李惠華,曾碧玉
(福建省亞熱帶植物研究所/福建省亞熱帶植物生理生化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 廈門 361006)
金線蓮Anoectochilus roxburghii 又稱金線蘭,系蘭科開唇蘭屬多年生草本植物,《中國(guó)植物志》記載該屬有20 種和2 變種[1]。金線蓮是民間珍稀藥草,廣泛用于治療炎癥和熱癥[2]。研究表明,金線蓮富含多糖、氨基酸、微量元素、強(qiáng)心苷類、有機(jī)酸、甾體化合物、黃酮類化合物、生物堿等成分,其中多糖、多酚、黃酮為其主要活性成分,是評(píng)價(jià)金線蓮品質(zhì)的主要指標(biāo),具有抗病毒、抗氧化、消炎、抗癌、增強(qiáng)免疫等廣泛生物活性[3—4]。不同地理種源金線蓮的活性成分含量存在差異,林麗清等[5]測(cè)得廣西金線蓮粗多糖生藥含量為37.45%,多糖含量在金線蓮中較高[6]。廣西金線蓮葉面大、植株大,是主要的栽培銷售種源。
目前,金線蓮的研究多集中于組織培養(yǎng)技術(shù)、栽培管理技術(shù)、化學(xué)成分及其藥理作用 。采收期是果蔬以及藥材品質(zhì)的重要影響因子[8]。然而,目前金線蓮的采收尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依。市面上不同移栽階段的金線蓮均有出售,但多以室外移栽90~120 d 或180 d 的金線蓮居多??梢?,系統(tǒng)研究金線蓮不同移栽階段的生物量及活性成分的變化規(guī)律具有重要意義。至今,金線蓮不同采收時(shí)期生物量及活性成分的系統(tǒng)研究甚少[9—11]。本研究選用市場(chǎng)銷售較多的廣西金線蓮為研究對(duì)象,對(duì)其不同移栽階段的生物學(xué)性狀、生物產(chǎn)量及主要活性成分多糖、多酚、黃酮含量進(jìn)行評(píng)估,以期為金線蓮活性成分開發(fā)利用、采收適期的確定以及不同種源金線蓮的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。
試驗(yàn)材料為廣西金線蓮(圖1),經(jīng)林文革高級(jí)工程師鑒定。移栽種植實(shí)驗(yàn)在廈門地緣生物科技有限公司(福建廈門)大棚內(nèi)進(jìn)行。地處118°01′E,24°46′N,屬亞熱帶海洋性氣候,年均溫20.5 ℃,年均降雨量1234 mm。大棚為簡(jiǎn)易大棚,采用聚乙烯薄膜,外層加蓋遮陽(yáng)網(wǎng),光照3000~3500 lx,溫度控制在15~30 ℃,相對(duì)濕度75%~85%。
圖1 廣西金線蓮Fig. 1 Anoectochilus roxburghii from Guangxi
沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品及福林酚試劑(美國(guó)Sigma 公司),蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(天津一方科技有限公司);95%乙醇、葡萄糖、3,5-二硝基水楊酸(DNS)、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉及亞硫酸鈉購(gòu)自國(guó)藥試劑公司;分析級(jí)粉碎機(jī)(A11)(德國(guó)IKA 集團(tuán)),紫外/可見光光譜儀(Lambda 25)(美國(guó)PERKINELMER 股份有限公司),恒溫培養(yǎng)振搖器(ZWYR-2102)(上海智誠(chéng)分析儀器制造有限公司)。
1.3.1 生物學(xué)性狀調(diào)查 移栽苗(組織培養(yǎng)滿180 d)由廈門地緣生物科技有限公司提供。移栽培養(yǎng)缽口徑8 cm,培養(yǎng)基質(zhì)為植物腐殖質(zhì)40%、泥炭土25%、珍珠巖25%、細(xì)沙10%,每缽種植1 株金線蓮。常規(guī)栽培管理。
