陳芳 谷曉平 梁平+于飛

摘要：采用苯酚-硫酸比色法定量測(cè)定多糖含量，比較大棚栽培鐵皮石斛與仿野生栽培鐵皮石斛的生物量、多糖、生物堿、氨基酸含量等主要藥用成分和光合特性的差異性。結(jié)果表明，仿野生栽培的鐵皮石斛多糖含量與大棚栽培差異不大，最大含量分別為39.02%、37.90%；大棚和仿野生栽培鐵皮石斛的生物堿含量最高分別為0.314、0.295 mg/g，兩者之間差異不顯著（P<0.05），而總氨基酸含量最高分別為24.711、16.252 mg/g，兩者差異較明顯；鐵皮石斛的光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)相對(duì)較低，仿野生栽培的光飽和點(diǎn)僅為327.484 μmol/（m2·s），具有明顯的陰生植物特性。仿野生栽培鐵皮石斛是一種較優(yōu)的栽培方式，質(zhì)量與野生材料相近，可作為野生鐵皮石斛的替代資源加以開(kāi)發(fā)利用。

關(guān)鍵詞：鐵皮石斛；多糖；生物堿；氨基酸；光合特性

中圖分類號(hào)： R282.71文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）11-0090-03[HS）][HT9.SS]

鐵皮石斛（Dmdrobitm officinale Kimura et Migo）別稱黑節(jié)草、云南鐵皮，蘭科石斛屬植物，為我國(guó)39種藥用石斛中的特級(jí)珍品，至今已有1 500多年的歷史，素有“軟黃金”“千金草”之稱[1]。野生鐵皮石斛主要生長(zhǎng)在懸崖峭壁陰面的崖隙中，根不入土，長(zhǎng)年飽受風(fēng)霜雨露的滋潤(rùn)，因其生性獨(dú)特及特殊的生存環(huán)境、滋補(bǔ)功效被列為“中華九大仙草”之首[2]。鐵皮石斛富含多糖、生物堿、氨基酸、菲類化合物等多種藥用成分[3-8]，在抗腫瘤、提高人體免疫力、降血糖、延緩衰老、擴(kuò)張血管、改善萎縮性胃炎、糖尿病等方面有顯著療效[2，9-10]。在長(zhǎng)期的進(jìn)化演變中，由于種子發(fā)芽率低、生長(zhǎng)環(huán)境條件苛刻、藥農(nóng)的掠奪性采挖及生態(tài)環(huán)境的日益惡化，野生鐵皮石斛資源已瀕臨滅絕[11]。1987年，鐵皮石斛被列入《中華人民共和國(guó)珍稀瀕危植物名錄》和《瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約CITES》，列為Ⅱ級(jí)保護(hù)植物[12]，2001年又被列入《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄（第2批）》，嚴(yán)禁采摘[13-15]。

鐵皮石斛的種子極小、無(wú)胚乳，自然條件下很難用實(shí)生苗栽培，而傳統(tǒng)的分株、扦插等方式繁殖率極低，加上人為的過(guò)度采挖和生境破壞，其資源已瀕臨滅絕。為保護(hù)野生資源，為鐵皮楓斗加工提供充足的原料，國(guó)內(nèi)20世紀(jì)70年代便開(kāi)始鐵皮石斛的開(kāi)發(fā)研究[6，16]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)大棚栽培與室外仿野生栽培的鐵皮石斛營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行系統(tǒng)的分析測(cè)定，分析不同栽培條件下鐵皮石斛營(yíng)養(yǎng)成分的差異，為更好地研究開(kāi)發(fā)鐵皮石斛這一瀕危植物提供參考。

1材料與方法

1.1鐵皮石斛樣品采集與試驗(yàn)地概況

2年生鐵皮石斛新鮮植株，大棚栽培的分別采自貴州省丹寨縣、貞豐縣、三都水族自治縣等地的鐵皮石斛大棚栽培基地，仿野生栽培的（附生在高大常綠喬木的樹(shù)干上或長(zhǎng)在苔蘚的石縫中）分別采自貴州省安龍縣、丹寨縣、黎平縣、從江縣等地，所有樣品均經(jīng)過(guò)清華啟迪科技園金琴滿老師的鑒證。采樣地均屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，地跨104°58′47″～109°12′30″ E、24°59′11″～28°30′3″ N，年平均氣溫12.6～18.4 ℃，最冷月平均氣溫6.4 ℃，最熱月平均氣溫21.9 ℃，年降水量1 195.4～1 325.9 mm，相對(duì)濕度70%～85%，年平均無(wú)霜期308 d，年日照時(shí)數(shù)1 545.0 h左右（表1）。

1.2測(cè)定內(nèi)容與方法

將采回的樣品清潔干凈，放入烘箱60 ℃烘干，磨細(xì)，過(guò)60目篩，分別測(cè)定鐵皮石斛的多糖、生物堿、氨基酸含量及鐵皮石斛的莖高、莖粗（基徑）、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量、含水率。鐵皮石斛多糖含量參照2015版《中華人民共和國(guó)藥典》方法[17]測(cè)定，以無(wú)水葡萄糖為對(duì)照品，采用苯酚-硫酸法測(cè)定；總生物堿含量采用紫外法測(cè)定；氨基酸含量采用高效液相色譜法測(cè)定。

