黃以平
(福州植物園,福建 福州350012)
鐵皮石斛Dendrobium officinale Kimuraet Migo.為蘭科石斛屬,多年生草本植物,以新鮮或干燥莖入藥。為藥典收載且單獨列為一類的名貴中草藥之一,其性甘,微寒,歸胃、腎經(jīng),功能益胃生津,滋陰清熱,用于陰傷津虧,口干煩渴,食少干嘔,病后虛熱,目暗不明等癥。多糖是其主要活性成分[1-2],總多糖含量的高低是目前鐵皮石斛質(zhì)量評價的主要指標[3-4]。本實驗對鐵皮石斛進行了組織培養(yǎng),并參照2010年版《中華人民共和國藥典》鐵皮石斛項下,測定了鐵皮石斛組培苗多糖的含量,初步分析鐵皮石斛組培苗的藥用價值,為鐵皮石斛優(yōu)良種質(zhì)資源的選育和資源開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
1.1 儀器與試藥522AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);TU-1901新世紀紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);PL203型電子分析天平(METTLER TOLEDO上海公司);SG5200 HPT型超聲波清洗器(上海冠特超聲儀器有限公司);80-2B型離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠);SHBB95A型循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司);YB-2恒溫真空干燥箱(上海紐航儀器設(shè)備有限公司);葡萄糖、苯酚、濃硫酸、石油醚、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮、正丁醇等試劑均為分析純。
1.2 鐵皮石斛組織培養(yǎng)
1.2.1 鐵皮石斛外植體增殖培養(yǎng) 取組培苗圃地中生長的鐵皮石斛新鮮芽莖段,流水沖洗1 h,在超凈工作臺上用75%酒精處理1 min,再用0.1%升汞液浸泡12~15 min,倒去升汞液,用無菌水沖洗4~5次,每次不少于5 min,后用無菌紙吸干備用。將消毒好的莖段切除上下端各0.5cm后接種到培養(yǎng)基MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L+蔗糖25g/L+活性炭0.5g/L+瓊脂10g/L(pH5.5~5.8)中誘導(dǎo)腋芽發(fā)生,培養(yǎng)溫度為25℃,光照12~16 h/d,1600 lx。約60 d后,轉(zhuǎn)接至培養(yǎng)基MS+6-BA 4.0mg/L+NAA 0.2mg/L+蔗糖25g/L+活性炭0.5g/L+瓊脂10g/L(pH 5.8)中繼代培養(yǎng),每5周1次,得未發(fā)根的組培苗。
1.2.2 鐵皮石斛生根培養(yǎng) 取增殖所得鐵皮石斛組培苗轉(zhuǎn)接至基本培養(yǎng)基1/2MS+NAA 0.2mg/L+香蕉泥100g/L+蔗糖30g/L+活性炭1g/L+瓊脂10g/L(pH 5.8)中進行生根培養(yǎng),培養(yǎng)溫度為25℃,光照12 h/d,2500 lx,得發(fā)根組培苗。
1.3 多糖含量測定[5]
1.3.1 供試樣品 采集至組培苗圃地生長2年半、3年半的鐵皮石斛莖葉,本實驗所得未發(fā)根組培苗莖葉和發(fā)根組培苗(發(fā)根組培苗完整植株,分為莖上、莖中、莖下和根部4部分)。將各樣品(其中未發(fā)根組培苗和發(fā)根組培苗不進行煉苗,直接用于多糖含量測定)清洗干凈,干燥后,粉碎過3號篩,供測定多糖含量。
1.3.2 樣品溶液的制備 取樣品粉末約0.3g,精密稱定,加水200mL,加熱提取2 h,提取液轉(zhuǎn)移至250mL量瓶中,用適量水分次洗滌容器,洗液轉(zhuǎn)移至同一量瓶中;放冷,加水稀釋至刻度,搖勻,濾過,精密吸取續(xù)濾液2mL,置15mL離心管中;精密加入無水乙醇10mL,搖勻,冷藏1 h,取出,離心(4000 rpm)20 min,棄去上清液,必要時濾過,沉淀加80%乙醇洗滌2次,每次8mL,離心,棄去上清液,沉淀加熱水溶解并轉(zhuǎn)移至25mL量瓶中;放冷,用水稀釋至刻度,搖勻,即得樣品溶液。
1.3.3 對照品溶液的配制 取105℃干燥至恒重的無水葡萄糖對照品適量,精密稱定,加水溶解并定量,搖勻,制成每1mL中含90 μg的溶液,即得對照品溶液。
1.3.4 檢測波長的選擇 精密吸取標準葡萄糖溶液0.3mL,置于具塞比色管中,加蒸餾水至2.0mL,再加苯酚試液1.0mL,搖勻,迅速滴加濃硫酸5.0mL,迅速搖勻,放置5 min,置沸水浴中加熱15 min,取出,冷水迅速冷卻至室溫,作為供試溶液。在400~600 nm范圍對供試溶液進行掃描。
1.3.5 標準曲線的制備 精密量取對照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL,分別置10mL具塞試管中,加水至1.0mL;精密加5%苯酚溶液1mL,搖勻,再精密加硫酸5mL,搖勻,置沸水浴中加熱20 min,取出,放入冰浴中冷卻5 min。以相應(yīng)的試劑為空白,按照紫外-可見分光光度法,在490 nm的波長處測定吸光度,以吸光度為縱坐標(Y),濃度為橫坐標(X),繪制標準曲線,得回歸方程:Y=0.0742X-0.0008(r=0.9980)。
