蘇海蘭,鄭梅霞,陳宏, 李永,周貴斌,朱育菁
摘要:探究野生與種植博落回不同部位的原阿片堿、別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿和總生物堿的含量差異。采集明溪野生、明溪種植、光澤野生的博落回樣品,利用HPLC方法對(duì)各部位原阿片堿、別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿和總生物堿含量進(jìn)行測(cè)定,并利用SPSS 180進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析。研究結(jié)果表明,野生與種植博落回除莖部中的原阿片堿含量和葉部中的別隱品堿外,其他生物堿含量差異不顯著。不同的生長(zhǎng)條件下博落回同一部位的生物堿含量差異較小,而同一生長(zhǎng)條件下博落回不同部位的生物堿含量差異較大,其中根部各生物堿含量更為豐富。
關(guān)鍵詞:博落回;生物堿;野生;種植;不同部位
中圖分類(lèi)號(hào):R 2841 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):0253-2301(2021)02-0032-05
DOI: 1013651/jcnkifjnykj202102006
Analysis on Alkaloid Content in Different Parts of the Wild and the Planted Macleaya Cordata
SU Hailan1, ZHENG Meixia1, CHEN Hong1, LI Yong2, ZHOU Guibin2, ZHU Yujing1*
(1. Institute of Agricultural Biological Resources, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou,
Fujian 350003, China; 2. Fujian South Pharmaceuticals Co., Ltd., Sanming, Fujian 365200, China)
Abstract: In order to investigate the differences in the content of fumarine, allocryptopine, sanguinarine, chelerythrine and total alkaloids in different parts of the wild and the planted Macleaya cordata, the samples were collected from the wild and the planted Macleaya cordata in Mingxi County and the wild Macleaya cordata in Guangze County. Then, the contents of fumarine, allocryptopine, sanguinarine, chelerythrine and total alkaloids in each part were determined by HPLC method, and SPSS 180 was used for the data statistics and analysis. The results showed that there was no significant difference in the contents of other alkaloids between the wild and the planted Macleaya cordata except for the contents of fumarine in the stem and allocryptopine in the leaves. Under different growth conditions, the content of alkaloids in the same part of Macleaya cordata had little difference, while under the same growth condition, the content of alkaloids in different parts of Macleaya cordata had great difference, among which the content of alkaloids in the root was more abundant.
