陳 慧， 楊志玲* ， 楊 旭， 周曉龍， 王兆林， 張曉明

(1. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 富陽(yáng)311400;2. 浙江省磐安縣中藥材研究所，浙江磐安322300)

白術(shù)Atractylodis Macrocephalae Rhizoma 是菊科Compositae 植物白術(shù) Atractylodes macrocephala Koidz. 的干燥根莖，主要化學(xué)特征活性成分包括白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)、白術(shù)多糖、蒼術(shù)酮及白術(shù)揮發(fā)油等有效藥用成分［1-2］?，F(xiàn)代藥理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)化合物能促進(jìn)胃腸道的消化吸收，是健脾的有效成分之一［3］;對(duì)子宮平滑肌活動(dòng)有一定影響，具有安胎效果［4］;抗炎效果明顯［5］;能抑制部分癌細(xì)胞系，抗癌活性較好，具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ?］。此外白術(shù)揮發(fā)油對(duì)移植性腫瘤有顯著抑制作用，是潛在的抗腫瘤藥物成分［7］。

白術(shù)主產(chǎn)于浙江、福建、江西、安徽、四川、湖南等地［8］，以北緯29°50＇ ～30°50＇的亞熱帶常綠闊葉林地帶的浙江于潛、安徽皖南山區(qū)等地為其道地產(chǎn)區(qū)［9］。由于其產(chǎn)地較多，分布較廣，不同產(chǎn)地的白術(shù)藥材藥用成分含有量相差較大，品質(zhì)良莠不齊，導(dǎo)致市場(chǎng)上白術(shù)商品質(zhì)量參差不齊［10］。劉偉祥等［11］對(duì)13 批不同產(chǎn)地的白術(shù)藥材進(jìn)行了內(nèi)酯類(lèi)成分的測(cè)定，同樣發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地的白術(shù)藥材中白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的量差異較大，且相同產(chǎn)地藥材也有較大的差異。劉玉強(qiáng)［12］對(duì)10 批市售白術(shù)藥材和40 批市售白術(shù)片及麩炒白術(shù)片中白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ和白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明不同來(lái)源市售白術(shù)藥材及其飲片質(zhì)量相差較大。因此，抓緊選育優(yōu)良品種，盡快實(shí)現(xiàn)種植材料良種化則顯得十分重要［13-14］。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)采集全國(guó)12 個(gè)主產(chǎn)區(qū)白術(shù)術(shù)苗，在道地產(chǎn)區(qū)磐安進(jìn)行小區(qū)試驗(yàn)，篩選出富含白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分及揮發(fā)油物質(zhì)的白術(shù)資源，同時(shí)檢測(cè)自主培育的以白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分和揮發(fā)油為培育目標(biāo)的改良白術(shù)的有效藥用成分，為白術(shù)道地產(chǎn)區(qū)實(shí)現(xiàn)種植材料良種化、提升藥材品質(zhì)奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料 2011 年從四川、陜西、湖北、湖南、安徽、福建、江西、貴州和浙江等9 個(gè)省12 個(gè)種植白術(shù)歷史超過(guò)30 年的主要產(chǎn)區(qū)，采集當(dāng)?shù)匕仔g(shù)術(shù)栽苗，采集的白術(shù)根莖由溫州大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院丁炳揚(yáng)教授鑒定;其余10 個(gè)試驗(yàn)品種是浙江天臺(tái)、縉云、磐安，於潛、天目山等地區(qū)白術(shù)農(nóng)家品種經(jīng)過(guò)篩選、雜交得到的改良品種。大田試驗(yàn)地點(diǎn)位于浙江省磐安縣尚湖鎮(zhèn)，白術(shù)栽植樣地為新墾 山 地，東 經(jīng)120°18＇，北 緯28°58＇，海 拔 為593 m。2012 年4 月，試驗(yàn)地翻耕消毒之后，每個(gè)產(chǎn)地和改良白術(shù)種苗按照田間隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每小區(qū)種植白術(shù)5 行，每行20 株，3 次重復(fù)，種苗消毒之后栽植。依據(jù)白術(shù)生長(zhǎng)習(xí)性，請(qǐng)當(dāng)?shù)厮庌r(nóng)進(jìn)行常規(guī)田間管理，所有樣地保證同樣的水肥管理。2012 年11 月，待白術(shù)地上部分枯黃時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)收集60 株白術(shù)地下根莖。將所收集的白術(shù)根莖帶回實(shí)驗(yàn)室，清洗干凈，切成片狀，在烘箱中50 ℃烘干至恒定質(zhì)量，粉碎后過(guò)60 目篩，將粉末放置密封袋中干燥保存。

