有助于金花茶降低體內(nèi)活性氧水平,起到防止DNA損傷的作用[20]。光照對(duì)皂苷的生物合成也有一定的影響,但具有物種特異性,鄧銘等[21]研究發(fā)現(xiàn)相對(duì)照度為70%的光強(qiáng)有利于絞股藍(lán)總皂苷的積累;梁娟等[22]認(rèn)為30%透光率下七葉一枝花的皂苷含量最大,本研究發(fā)現(xiàn)林緣種植的金花茶葉片皂苷含量最高,但林緣光照太強(qiáng)并不利于金花茶的生長(zhǎng)。光強(qiáng)對(duì)不同物種多糖含量的影響不同,賀小妮等[23]發(fā)現(xiàn)30%透光率下南方紅豆杉的多糖含量高于全光照,而太行紅豆杉與之相反;龔慶芳等[24]研究發(fā)現(xiàn),在40%透光率下,一年生鐵皮石斛的多糖含量最高;而在本研究的范圍內(nèi)光照減弱則提高了金花茶粗多糖含量,可能原因是金花茶的光飽和點(diǎn)極低,較弱的光強(qiáng)更加適合金花茶的初生代謝,更有利于碳水化合物的積累。
金花茶多糖具有抗氧化、降血脂、抗免疫性肝損傷[25-27]等作用,金花茶茶多酚、總黃酮和總皂苷具有良好的抗衰老、抗氧化、抗輻射、消除自由基、防治腫瘤及增加機(jī)體免疫力等功能[28-31],目前金花茶葉主要是利用其藥用保健成分,加工成口服液、片劑等,因此可考慮根據(jù)產(chǎn)品的功效需求,在不影響生長(zhǎng)的光照范圍內(nèi)調(diào)整遮陰度。本研究?jī)H對(duì)企業(yè)現(xiàn)有栽培條件下的金花茶葉片進(jìn)行初步研究,今后還需進(jìn)一步設(shè)計(jì)不同梯度透光率處理,探究能兼顧生物產(chǎn)量和藥用成分含量的最適遮陰方式。
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(責(zé)任編輯:柯文輝)