杜一鳴，李靖實，郭彥久，韓保強，李曉嬌，王愛紅，劉文茹，徐興友

(河北科技師范學院野生植物資源應用研究所，河北秦皇島，066600)

牛蒡子(Fructus Arctii)為菊科(Compositae)植物牛蒡(Arctium lappa L.)的干燥成熟果實。秋季果實成熟時采收果序，曬干，打下果實，除去雜質，再曬干。牛蒡子主產于吉林，遼寧，黑龍江，浙江等地。國外分布于日本及歐洲、伊朗、阿富汗、印度等國［1］。牛蒡子味辛苦、性寒、歸肺胃二經，具有疏散風熱、解毒透疹、利咽消腫等功效，民間用于治療風熱感冒、流行性腮腺炎、風疹、癰腫瘡瘍、梅毒、壞血癥等［2，3］，還有預防猩紅熱、美容生發(fā)之功效。藥理學證明有抗菌、抗腫瘤、降血糖等作用［4，5］。

目前，我國對牛蒡子的研究尚處于發(fā)展的初期，對牛蒡子的研究多見藥用成分、藥用價值和營養(yǎng)價值的報道。有關牛蒡子形態(tài)與組分方面的研究還未見報道。筆者借助種子形態(tài)學和生理學研究方法和手段，對牛蒡子的形態(tài)和組分進行了研究，旨在為牛蒡子的鑒別、貯藏以及開發(fā)利用提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用牛蒡子于2011年10月采自河北省秦皇島市祖山。待牛蒡瘦果成熟時采摘，于實驗室自然風干、去雜，留下飽滿的牛蒡子放于塑封袋中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗方法

1.2.1 牛蒡子大小的測定 隨機抽取50粒牛蒡子，用游標卡尺準確測定其大小(包括長度、寬度、厚度)，3次重復。

1.2.2 牛蒡子單粒質量的測定 隨機抽取50粒牛蒡子，稱量單粒質量，3次重復。

1.2.3 牛蒡子的外部形態(tài) 用解剖鏡觀察牛蒡子的形狀、顏色、紋飾及附屬物、果臍的形狀位置［6］。1.2.4 牛蒡子表面電鏡掃描 將牛蒡子于體積分數為0.70的酒精中清洗后粘到種子臺上，噴金并電鏡掃描，以看清其表面的紋理為標準［7］。

1.2.5 牛蒡子的內部形態(tài)結構 沿果臍將牛蒡子進行橫、縱切;剝離果皮后，對種子進行橫、縱切，對種胚的顏色、形狀及位置進行觀察。

1.2.6 牛蒡子蛋白質質量分數的測定 采用考馬斯亮藍法測定［8］。

1.2.7 牛蒡子可溶性糖質量分數的測定 采用蒽酮比色法測定［8］。

1.2.8 牛蒡子粗脂肪質量分數的測定 采用殘余法測定［8］。

1.2.9 牛蒡子礦質元質量分數測定 Cu，Zn，Mn，Fe，Mg，Ca 用火焰原子吸收法測定［9，10］。K，Na 用火焰光度計法測定，用相對分數法計算樣品中K，Na的質量分數。

1.2.10 牛蒡子萌發(fā)率與幼苗形態(tài) 取50粒牛蒡子，放到培養(yǎng)皿中，置于28℃光照培養(yǎng)箱內進行發(fā)芽試驗，光照時間14 h。取20粒已浸泡出芽的牛蒡子，直接播于花盆中，置于實驗室向陽處，定期澆水，觀察幼苗形態(tài)。室溫白天約20℃，晚上約10℃。

2 結果與分析

2.1 牛蒡子的大小及單粒質量

牛蒡子的大小及單粒質量分布均比較集中，大約有92.0%的果實長度分布在5.47～6.94 mm范圍之內(圖1～圖4)，98.7%的果實寬度分布在2.00～3.33 mm范圍之內，88.0%的果實厚度分布在1.20～1.80 mm范圍之內;牛蒡子單粒質量大部分分布在9.85～17.10 mg范圍之內，約占測定果實總數的79.0%。果實的長 ×寬 ×厚平均為(6.04 ±0.20)mm ×(2.68 ±0.28)mm ×(1.52 ±0.20)mm，單粒質量(13.48 ±2.93)mg。

圖1 牛蒡子長度頻率分布

圖2 牛蒡子寬度頻率分布

圖3 牛蒡子厚度頻率分布

圖4 牛蒡子單粒重頻率分布

2.2 牛蒡子的形態(tài)與解剖特征

瘦果長倒卵形，扁狀，直或微彎曲。電鏡掃描可見果實表面灰褐色，帶紫黑色斑點，有數條縱棱，通常中間1～2條較明顯。頂端鈍圓，邊緣隆起，圍繞深色的衣領狀環(huán)，冠毛脫落，中央具有點狀花柱殘跡;基部略窄，著生面較淺。果皮硬，果臍圓形，位于果實基端，果皮內包含1粒種子。種子倒卵形，無胚乳，為包圍型胚。含兩片子葉，子葉乳白色，油質，無臭，味苦后微辛而稍麻舌(圖版1～圖版10)。