1.2 方法 白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ、白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ采用高效液相色譜方法測(cè)定［15］;白術(shù)揮發(fā)油采用《中國(guó)藥典》揮發(fā)油測(cè)定方法測(cè)定［16］。每個(gè)樣品以上各指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同來(lái)源白術(shù)根莖中揮發(fā)油和3 種白術(shù)內(nèi)酯成分量的比較及方差分析 由表1 可知，不同來(lái)源白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ、白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ、白術(shù)內(nèi)酯總量和揮發(fā)油量分別為0.211 ～1.989 mg/g、0.197 ～1.707 mg/g、0.116 ～2.581 mg/g、0.541 ～5.993 mg/g 和2.964 ～15.168 mg/g，不同來(lái)源白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分及揮發(fā)油差異較大。

使用SPSS 18.0 軟件，通過(guò)單因素ANOVA 分別計(jì)算原產(chǎn)地栽培白術(shù)組和改良白術(shù)組以上指標(biāo)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并進(jìn)行顯著性分析(LSD 法)，結(jié)果見(jiàn)表2。表2 數(shù)據(jù)顯示改良白術(shù)組中整體白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分及白術(shù)揮發(fā)油物質(zhì)高于原產(chǎn)地栽培白術(shù)組，并且白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ、白術(shù)內(nèi)酯總量?jī)身?xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)極顯著性差異，白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ兩項(xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)顯著性差異。

表2 不同產(chǎn)地栽培白術(shù)與改良白術(shù)中揮發(fā)油和白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)物質(zhì)方差分析Tab.2 Variance analysis of contents of atractylenolides and volatile oil between origin and improved A. macrocephala resources

2.2 不同來(lái)源白術(shù)根莖中揮發(fā)油和3 種白術(shù)內(nèi)酯成分量的主成分分析 用SPSS 18.0 軟件對(duì)不同來(lái)源白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ、白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ、白術(shù)內(nèi)酯總量、白術(shù)揮發(fā)油5 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析。提取特征根大于0.5 的因子，得到2 個(gè)主成分，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率可達(dá)94.828%，見(jiàn)表3。第1 主成分的特征根為3.963，累積方差貢獻(xiàn)率為79.263%，主要反映了白術(shù)內(nèi)酯指標(biāo)的信息;第2 主成分特征根為0.778，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)94.828%，主要反映了白術(shù)揮發(fā)油的信息。利用2 個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率占總方貢獻(xiàn)率的比重進(jìn)行加權(quán)匯總，得到一個(gè)可以綜合體現(xiàn)白術(shù)有效藥用成分的評(píng)價(jià)函數(shù):F = (79.263 × F1 +15.565 ×F2)/94.828。得各白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分及揮發(fā)油含量綜合因子得分，見(jiàn)表4。由表4 可得:改良200號(hào)、16 號(hào)、四川彭水的白術(shù)F 值分別列于總樣品的第1、2、3 位;同時(shí)還發(fā)現(xiàn)F 值位于前8 位的白術(shù)樣品中，除了四川彭水為來(lái)自產(chǎn)地的栽培白術(shù)，其余7 個(gè)均為改良白術(shù)。