定植后,采收4~9 月齡金線蓮。采收后,隨機(jī)挑選15 株進(jìn)行生物學(xué)性狀及生物量調(diào)查。軟尺測(cè)量莖高(頂芽抽出處至莖基部長(zhǎng)度),數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗(莖最粗處直徑大小)。選取植株最大展開葉片,用軟尺測(cè)量葉長(zhǎng)及葉寬。計(jì)算植株葉片數(shù),并測(cè)定單株鮮重及干重。單株鮮重為單株材料清洗干凈并擦拭干水分后稱重所得;單株干重為測(cè)定鮮重后于50 ℃烘箱烘干至恒重。
1.3.2 活性成分提取 金線蓮采收后,用流水沖洗蒸餾水潤(rùn)洗,50 ℃烘箱烘干至恒重,粉碎機(jī)粉碎并過40 目篩,得到干燥粉末,密封-80℃貯存?zhèn)溆谩?/p>
稱取500 mg 金線蓮干燥粉末,按1:60(W/V)料液比加入60%乙醇溶液,于搖床中120 r·min-1、25 ℃振搖48 h,過濾取濾液并定容,供總多酚及總黃酮含量測(cè)定。濾渣進(jìn)一步按1:60(W/V)料液比加入蒸餾水,60 ℃水浴1.5 h,過濾,取濾液并定容,供總糖與還原糖含量測(cè)定。
1.3.3 活性成分測(cè)定
1.3.3.1 多糖含量測(cè)定 多糖含量根據(jù)公式多糖含量(mg·g-1DW) = 總糖含量-還原糖含量計(jì)算??偺桥c還原糖含量測(cè)定采用苯酚-硫酸法與3,5-二硝基水楊酸(DNS)法測(cè)定,參考曾碧玉等[12]方法。
1.3.3.2 總多酚含量測(cè)定 參照Z(yǔ)uo 等[13]所述方法并加以修改。
標(biāo)準(zhǔn)沒食子酸溶液配制(5.00 mg·mL-1):精確稱取沒食子酸500 mg,蒸餾水溶解并定容至100 mL,搖勻。
標(biāo)準(zhǔn)曲線制作:將上述標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋100 倍后得到50 μg·mL-1沒食子酸溶液。在各比色管中,分別吸入0、100、200、300、400、500、600、700、800 μL 沒食子酸溶液,補(bǔ)足蒸餾水至2.00 mL,混勻。每管再分別加入1.00 mL 福林酚試劑,混勻后反應(yīng)4 min。各管中再分別加入1.00 mL Na2CO3溶液(10%),避光室溫條件下靜置2 h。以蒸餾水為參比,于765 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值。每管各測(cè)3 次。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:y = 0.0246 x,R2= 0.9980。其中,x 為沒食子酸含量(μg),y 為吸光度值。
樣品含量測(cè)定:取1.00 mL 樣品溶液,同上法操作,測(cè)定吸光度值,按所得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算樣品總多酚含量(mg·g-1DW)。
1.3.3.3 總黃酮含量測(cè)定 參照Sheng 等[14]方法并略加修改。
標(biāo)準(zhǔn)蘆丁溶液配制(100 μg·mL-1):精確稱取10 mg 蘆丁(105 ℃干燥至恒重),加適量60%乙醇,水浴加熱溶解,待冷卻后,用60%乙醇定容至100 mL,搖勻。
標(biāo)準(zhǔn)曲線制作:于具塞試管中,分別加入0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液,分別補(bǔ)加60%乙醇至5.00 mL,混勻;分別加300 μL NaNO2溶液(5%),混勻反應(yīng)6 min;再分別添加300 μL Al(NO3)3溶液(10%),混勻靜置反應(yīng)6 min;然后,分別加4.00 mL NaOH 溶液(1 mol·L-1),混勻;最后,分別加400 μL 60%乙醇溶液,搖勻。放置10 min 后,以60%乙醇為參比,于510 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值。每管均測(cè)3 次。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:y=1.8655x,R2=0.9999。其中,x 為蘆丁含量(mg),y 為吸光度值。
樣品含量測(cè)定:準(zhǔn)確吸取1.00 mL 樣品溶液,操作步驟同上,測(cè)定吸光度值,按上述方程計(jì)算樣品總黃酮含量(mg·g-1DW)。
