黨 磊,王春榮,郭嬌嬌,畢 君,陳 霞
(1.河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院,河北 石家莊050061;2.河北省林木良種技術(shù)創(chuàng)新中心,河北 石家莊050061)
銀杏(Ginkgo bilobaL.)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)生態(tài)樹(shù)種,其果、葉、花和木材均具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,尤其是銀杏葉內(nèi)含有廣泛的具藥理活性的化學(xué)成分,銀杏葉提取物(Ginkgo bilobaextract,GBE)及其制劑在國(guó)際市場(chǎng)上供不應(yīng)求。銀杏葉提取物是以銀杏葉為原料,采用適當(dāng)溶劑提取的有效成分富集的提取物,為淺棕黃色、可流動(dòng)性粉末,味苦,是我國(guó)乃至世界上重要的天然藥物原料之一,具有擴(kuò)張冠脈血管、腦血管、增加血量、改善心腦功能、降低膽固醇等功能,已經(jīng)成為藥品、食品、化妝品和飲料等產(chǎn)品工業(yè)生產(chǎn)的重要原料[1-2]?!笆濉眹?guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研發(fā)計(jì)劃將銀杏列為主要工業(yè)原料樹(shù)種之一。隨著銀杏產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,河北省近些年逐步開(kāi)展銀杏葉用林的規(guī)模化栽培及葉產(chǎn)品加工。該文以河北省石家莊市和邢臺(tái)市寧晉縣兩個(gè)葉用種植基地為研究對(duì)象,對(duì)兩地的銀杏樹(shù)生長(zhǎng)及銀杏葉黃酮醇苷和萜內(nèi)酯含量做一比較,旨在為河北省葉用銀杏種植園的發(fā)展提供參考。
選擇河北省石家莊市和邢臺(tái)市兩個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)。石家莊試驗(yàn)地點(diǎn)位于河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院銀杏試驗(yàn)地內(nèi),地理位置為北緯38°05′、東經(jīng)114°47′,海拔77.9m。年平均氣溫13.6℃,年降水量517.1mm,全年無(wú)霜期約196d,年平均日照時(shí)數(shù)為2427h。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦,土地肥沃,質(zhì)地疏松,為沙壤土類(lèi)型[3]。
邢臺(tái)市試驗(yàn)地點(diǎn)位于寧晉縣葉用銀杏種植園。地理位置為北緯37°66′、東經(jīng)115°15′,海拔8.7m。年平均氣溫12.8℃,年降水量449.1mm,全年無(wú)霜期平均198d,年平均日照時(shí)數(shù)2538.1h。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦,土壤次生鹽堿,地下水以微咸水(礦化度2~3g/L)為主,土壤質(zhì)地較粘重[4-6]。
選取石家莊和寧晉兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查樹(shù)體生長(zhǎng)情況,株行距為30cm×80cm的5a生銀杏苗,于8月下旬,分別采集銀杏樹(shù)葉鮮樣,每個(gè)地點(diǎn)重復(fù)3次,每次取5株,分別稱(chēng)重。單葉葉面積用葉面積儀測(cè)定,葉厚用游標(biāo)卡尺測(cè)量,電子天平測(cè)定單株葉鮮重及單株葉干重并計(jì)算葉含水量,計(jì)算單株平均葉干重。
鮮葉于80℃烘干12h,粉碎,用密封袋包裝,保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.1 黃酮醇苷的提取及測(cè)定
參照中國(guó)藥典2015版[7]方法,精密稱(chēng)取1g銀杏葉粉末,置索氏提取器中,加三氯甲烷回流提取2h,棄去三氯甲烷液,藥渣揮干,加甲醇回流提取4h,提取液蒸干,殘?jiān)蛹状?25%鹽酸溶液(4∶1)混合溶液25mL,加熱回流30min,放冷,轉(zhuǎn)移至50mL量瓶中,加甲醇定容,搖勻,即得。
對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)品槲皮素、山柰素、異鼠李素購(gòu)于中國(guó)藥品生物制品檢定所,純度≥98%。甲醇為色譜純,水為純凈水,其余試劑均為分析純。
液相色譜條件:以甲醇-0.4%磷酸溶液(56∶44)為流動(dòng)相,選用Waters Symmetry C18色譜柱(250mm×4.6mm,5μm)柱,檢測(cè)儀器采用Waters1525高效液相色譜儀,Waters 2489紫外檢測(cè),檢測(cè)波長(zhǎng)為360nm。
總黃酮醇苷含量=(槲皮素含量+山奈素含量+異鼠李素含量)×2.51。
1.3.2 內(nèi)酯含量測(cè)定
參照中國(guó)藥典2015版[7],精確稱(chēng)量銀杏粉末1g,置于索氏提取器中,加石油醚回流1h除雜,再加甲醇回流6h提取,保留提取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干,用甲醇分次洗脫旋蒸燒瓶?jī)?nèi)壁殘留轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶中,超聲處理30min,冷卻,用甲醇定容,然后吸取5mL上清液,過(guò)酸性氧化鋁柱,使用25mL甲醇洗脫,收集洗脫液,再次蒸干,用5mL甲醇分次洗脫旋蒸燒瓶?jī)?nèi)壁殘留轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶中,加水約4.5mL,超聲處理30min,冷卻,用色譜純甲醇定容。