表3 主成分分析的特征值、累積方差貢獻(xiàn)率及特征向量Tab.3 Characteristic values，accumulated variance contribution rate，and characteristic vectors of principal components

表4 不同來(lái)源白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分及揮發(fā)油量主成分分析綜合評(píng)分值Tab.4 Scores of principal components of atractylenolides and volatile oil from different resources of A. macrocephala rhizomes

以主要反應(yīng)白術(shù)內(nèi)酯指標(biāo)的F1因子得分為x軸，主要反映白術(shù)揮發(fā)油的F2因子得分為y 軸，得出各白術(shù)樣品F1、F2因子得分圖，見(jiàn)圖1。從因子得分圖可以看出位于第一象限(F1＞0，F(xiàn)2＞0)上的來(lái)自於28 號(hào)、四川彭水、51 號(hào)、湖南羅烏、4 號(hào)、172 號(hào)、14 號(hào)等7 個(gè)來(lái)源的白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分和揮發(fā)油含有量都相對(duì)較高;第二象限(F1＜0，F(xiàn)2＞0)中的樣品包括來(lái)自浙江臨安、福建壽寧及改良白術(shù)37 號(hào)含有較多揮發(fā)油，而白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分含有量相對(duì)較少。位于第三象限(F1＜0，F(xiàn)2＜0)中來(lái)自湖北保康、磐安林峰、湖南長(zhǎng)壽等7 個(gè)樣品的白術(shù)揮發(fā)油及內(nèi)酯類(lèi)成分含有量相對(duì)較少。第四象限(F1＞0，F(xiàn)2＜0)上的200號(hào)、16 號(hào)、10 號(hào)等5 個(gè)樣品含有較多白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分，但揮發(fā)油含有量不高。

3 討論

3.1 目前白術(shù)定量指標(biāo)成分還沒(méi)有完全明確，《中國(guó)藥典》2010 年版采用蒼術(shù)酮在薄層層析板上的顯色反應(yīng)作為定性檢測(cè)指標(biāo)，但蒼術(shù)酮熔點(diǎn)很低，性質(zhì)不穩(wěn)定，遇熱、見(jiàn)光易分解產(chǎn)生白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)物質(zhì)，且對(duì)照品無(wú)法保存［16-17］。白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)為白術(shù)有效特征性藥用成分，且性質(zhì)相對(duì)較為穩(wěn)定，本實(shí)驗(yàn)以其作為定量檢測(cè)指標(biāo)，效果較好。

圖1 不同來(lái)源白術(shù)資源FI，F(xiàn)2 因子得分Fig.1 Scores for F1 and F2 factors of different resources of A. macrocephala

3.2 從結(jié)果可以看出，在相同栽培條件下不同來(lái)源白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分和揮發(fā)油的含有量相差很大，主要表現(xiàn)在不同產(chǎn)地栽培白術(shù)之間以上有效藥用成分含有量相差較大，采自安徽寧國(guó)的白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ的量為采自浙江臨安白術(shù)的9.43 倍;采自彭水地區(qū)的白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ、白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的量分別是浙江臨安的6.11、11.86倍;采自彭水地區(qū)的白術(shù)根莖中揮發(fā)油含有量是湖北?？档?.35 倍。導(dǎo)致這種差異的原因之一可能為藥用植物白術(shù)為異花授粉植物，是多態(tài)性較高的草本藥材，有著較高的種質(zhì)遺傳多樣性［18］。居于不同群體的同種植物，合成某一次生代謝產(chǎn)物的能力可能也存在遺傳差異［19］，白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分及揮發(fā)油含有量在白術(shù)不同產(chǎn)地間的差異可能與其種內(nèi)遺傳變異也有關(guān)，但這仍需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明。