Key words: Macleaya cordata; Alkaloids; Wild; Planting; Different parts
博落回Macleaya cordata Wild.R.Br.系罌粟科博落回屬多年生植物,在我國(guó)分布廣泛\[1\]。博落回屬植物具有殺蟲(chóng)、止癢、清熱、解毒等功效,在臨床上用于治療肺炎、肝炎和皮膚病等,還有抗腫瘤活性作用\[2-4\]。明確野生與種植條件下不同部位的生物堿含量差異,對(duì)于增加博落回的利用效率,滿足市場(chǎng)供給需求具有重要意義。博落回屬植物含有多種化學(xué)成分\[5\],現(xiàn)代藥理研究表明其生物堿為主要的活性成分\[6\]。生物堿是由氨基酸衍生而來(lái)的低分子量、含氮且不包括氨基酸、蛋白質(zhì)、核苷、葉啉和膽堿甲胺等開(kāi)鏈的簡(jiǎn)單脂肪胺的有機(jī)化合物。作為一類(lèi)重要的次生代謝產(chǎn)物,生物堿具有抵抗食草動(dòng)物和抗病原體的作用。研究表明博落回根和地上部分可以分離出血根堿、白屈菜紅堿、原阿片堿、別隱品堿、去甲血根堿、6丙酮基二氫白屈菜紅堿、博落回根堿、二氫血根堿等多種生物堿成分\[7-8\]。其中博落回的主要生物堿成分為血根堿、白屈菜紅堿、原阿片堿、別隱品堿。杜先華等\[9\]研究表明適宜濃度的血根堿對(duì)腸癌細(xì)胞和肺癌細(xì)胞有一定的抑制效果。李杰等\[10\]研究表明,不同濃度的血根堿、白屈菜紅堿、原阿片堿、別隱品堿可以促進(jìn)豬腸上皮細(xì)胞的增殖。
隨著藥材需求量的不斷增加與藥用資源的匱乏,人工種植成為藥用植物生產(chǎn)的重要手段。不同的生長(zhǎng)條件會(huì)對(duì)植物的生物堿含量產(chǎn)生一定影響,并且植株不同部位的生物堿含量也會(huì)有所不同。張之鵬\[11\]研究表明鐵皮石斛在野生條件下生物堿含量高于苗床栽培下的含量,并且隨著栽培年限的增加生物堿含量逐漸遞增。趙鳳春\[12\]研究表明,苦參不同部位的生物堿含量存在較大差異,其中種子與藥用部位的含量相近且為最高,其次為花,而其他部位的生物堿含量很低。目前對(duì)博落回的藥用活性成分的鑒定研究較多,而缺乏對(duì)野生與種植條件下不同部位的生物堿含量差異的研究。本研究通過(guò)測(cè)定野生與種植條件下博落回不同部位原阿片堿、別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿和總生物堿含量,分析比較不同樣品間各部位生物堿含量的差異,進(jìn)一步明確博落回各部位生物堿含量的影響因子,為后續(xù)進(jìn)一步提高博落回的藥用價(jià)值提供理論依據(jù)。
1材料與方法
蘇海蘭等:野生與種植博落回各部位生物堿含量分析2021年第2期2021年第2期蘇海蘭等:野生與種植博落回各部位生物堿含量分析11主要儀器
1200系列G1311A型高效液相色譜儀(美國(guó)安捷倫公司);JP030型超聲波清洗機(jī)(深圳市結(jié)盟清洗設(shè)備有限公司);sartoriusBSA124S分析天平(北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司);恒溫水浴鍋B260(上海亞榮生化儀器廠);eppendorf5418R型離心機(jī)(上海實(shí)維實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)有限公司)。
12主要材料與試劑
野生和種植博落回樣品于2019年5月采自福建省三明市明溪縣和南平市光澤縣,未結(jié)果,植株分為根、莖、葉三部分。標(biāo)準(zhǔn)品血根堿(SAN)、白屈菜紅堿(CHE)、原阿片堿(PRO)(純度≥98%,上海源葉生物有限公司);標(biāo)準(zhǔn)品別隱品堿(ALL)(純度≥98%,成都瑞芬思生物科技有限公司);無(wú)水甲醇、無(wú)水乙醇(分析純,西隴科學(xué)股份有限公司);乙腈(分析純,德國(guó)simark公司);礦泉水(娃哈哈集團(tuán));磷酸(分析純,上海阿拉丁試劑有限公司)。
13標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
