楊燕萍,周莊,付雙彬,徐婉,姚麗娟,曾愛平,應(yīng)震
(浙江省亞熱帶作物研究所,浙江 溫州 325005)
白芨屬植物是地生蘭科植物中最具有經(jīng)濟(jì)價值的類群之一,為多年生草本植物,全球白芨屬約有6種,分布在亞洲。我國有4種,廣布于長江流域,秦嶺以南地區(qū)[1-2]。白芨的塊莖為我國傳統(tǒng)中藥,具有補(bǔ)肺、消腫、生肌、止血、斂瘡等功效,用于治療肺傷咳血、金瘡出血、潰瘍疼痛、湯火灼傷、手足皸裂等癥[3]。白芨多糖還具有抑菌、抗腫瘤和提高免疫力等作用[4]。除以上臨床藥用外,白芨假鱗莖中含有大量水溶性多糖,多糖膠具有特殊的黏度特性,其理化性質(zhì)基本與阿拉伯膠及西黃蓍膠類似,其化學(xué)成分是葡萄甘露聚糖,是白芨膠的主要功能性成分,可替代作為混懸劑及乳化劑用于食品及化工領(lǐng)域,也可將白芨代血漿,在化妝品中也廣泛應(yīng)用。如白芨膠能夠延緩皮膚衰老功能,同時還具有增稠、懸浮、保濕、助乳化等功能[5-6],故而頗具開發(fā)價值。近年研究發(fā)現(xiàn),白芨的主要活性成分為白芨多糖,是重要的藥效成分。但目前主要側(cè)重于白芨多糖藥效成分的研究,對白芨多糖積累的研究較少,因此,通過不同光照時間、季節(jié)對白芨塊莖和葉片中的多糖含量進(jìn)行比較分析,旨在為白芨栽培生產(chǎn)提供參考。
試驗場地設(shè)置于浙江省亞熱帶作物研究所試驗苗圃,選擇3塊試驗地進(jìn)行,Ⅰ號試驗地為春季光照時間4~5 h,土表溫度12~16 ℃;夏季光照時間6~7 h,土表溫度21~31 ℃;秋季光照時間5~6 h,土表溫度18~23 ℃;冬季光照時間4~5 h,土表溫度5~10 ℃。Ⅱ號場地為春季光照時間8~9 h,土表溫度14~18 ℃;夏季光照時間10~11 h,土表溫度24~33 ℃;秋季光照時間9~10 h,土表溫度21~24 ℃;冬季光照時間8~9 h,土表溫度3~16 ℃。Ⅲ號場地為春季光照時間6~7 h,土表溫度12~16 ℃;夏季光照時間8~9 h,土表溫度27~39 ℃;秋季光照時間7~8 h,土表溫度22~31 ℃;冬季光照時間6~7 h,土表溫度4~12 ℃。土表溫度測量為每天10:00—15:00土層平均溫度。
選擇本研究組種植3年、長勢均一、生長狀態(tài)好的白芨塊莖為3處試驗場地中的研究材料。
采取每個試驗地中的白芨塊莖10份,曬干磨粉,稱取白芨中等粉加入倍體積的重蒸水,置于恒溫水浴中浸提3次,每次過濾,合并濾液,濾液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓濃縮直至粘調(diào)。濃縮液用法脫蛋白加入多糖溶液體積倍的氯仿,加入氯仿體積倍的正丁醇,劇烈震搖,靜止分層,除去蛋白沉淀,收集上清液,濃縮至調(diào)膏狀,以除去氯仿等有機(jī)試劑。向濃縮液中加入倍體積的乙醇,析出大量色絮狀沉淀靜止放置過夜,使沉淀完全。減壓抽濾壓干濾液冋收乙醇,將沉淀物置于真空干燥箱中真空干燥,即得白芨粗多糖。將取得的白芨粗多糖采用苯酚-硫酸比色法測定多糖含量[7]。
采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計學(xué)分析。
不同地塊及季節(jié)中,光照時間和強(qiáng)度差異較大,對白芨葉片中多糖含量產(chǎn)生影響均不同。圖1顯示,Ⅱ號地塊中白芨葉片多糖含量最高,其次是Ⅲ號地塊。通過方差分析可以看出,不同地塊與季節(jié)的白芨多糖含量差異不顯著。在生長過程中,白芨因其生物學(xué)特性,冬天落葉難以運輸和貯存養(yǎng)分,推測葉片中多糖由于生理特性因素,將多糖等營養(yǎng)物質(zhì)從葉片轉(zhuǎn)運到塊莖中進(jìn)行貯存越冬,因此不同光照時間和季節(jié)對于葉片的多糖含量變化未有明顯影響。
圖1 不同地塊在不同季節(jié)中白芨葉片多糖 含量變化
在不同地塊和季節(jié)中,光照強(qiáng)度、時間及地溫對白芨類原球莖多糖的積累具有一定的影響。由圖2可以看出,不同地塊中白芨類原球莖多糖含量間具有顯著性差異。Ⅱ號地塊在白芨類原球莖中多糖含量高,可能在Ⅱ號地塊中夏季光照時間可達(dá)到10~11 h,持續(xù)長時間的光合作用可促進(jìn)多糖的積累,增進(jìn)初生代謝產(chǎn)物的形成。但相同地塊不同季節(jié)間地下塊莖多糖含量差異不顯著。
圖2 不同季節(jié)各地塊地下塊莖多糖含量的變化
白芨多糖是初生代謝產(chǎn)物,也是衡量藥效成分的重要指標(biāo)。本研究通過不同的地塊和季節(jié)對白芨葉片及塊莖對多糖積累的影響得出,光照時間、地溫對白芨葉片多糖的積累影響不明顯,而不同光照時間對白芨地下塊莖中多糖積累有顯著影響,尤其是Ⅱ號地所種植白芨在較長日照條件下可積累更多的多糖,且在一年中均可保持較高的水平。綜上所述,選擇在日照時間較長的條件下進(jìn)行白芨種植生產(chǎn)能有效提高塊莖多糖含量。