采用美國(guó)LI-COR公司生產(chǎn)的LI-6400XT光合儀、LED紅藍(lán)光為光源，氣體流速為500 μmol/s，CO2濃度為 400 μmol/mol，選擇晴朗天氣分別測(cè)定光照度為0、15、30、60、120、250、500、1 000、1 500、2 000 μmol/（m2·s）時(shí)鐵皮石斛葉片的光合特性。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和作圖，采用SPSS 21.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同栽培方式對(duì)鐵皮石斛生物量的影響

生物量是植物最基本的數(shù)量特征，是研究植物碳儲(chǔ)量、生產(chǎn)力、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)等生態(tài)問(wèn)題的基礎(chǔ)。由表2可見(jiàn)，不同栽培方式下鐵皮石斛的生物量有所不同，大棚栽培的鐵皮石斛莖含水率相差不大，在67%左右，野外仿野生栽培的鐵皮石斛含水率有明顯差異；大棚栽培的葉含水率與仿野生栽培有明顯差異，大棚栽培的在80%左右，而仿野生栽培的葉含水率最大為75.04%；莖高與葉含水率的變化趨勢(shì)基本一致，大棚栽培的普遍高于仿野生栽培。

經(jīng)測(cè)定，對(duì)照品多糖的回歸方程為y=0.046 3x+0.041 4（r2=0.999 2），對(duì)照品生物堿的回歸方程為y=0.278 8x-0.407 0（r2=1.000 0）。由表3可見(jiàn)，仿野生栽培的鐵皮石斛多糖含量差異明顯；丹寨縣大棚栽培的鐵皮石斛多糖含量相對(duì)最高，為37.90%，貞豐縣的相對(duì)最低，僅為 12.79%；黎平縣仿野生栽培的鐵皮石斛多糖含量相對(duì)最高，為39.02%，說(shuō)明黎平縣的氣候條件非常適宜鐵皮石斛的生長(zhǎng)，荔波縣的相對(duì)最低，為17.28%；仿野生栽培的鐵皮石斛生物堿含量總體明顯高于大棚栽培，仿野生栽培荔波縣的鐵皮石斛生物堿含量相對(duì)最高，為的0.314 mg/g，黎平縣的相對(duì)最低，為0.238 mg/g。

由表4可見(jiàn)，大棚栽培與仿野生栽培的鐵皮石斛氨基酸含量差異明顯，從江縣仿野生栽培的鐵皮石斛總氨基酸含量相對(duì)最高，為24.711 mg/g，而大棚栽培的丹寨縣相對(duì)最高，僅為16.252 mg/g；從氨基酸組成看，大棚栽培與仿野生栽培的鐵皮石斛各種氨基酸組成基本一致，多以絲氨酸含量相對(duì)最高，其次是谷氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸。

2.4不同栽培方式對(duì)鐵皮石斛光合特性的影響

2.4.1光響應(yīng)曲線光響應(yīng)曲線（Pn-PAR）反映植物光合速率隨光照度的變化規(guī)律[18-20]。由圖1、圖2可知，隨光照強(qiáng)度的增大，不同栽培方式鐵皮石斛的凈光合速率由負(fù)值開(kāi)始不斷上升；光照強(qiáng)度分別為200、330 μmol/（m2·s）時(shí)，大棚栽培、仿野生栽培的鐵皮石斛凈光合速率達(dá)到最大值；凈光合速率達(dá)到光飽和點(diǎn)后開(kāi)始逐漸下降，仿野生栽培的鐵皮石斛具有較大的凈光合速率。

2.4.2光合作用特征參數(shù)根據(jù)鐵皮石斛的Pn-PAR響應(yīng)曲線，應(yīng)用非直線雙曲線Farquhar模型描述鐵皮石斛光響應(yīng)特征：

斛多糖、生物堿、氨基酸含量最高分別為37.90%、0.295 mg/g、16.252 mg/g，2種栽培方式營(yíng)養(yǎng)成分差異相對(duì)較??；仿野生栽培的鐵皮石斛凈光合速率遠(yuǎn)大于大棚栽培，仿野生栽培的鐵皮石斛光飽和點(diǎn)為327.484 μmol/（m2·s），而大棚栽培的僅為189.520 μmol/（m2·s）。因此，無(wú)論是有效成分還是光合特性，仿野生栽培的鐵皮石斛品質(zhì)要好于大棚栽培。大量研究表明，無(wú)論是大棚栽培還是仿野生栽培，鐵皮石斛多糖含量都非常豐富，而鐵皮石斛的藥用成分主要為鐵皮石斛多糖，仿野生和大棚種植的鐵皮石斛都具有極高的藥用價(jià)值，都是優(yōu)良的貴重中藥材，大棚種植的鐵皮石斛與仿野生鐵皮石斛在藥用方面等效[21-22]。

仿野生栽培的鐵皮石斛含有豐富的多糖、生物堿、蛋白質(zhì)、氨基酸及豐富的K、Ca、Mg等無(wú)機(jī)元素，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，可以彌補(bǔ)野生鐵皮石斛的資源不足。我國(guó)西南山地仿野生栽培鐵皮石斛意義重大，既能帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，又能有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境，是西南地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的一條有效途徑。

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