分別精密稱取原阿片堿、別隱品堿適量溶于50%甲醇(含1%鹽酸)溶液,配成質(zhì)量濃度為017 mg·mL-1的原阿片堿和別隱品堿的儲(chǔ)備液,冰箱冷藏保存。分別精密稱取血根堿、白屈菜紅堿適量溶于50%甲醇(含1%鹽酸),配成質(zhì)量濃度為025 mg·mL-1的血根堿和白屈菜紅堿的儲(chǔ)備液,冰箱冷藏保存。
14博落回樣品預(yù)處理
博落回根、莖、葉分別洗凈,于60℃電熱鼓風(fēng)機(jī)中烘干至樣品恒重,通過(guò)粉碎機(jī)和石臼將樣品研磨成粉末并過(guò)50目篩備用。
15試驗(yàn)方法
151博落回生物堿的提取生物堿的提取采用超聲甲醇補(bǔ)足提取法\[13\](ultrasonic assisted methanol complement extraction,UAMCE)。精確稱取博落回樣品1 g粉末至平底燒瓶,加入100 mL 50%甲醇(含1%鹽酸),稱定重量;密封后于35℃超聲60 min, 超聲功率為180 W;待冷卻后補(bǔ)足失重,取出放冷至室溫,離心,取上清液用022 μm濾膜過(guò)濾,備用。
152博落回生物堿的HPLC分析采用Kromasil1005C18色譜柱(Dim:46 mm×250 mm,Part/Serial:M05CLA25/e124315);流動(dòng)相為01%磷酸乙腈(A)和01%磷酸水(B);體積流量為10 mL·min-1;進(jìn)樣量為5 μL。檢測(cè)波長(zhǎng)為284 nm。以原阿片堿、別隱品堿、血根堿和白屈菜紅堿標(biāo)準(zhǔn)樣品為對(duì)照,根據(jù)峰面積和濃度的線性關(guān)系,分析4種生物堿含量和總生物堿含量。
153數(shù)據(jù)分析采用SPSS 180對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。
2結(jié)果與分析
21野生與種植博落回生物堿含量比較
211野生與種植博落回根部生物堿含量比較野生與種植博落回根部各生物堿含量見(jiàn)表1。光澤野生樣品的原阿片堿含量最高,且與明溪野生樣品有顯著差異。別隱品堿含量最高的是明溪種植樣品,血根堿含量最高的是明溪野生樣品和光澤野生樣品,白屈菜紅堿含量最高的是光澤野生樣品,總生物堿含量最高的是明溪種植樣品。
212野生與種植博落回莖部生物堿含量比較野生與種植博落回莖部各生物堿含量見(jiàn)表2。明溪種植樣品的原阿片堿含量最高,且各處理間均有顯著差異。別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿和總生物堿含量最高的是明溪種植樣品,其中明溪種植樣品、明溪野生樣品的別隱品堿含量與光澤野生樣品有顯著差異,總生物堿各處理間均有顯著差異,血根堿和白屈菜紅堿各樣品間沒(méi)有顯著差異。
213野生與種植博落回葉部生物堿含量比較野生與種植博落回葉部各生物堿含量見(jiàn)表3。明溪種植樣品的原阿片堿含量最高,但各處理間沒(méi)有顯著差異。別隱品堿和總生物堿含量最高的是明溪種植樣品,其中明溪種植樣品的別隱品堿含量與明溪野生樣品和光澤野生樣品間均有顯著差異,總生物堿含量與明溪野生樣品及光澤野生樣品均無(wú)顯著差異。血根堿含量最高的是光澤野生樣品,與明溪種植樣品的血根堿含量有顯著差異。白屈菜紅堿含量最高的是光澤野生樣品,各樣品間沒(méi)有顯著差異。
22博落回不同部位生物堿含量比較
221明溪種植博落回各部位生物堿含量比較明溪種植的博落回各部位生物堿含量見(jiàn)表4。葉部原阿片堿含量最高,且各部位間有顯著差異。根部的別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿和總生物堿含量最高,根莖葉各部位的原阿片堿、別隱品堿和總生物堿含量存在顯著差異。
222明溪野生博落回各部位生物堿含量比較明溪野生的博落回各部位生物堿含量見(jiàn)表5。根部的原阿片堿別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿和總生物堿含量最高,根部與莖部的原阿片堿含量有顯著差異,并且根部的別隱品堿、總生物堿含量與葉部和莖部有顯著差異。
223光澤野生博落回各部位生物堿含量比較光澤野生的博落回各部位生物堿含量見(jiàn)表6。根部原阿片堿含量最高,葉部與其余兩部位間有顯著差異。根部的別隱品堿和總生物堿含量最高,根部?jī)煞N生物堿含量均與莖部差異顯著。葉部的血根堿含量最高,與莖部和根部差異顯著。葉部和根部的白屈菜紅堿含量相同,均與莖部的白屈菜紅堿含量差異顯著。