對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)品銀杏內(nèi)酯A、銀杏內(nèi)酯B、銀杏內(nèi)酯C和白果內(nèi)酯購(gòu)于中國(guó)藥品生物制品檢定所,純度≥98%。
液相色譜條件:以甲醇-四氫呋喃-水(25∶10∶65)為流動(dòng)相;蒸發(fā)光散射檢測(cè)器檢測(cè)。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)銀杏內(nèi)酯A、銀杏內(nèi)酯B、銀杏內(nèi)酯C和白果內(nèi)酯購(gòu)于中國(guó)藥品生物制品檢定所,純度≥98%。
總萜內(nèi)酯含量=銀杏內(nèi)酯A含量+銀杏內(nèi)酯B含量+銀杏內(nèi)酯C含量+白果內(nèi)酯含量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)Microsoft Office Excel 2010進(jìn)行分析;方差分析通過(guò)SPSS Version 22.0進(jìn)行。
由表1可以看出:石家莊銀杏苗平均株高為176.57cm,寧晉同齡苗木平均株高為163cm,二者達(dá)到顯著差異水平。石家莊苗木平均單株干葉產(chǎn)量為114.19g,而寧晉苗木平均單株干葉產(chǎn)量為85.58g,二者差異達(dá)到極顯著水平。二者在地徑、分枝數(shù)、新梢長(zhǎng)、冠幅、單葉葉面積等生長(zhǎng)指標(biāo)上差異不顯著。結(jié)果表明:石家莊種植園中銀杏植株在株高和單株干葉產(chǎn)量上要顯著高于寧晉種植園。
對(duì)兩組樣品進(jìn)行黃酮含量測(cè)定。由表2可以看出:石家莊銀杏葉總黃酮醇苷含量為3.33%,寧晉為3.71%,寧晉銀杏葉黃酮醇苷含量稍大于石家莊的銀杏葉片,經(jīng)方差分析,二者的差異不顯著,表明相同樹(shù)齡、不同地點(diǎn)的銀杏總黃酮醇苷含量差異不顯著。石家莊樣本峰面積比(槲皮素∶山奈酚)為2.40,要明顯高于藥典規(guī)定的0.8~1.2的范圍,寧晉樣本峰面積比(槲皮素∶山奈酚)為1.21,略高于藥典規(guī)定的范圍。峰面積比(槲皮素∶山奈酚)在河北省兩個(gè)采葉園均出現(xiàn)高于藥典規(guī)定的范圍,這可能與河北省的地理環(huán)境和氣候條件有很大關(guān)系,具體原因尚未明確。兩個(gè)地點(diǎn)樣本的異鼠李素:槲皮素峰面積均符合藥典大于0.15的規(guī)定要求。
表1 兩地銀杏生長(zhǎng)指標(biāo)比較
表2 兩地銀杏黃酮醇苷含量比較
對(duì)兩組樣品進(jìn)行萜內(nèi)酯含量測(cè)定。由表3可以看出:石家莊銀杏葉片總萜內(nèi)酯含量為0.48%,寧晉為0.62%,銀杏萜內(nèi)酯含量在兩個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)均大于藥典規(guī)定的0.25%,寧晉種植園中銀杏葉片內(nèi)酯含量要高于石家莊種植園,經(jīng)方差分析,二者的差異不顯著,表明相同樹(shù)齡,不同地點(diǎn)的銀杏總內(nèi)酯含量差異不大。
表3 兩地銀杏萜內(nèi)酯含量比較(%)
石家莊市與邢臺(tái)市寧晉縣位于河北省中南部,石家莊市的銀杏種植園所處地理環(huán)境與寧晉縣種植園有所不同,首先石家莊市年均降雨量較寧晉要偏多,且有地下水及時(shí)灌溉,而寧晉縣降雨量偏少,且其地下水以微咸水(礦化度2~3g/L)為主,少部分區(qū)域?yàn)榘胂趟ǖV化度3~5g/L),這對(duì)喜歡酸性環(huán)境的銀杏生長(zhǎng)造成一定的影響,這可能也是石家莊種植園銀杏植株在株高和產(chǎn)葉量上高于寧晉種植園的原因之一;其次石家莊種植園的土壤條件較好,為質(zhì)地疏松肥沃的沙壤土,具有良好的透氣性,寧晉縣所處區(qū)域受歷史上滹沱河、百尺溝、堿河多次泛濫、沖刷、改道的影響,泥沙沉積,形成沙灘、沙丘、沙崗、沙坑等地貌,土壤次生鹽堿,且多為地表沙壤土、下面粘土的結(jié)構(gòu),土壤條件差異可能也是導(dǎo)致兩地銀杏生長(zhǎng)差異的原因。
有研究認(rèn)為,適度干旱能提高葉內(nèi)有效成分的含量[8]。適度干旱之所以使黃酮含量升高,有可能是土壤水分通過(guò)影響植株的生理生化活動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。黃酮類(lèi)化合物是一類(lèi)生長(zhǎng)抑制劑[9],其含量的升高有利于植物對(duì)自身生長(zhǎng)發(fā)育節(jié)律的調(diào)節(jié)以適應(yīng)環(huán)境條件的變化。從某種意義上講,銀杏具有較強(qiáng)的抗旱性與該物種自身具有較高的黃酮含量有關(guān)。高濃度的黃酮含量對(duì)提高銀杏植株的抗性有重要的意義。銀杏葉黃酮含量與內(nèi)酯含量存在正相關(guān)性,逆境脅迫會(huì)造成銀杏內(nèi)酯含量的增加[10-11]。這可能是寧晉種植園銀杏內(nèi)酯含量高于石家莊種植園的原因之一。
葉用銀杏園的發(fā)展在河北省起步較晚,針對(duì)河北省特殊的地理、氣候條件,銀杏的栽植模式不能照搬山東、江蘇、浙江等銀杏產(chǎn)業(yè)大省的經(jīng)驗(yàn)和模式,需要從栽植密度、栽植模式、田間管理等多方面著手,探索適合河北省不同地域的葉用銀杏栽植模式,提高其產(chǎn)葉量和藥用成分含量。