1.3.6 樣品測定 精密量取樣品溶液1mL,置10mL具塞試管中,按照標準曲線繪制項下的方法,自“精密加入5%苯酚溶液1mL”起,依次測定吸光度,每個樣品平行處理3份,取平均值。從標準曲線上讀出供試品溶液中無水葡萄糖的量,代入回歸方程計算葡萄糖的質(zhì)量濃度,再按下式計算多糖的量:
多糖的量(%)=CD/W×100%。
式中:C為供試液中葡萄糖的質(zhì)量濃度(mg/mL);D為供試液的稀釋倍數(shù);W為供試品量。
2.1 鐵皮石斛增殖培養(yǎng)
2.1.1 外植體組織培養(yǎng) 將外植體接種至增殖培養(yǎng)基,其叢生芽的增殖率高,且生長勢好,芽苗濃綠健壯。可對其芽苗進行再增殖,建立快繁體系,30 d左右長出完整莖葉。
2.1.2 鐵皮石斛發(fā)根 將增殖所得不帶根鐵皮石斛組培苗接種至1/2 MS培養(yǎng)基上,約20 d左右基部根開始生長,45 d左右苗生長健壯、根系發(fā)達。
2.2 方法學(xué)考察
2.2.1 最大檢測波長 將葡萄糖及鐵皮石斛多糖溶液的顯色后溶液分別在400~600 nm內(nèi)掃描,結(jié)果在490 nm左右有最大吸收,故選擇490 nm為檢測波長。
2.2.2 精密度實驗 精取供試溶液5份,每份0.3mL,加蒸餾水使成2.0mL,各加苯酚試劑1.0mL,按標準曲線操作,重復(fù)5次,測定其吸光度,計算RSD值為1.03%,表明儀器精密度良好。
2.2.3 重復(fù)性實驗 精密稱取鐵皮石斛粉末5份,每份1.0g,按樣品溶液制備和測定方法操作,分別測定其含量,結(jié)果計算RSD值為3.52%,重現(xiàn)性良好。
表1 重現(xiàn)性試驗結(jié)果
2.2.4 回收率實驗 精密稱取已知鐵皮石斛粉末5份,分別精密加入不同量的對照品,蒸餾水定容,搖勻,重復(fù)測定5次,測定其吸光度并用標準曲線計算含量。測得平均回收率為99.11%,RSD值為1.01%。
表2 加樣回收率實驗結(jié)果(n=5)
2.2.5 穩(wěn)定性實驗 精取供試溶液0.3mL,加蒸水使成2.0mL,加苯酚試劑1.0mL,按標準曲線操作,每隔30 min測定1次吸收度。測定結(jié)果為RSD=0.92%,測定值在240 min內(nèi)有較好的穩(wěn)定性。
表3 穩(wěn)定性實驗結(jié)果
2.3 多糖含量的測定 精密量取鐵皮石斛各供試品溶液1.0mL,按“1.3.6”項下方法操作,測定吸光度。同時精密量取葡萄糖對照品溶液0.3mL,同法操作,按公式計算各樣品的多糖含量,結(jié)果見表4。鐵皮石斛發(fā)根組培苗的莖上、中、下3部分和根部多糖含量有較大差異,而未發(fā)根組培苗未檢測到多糖。其中發(fā)根組培苗各部位多糖含量各不同,多糖含量莖中>莖上>莖下>根部,這與文獻[6]報道的基本一致。組培苗圃地生長2年半、3年半的組培苗和發(fā)根組培苗的多糖含量分別為25.91%、26.80%和25.09%,可見,隨組培苗苗齡的增加,莖葉中多糖含量也隨之增加,且均達到藥典中鐵皮石斛多糖含量的規(guī)定。
表4 不同苗齡及部位的鐵皮石斛中多糖含量測定結(jié)果(n=3)
我國鐵皮石斛種質(zhì)資源豐富,但由于自然和人為因素影響,野生鐵皮石斛種質(zhì)資源受到嚴重威脅。種苗的大量、快速生長已成為規(guī)?;a(chǎn)的關(guān)鍵,而組培快繁技術(shù)是解決該問題的最好方法[7],對鐵皮石斛進行增殖培養(yǎng),在短時間內(nèi)可得到大量鐵皮石斛組培苗。2010年版《中華人民共和國藥典》規(guī)定:鐵皮石斛按干燥品計算,含鐵皮石斛多糖以無水葡萄糖(C6H12O6)計,不得少于25.0%。本文利用苯酚-硫酸法測定了鐵皮石斛發(fā)根組培苗的多糖含量為25.09%,達到藥典鐵皮石斛多糖含量的規(guī)定,且隨組培苗苗齡的增加,莖葉中多糖含量也隨之增加,鐵皮石斛組培苗多糖的藥理作用有待于進一步研究。
[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典:一部[S].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:265-266.
[2]諸燕,斯金平,郭寶林,等.人工栽培鐵皮石斛多糖質(zhì)量分數(shù)變異規(guī)律[J].中國中藥雜志,2010,35(4):427.
[3]陳蕤.石斛多糖提取工藝的研究[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報,2010,7(12):40-43.
[4]劉宏源,楊金燕,黃松,等.3,5——二硝基水楊酸法測定鐵皮石斛中多糖的含量[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2010,6(8):14-16.
[5]吳剛,季祥彪,康冀川,等.石斛中多糖和生物堿的含量測定[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報,2008,27(3):274-278.
[6]華允芬,陳云龍,張銘.三種藥用石斛多糖成分的比較研究[J].浙江大學(xué)學(xué)報,2004,38(2):249-252.
[7]邵華,張玲琪,李俊梅.鐵皮石斛研究進展[J].中草藥,2004,35(1):109-202.