3討論與結(jié)論
不同的生長(zhǎng)條件下,博落回的原阿片堿、別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿和總生物堿的含量存在差異,明溪種植的博落回根莖葉中總生物堿含量均為3個(gè)樣品中最高,并且莖部中的原阿片堿含量和葉部中的別隱品堿含量均為最高。其余樣品同一部位野生與種植差異不明顯。劉秀斌等\[14\]研究表明博落回根、莖、葉、果同一器官中4種生物堿含量動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)整體上有一定的相似性。鐘明等\[15\]研究表明博落回根、莖、葉和果實(shí)在不同時(shí)期所含生物堿的種類(lèi)和含量不同。博落回不同器官生長(zhǎng)期內(nèi)4種生物堿的代謝累積水平存在一定的差異,可能是不同產(chǎn)地的地理、氣候等環(huán)境差異造成的\[16-18\]。
本試驗(yàn)中同一生長(zhǎng)條件下的博落回根部的原阿片堿、別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿和總生物堿含量均為最高,其次是葉部,莖部最低。博落回的同一部位中4種生物堿含量依次為別隱品堿>原阿片堿>血根堿>白屈菜紅堿。博落回各部位的原阿片堿、別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿含量范圍分別在008%~154%、016%~486%、003%~025%、003%~016%。郭宇鴿等\[19\]的研究表明在博落回葉中原阿片堿、別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿的含量分別為048%~200%、036%~172%、018%~081%、007%~033%,與其相比,本試驗(yàn)中的博落回葉部的生物堿含量均處于較高水平。汪學(xué)軍等\[20\]研究表明博落回根部提取液的抑菌效果較其他部位更強(qiáng)。黃敬等\[21\]研究結(jié)果表明,博落回不同部位原阿片堿、別隱品堿含量有差異;其中根中別隱品堿含量最高,兩種生物堿之和在博落回不同部位中含量為:根>果實(shí)>葉>莖。博落回的單一部位富集的生物堿在整株植物的生物量中占比很小,如果僅利用單一部位作為有效成分提取原料,必然會(huì)造成植物資源的巨大浪費(fèi)。在實(shí)際生產(chǎn)中,從不同藥用部位或全草中提取有效成分的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本也存在很大不同,所以大生產(chǎn)過(guò)程中需要根據(jù)原料的采收期和采收部位選擇不同生產(chǎn)工藝\[22-23\]。
本試驗(yàn)通過(guò)比較明溪野生、明溪種植和光澤野生博落回樣品間不同部位的原阿片堿、別隱品堿、血根堿、白屈菜紅堿和總生物堿含量,明確了野生與種植除根部和葉部中的原阿片堿含量以及葉部中的別隱品堿外其他生物堿含量差異不顯著,同一生長(zhǎng)條件下生物堿含量最為豐富的是根部,其次是葉部。該研究結(jié)果為進(jìn)一步研究博落回的藥用活性成分提供了數(shù)據(jù)支持,為博落回資源的合理應(yīng)用提供了參考。
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(責(zé)任編輯:柯文輝)
蘇海蘭,鄭梅霞,陳宏,等野生與種植博落回各部位生物堿含量分析\[J\]福建農(nóng)業(yè)科技,2021,51(2):32-36.
收稿日期:2021-01-20
作者簡(jiǎn)介:蘇海蘭,女,1980年生,碩士,高級(jí)農(nóng)藝師,主要從事藥用植物資源利用與仿生栽培研究。
*通信作者:朱育菁,女,1972年生,博士,研究員,主要從事農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用(Email:zyjingfz@163com)。
基金項(xiàng)目:福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目——省屬公益類(lèi)科研院所基本科研專項(xiàng)(2020R1034008);福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自由探索科技創(chuàng)新項(xiàng)目(ZYTS2019010)。