2.3 牛蒡子營養(yǎng)和礦質元素含量

牛蒡子蛋白質的質量分數最高，為131.0 mg/g，是其主要的貯藏物質(表1);其次是可溶性糖和粗脂肪的質量分數，分別為44.7 mg/g和39.1 mg/g。

牛蒡子中礦質元素K的質量分數最高，為6.022 0 mg/g;其次是Ca的質量分數，為3.650 7 mg/g;再次是Mg和Na的質量分數，分別為1.213 7 mg/g和0.962 5 mg/g。其他礦質元素含量則很低。

表1 牛蒡子一般營養(yǎng)成分及礦質元素的質量分數 mg·g－1

2.4 牛蒡子萌發(fā)率及幼苗形態(tài)

牛蒡子萌發(fā)所需時間較短，從浸種到50%牛蒡子萌發(fā)，水培、28℃光照培養(yǎng)箱中大約需5 d;土培、室溫約需9 d。光照培養(yǎng)箱10 d的發(fā)芽率為96%。萌動時，果皮沿側棱裂開，胚根首先從果臍伸出，伸長伸入土中，隨后胚軸伸長，將彎曲呈弓形將兩片子葉和果皮推出土面，故牛蒡幼苗類型為子葉出土幼苗。

子葉2片，對生，長3 cm，寬0.8 cm，倒披針形，羽狀葉脈，全緣，綠色，光滑無毛。上胚軸不明顯。下胚軸圓柱形，長0.4 cm，淡紫綠色，光滑無毛。初生葉1片，長2.6 cm，寬 2.3 cm，圓卵形，基部心形，端部鈍尖，全緣，羽狀葉脈，主側脈明顯，葉背主脈隆起，葉上面光滑，深綠色，下面密被白色微絨毛，淡綠色，葉柄長3.5 cm，三棱柱形，被微絨毛，上部淺綠色，下部淡紫色。主根發(fā)達，須根沿水平方向伸展(圖版11，圖版12)。

3 結 論

3.1 牛蒡種子按大小區(qū)分，屬于中型種子

牛蒡子長寬厚大小為6.04 mm×2.68 mm×1.52 mm，單粒質量13.48 mg。其種子按大小來區(qū)分屬于中型種子，這可能與其具有較高萌發(fā)率和幼苗形態(tài)建成及其定居成功率高有密切關系。

3.2 牛蒡子中富含蛋白質

蛋白質是維持種子生命活動所必需的，它是種子代謝和萌發(fā)過程中一些生理活性物質的重要組成物質，同時可以和可溶性糖共同提供種子萌發(fā)生長過程中所需的營養(yǎng)物質。高等植物在種子成熟期生產并儲存大量的儲藏蛋白質，用來作為種子發(fā)芽及初期生長的重要營養(yǎng)來源。牛蒡子中富含蛋白質，比可溶性糖和粗脂肪含量多很多，這也許是牛蒡子易于保存和幼苗長勢旺盛的原因之一。牛蒡也被人們追捧為營養(yǎng)價值很高的蔬菜，在許多國家被人們廣泛食用。

3.3 牛蒡子中K，Ca礦質元素含量高

牛蒡子中存在生物體必需的大量元素K，Ca，Mg等。其中K含量最高，其次是Ca;另外，具有藥理活性的微量元素Fe，Mg，Zn，Cu等在牛蒡子中均有存在［11］。已知K是多種酶的激活劑，在糖類與蛋白質代謝以及呼吸作用中具有重要功能，并且參與能量代謝和物質運輸，不僅促進新生的光合產物的運輸，而且對貯藏物質的轉運也有影響;Ca是細胞某些結構的組分，能降低原生質的水和度，提高植物適應干旱與干熱的能力，并且與P和Mg形成植酸鈣鎂存在種子中，供萌發(fā)時需用。此外，Ca還參與細胞信號轉導［12］。因此，這兩種元素均與植物的生長生活密切相關。牛蒡子中的K，Ca兩種大量元素含量明顯高于其它幾種微量元素，這可能是牛蒡子易于萌發(fā)和有較高發(fā)芽率的原因之一。

圖版說明

［1］ 郝林華，陳靠山，李光友.耐鹽植物牛蒡的研究進展與應用［J］.海洋科學，2004，28(5):69-72.

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［3］ 孫文基.牛蒡子中牛蒡子苷及其苷元薄層掃描內標法測定［J］.藥物分析雜志，1993，13(3):178.

［4］ 長谷川雅子.牛蒡子苷元和高米辛A對免疫性腎炎的抑制作用［J］.國外醫(yī)學·中醫(yī)中藥分冊，1991，13:117.

［5］ 長谷川雅子.五味子，牛蒡子，細辛成分的抗腎病變作用［J］.國外醫(yī)學·中醫(yī)中藥分冊，1990，12:367.

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［8］ 劉永軍，郭守華，楊曉玲.植物生理生化實驗［M］.北京:中國農業(yè)科技出版社，2002.

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(責任編輯:朱寶昌)