生物學(xué)性狀與活性成分測(cè)定數(shù)據(jù)分別為15 次與3 次平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果,數(shù)據(jù)均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。方差分析采用SPSS 11.5 軟件的One-Way ANOVA 分析。
廣西金線蓮不同移栽月齡生物學(xué)性狀如表1。4~9 月齡葉數(shù)3.1~4.1 片;最大葉葉長(zhǎng)3.91~4.45 cm、葉寬2.67~3.00 cm;莖高8.81~10.32 cm,莖粗3.21~3.42 mm;根數(shù)1.5~2.3,最長(zhǎng)根長(zhǎng)2.82~3.93 cm。
表1 廣西金線蓮不同移栽月齡生物學(xué)性狀Table 1 Biological characters of Anoectochilus roxburghii from Guangxi at different months after transplantation
廣西金線蓮不同移栽月齡生物產(chǎn)量見表2。隨著移栽時(shí)間的延長(zhǎng),單株鮮重及干重呈曲折上升趨勢(shì)。9 月齡鮮重及干重最高,分別為2.470 g 及0.2033 g。不同移栽月齡折干率也有所差異,9 月齡折干率最小,為12.52%。綜合比較,9 月齡生物產(chǎn)量最高。
表2 廣西金線蓮不同移栽月齡生物產(chǎn)量Table 2 Biomass of Anoectochilus roxburghii from Guangxi at different months after transplantation
廣西金線蓮移栽后,4~9 月齡多糖含量呈先下降后上升的趨勢(shì)(圖2: A)。4 月齡多糖含量最高,為10.46 mg·g-1;隨后,多糖含量隨著移栽時(shí)間的延長(zhǎng)而下降,7 月齡最低;到9 月齡時(shí),多糖含量升至10.13 mg·g-1,與4 月齡相比無(wú)顯著差異。
廣西金線蓮移栽4~6 個(gè)月,多酚含量不斷上升,6 月齡多酚含量最高,為9.49 mg·g-1;隨后緩慢下降后又上升,9 月齡多酚含量為9.41 mg·g-1,與6 月齡無(wú)顯著差異(圖2: B)。
廣西金線蓮不同移栽月齡的總黃酮含量如圖2: C 所示。隨著移栽時(shí)間延長(zhǎng),黃酮含量先降后升再趨于平穩(wěn)。5 月齡黃酮含量最低;6 月齡黃酮含量最高(3.80 mg·g-1),但與7~9 月齡黃酮含量無(wú)顯著差異。
圖 2 廣西金線蓮移栽不同月齡多糖、多酚、黃酮含量動(dòng)態(tài)變化Fig. 2 Dynamic changes of polyphenos, polysaccharides and flavonoids of Anoectochilus roxburghii from Guangxi at different months after transplantation
多糖、多酚及黃酮是金線蓮的重要活性成分,其含量是評(píng)價(jià)金線蓮品質(zhì)的重要指標(biāo)。前人研究發(fā)現(xiàn),金線蓮在移栽滿120 d 時(shí)總黃酮含量高于移栽0 d 的植株;而多糖含量則相反,移栽0 d 的植株較高[8,15—16]。本研究中,廣西金線蓮總黃酮6 月齡最高,但與7~9 月齡無(wú)顯著差異;多糖含量變化趨勢(shì)為先下降后上升,近似“V”字型,4 月齡含量最高,7 月齡最低,9 月齡與4 月齡無(wú)顯著差異;此外,總多酚含量6 月齡最高。因此,若以收獲總多酚或總黃酮為目的,可選用6 月齡移栽苗;但若以收獲多糖為目的,可直接選用4 月齡移栽苗。生物量是金線蓮經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)之一。本研究中,廣西金線蓮生物量以9 月齡最高。隨著不同移栽月齡的增加,人工栽培階段的成本和病蟲害危害的可能性增加,結(jié)合生物量、多糖、多酚及黃酮的變化趨勢(shì),認(rèn)為移栽6 個(gè)月為廣西金線蓮最佳采收期。