3.3 本研究通過(guò)主成分分析方法得到不同來(lái)源白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分及揮發(fā)油含有量的綜合得分，根據(jù)綜合得分的排名確定白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分及揮發(fā)油含有量排名，得出在原產(chǎn)地栽培白術(shù)組中來(lái)自四川彭水、湖南羅烏、天臺(tái)石梁三地白術(shù)排名靠前，來(lái)自湖北保康地區(qū)白術(shù)為最后。李偉等［20］在研究不同地區(qū)白術(shù)藥材白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、Ⅲ的含有量差異時(shí)發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)區(qū)白術(shù)藥材白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、Ⅲ的量相差大，且四川產(chǎn)白術(shù)以上2 個(gè)成分的量明顯高于浙江、安徽產(chǎn)白術(shù)，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)采于四川彭水地區(qū)的白術(shù)根莖中內(nèi)酯類(lèi)量及揮發(fā)油高于公認(rèn)的“道地產(chǎn)區(qū)”-浙江地區(qū)的白術(shù)，楊旭等［21］在測(cè)定不同產(chǎn)地姜黃中姜黃素成分時(shí)也發(fā)現(xiàn)道地產(chǎn)區(qū)四川崇州和犍為姜黃根莖中姜黃素并非最高。推測(cè)其原因首先可能為栽培白術(shù)大多為農(nóng)家散戶(hù)種植，不同種植戶(hù)所用種苗質(zhì)量不同，從而可能造成同一地區(qū)不同采樣地所收集的白術(shù)內(nèi)在質(zhì)量相差很大，劉艷妮等［22］對(duì)不同產(chǎn)地山茱萸活性成分進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)即使來(lái)源于同一產(chǎn)地的不同個(gè)體之間化學(xué)成分含有量也有較大差異。往往藥用植物有效成分受多種因素影響，采樣和檢測(cè)過(guò)程中存在的差異性也會(huì)影響其內(nèi)在規(guī)律的差異，造成不同研究者對(duì)同一植物有效成分積累規(guī)律研究結(jié)論的不同，甚至?xí)霈F(xiàn)矛盾的結(jié)果［23］。其次長(zhǎng)期連作造成該地區(qū)白術(shù)種質(zhì)退化也可能導(dǎo)致所采集浙江個(gè)別地區(qū)白術(shù)內(nèi)在質(zhì)量并非最佳。

3.4 通過(guò)因子分析圖分別得到白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)及揮發(fā)油的專(zhuān)一性?xún)?yōu)勢(shì)白術(shù)，於28 號(hào)、四川彭水等7 類(lèi)白術(shù)根莖中白術(shù)內(nèi)酯和揮發(fā)油含有量都相對(duì)較高，可以同時(shí)滿足生產(chǎn)上需要以白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)和揮發(fā)油為提取目標(biāo)的白術(shù)選育;浙江臨安、37 號(hào)、福建壽寧白術(shù)根莖中含有較多揮發(fā)油，而白術(shù)內(nèi)酯的量相對(duì)較少，只需要以白術(shù)揮發(fā)油作為藥用成分為目標(biāo)的品種選育可以從這3 類(lèi)白術(shù)中選育;200 號(hào)、16號(hào)、10 號(hào)等5 類(lèi)白術(shù)含有較多白術(shù)內(nèi)酯類(lèi)成分，但揮發(fā)油含有量不高，適合白術(shù)內(nèi)酯為提取目標(biāo)的白術(shù)品種選育;湖北?？?、磐安林峰、湖南長(zhǎng)壽等7 類(lèi)白術(shù)揮發(fā)油及內(nèi)酯的量都相對(duì)較少，若以白術(shù)內(nèi)酯和揮發(fā)油為主要藥用成分的白術(shù)選育建議不要從這7 類(lèi)中選擇。因子分析圖結(jié)果更符合生產(chǎn)上需要白術(shù)某一類(lèi)特定有效藥用成分的提取利用而進(jìn)行的白術(shù)種質(zhì)優(yōu)選。

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