青格爾 雷佳 曹文 李冠宇 杜宇晴 于瑋瑋
摘? ? 要:野生黨參是甘肅子午嶺地區(qū)的一種重要的植物資源。為評(píng)估甘肅子午嶺地區(qū)野生黨參的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,以甘肅渭南地區(qū)的栽培黨參為對(duì)照,對(duì)二者根中總黃酮、可溶性糖和可溶性蛋白含量進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明,甘肅子午嶺野生黨參根中總黃酮含量和可溶性蛋白含量分別為0.040,0.204 mg·g-1,較甘肅渭南栽培黨參分別顯著提高了11.11%,7.93%,但可溶性糖含量(0.213 μg·g-1)顯著降低了78.40%。綜合說(shuō)明,甘肅子午嶺野生黨參在總黃酮物質(zhì)和可溶性蛋白方面具有較高的利用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:黨參;總黃酮;可溶性糖;可溶性蛋白
中圖分類號(hào):S567.5+3? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2021.05.002
Abstract: The wild Codonopsis pilosula is one of the most important resourcesin Ziwuling area of Gansu Province. To evaluate the nutritive value of wild C. pilosula in Ziwuling area of Gansu Province, cultivated C. pilosula in Weinan area of Gansu Province was taken as the control, the content of total flavonoid, soluble sugar, and soluble protein inthe roots of wild C. pilosula were analyzed.The results showed that compared with cultivated C. pilosula in Weinan of Gansu, the contents of total flavonoid and soluble protein in the roots of wild C. pilosula were 0.040,0.204 mg·g-1, respectively, which were significantly increased by 11.11%, 7.93%, respectively, but the soluble sugar content in roots of wild C. pilosula(0.213 μg·g-1)was significantly reduced by 78.40%. The results suggested that wild C. pilosula of Ziwuling area has a high utilization value in terms of total flavonoid and soluble protein.
Key words: Codonopsis pilosula; total flavonoids; soluble sugar; soluble protein
黨參(Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf.)為桔??泣h參屬多年生草本植物,是我國(guó)著名的藥食同源植物,含有多種藥用成分,如生物堿類、炔類、萜類、黃酮類、木質(zhì)素類、甾體類、糖類等成分,其中生物堿類、聚炔類、木脂素類、黃酮類化合物和多糖被認(rèn)為是主要的活性成分[1-2],對(duì)脾肺虛弱、氣虛、氣短、少食多便、咳嗽、內(nèi)熱、口渴等癥有治療作用[3]。黨參在我國(guó)應(yīng)用歷史悠久、運(yùn)用范圍廣泛,是滋補(bǔ)的良品。
黨參常野生于山地和灌木林中,海拔大致為1 500~3 000 m,甘肅是其主要產(chǎn)區(qū)[4]。甘肅子午嶺地區(qū)屬于東亞季風(fēng)氣候區(qū),年均溫7.14~8.15 ℃,年均降水量為500~620 mm,年平均相對(duì)濕度為63 %~68 %,喬木、灌木種類豐富,樹(shù)冠的郁閉程度為70%~90%,由于林區(qū)季風(fēng)氣候和大陸性特征共存,水資源豐富,氣候溫暖潮濕,是野生動(dòng)植物依賴的棲息地[5],野生黨參即是一種重要的可被當(dāng)?shù)匕傩粘S玫乃幨惩粗参镔Y源。
野生植物資源是開(kāi)展和保障新品種培育和遺傳改良工作最為重要的原始基因庫(kù),評(píng)估其價(jià)值對(duì)于其開(kāi)發(fā)利用具有重要的指導(dǎo)意義。由于黨參分布廣泛,種質(zhì)資源豐富,但資源開(kāi)發(fā)利用相對(duì)薄弱,缺乏系統(tǒng)性[6]。目前,有關(guān)黨參的研究主要集中在栽培技術(shù)[6-8]、藥用價(jià)值[9-10]及其有效成分提取[11]等方面,其中不同來(lái)源的野生黨參與栽培黨參的利用價(jià)值差異[12-15]及其生態(tài)多樣性研究[16]已有較多報(bào)道,而對(duì)子午嶺野生黨參的相關(guān)研究尚屬空白,其價(jià)值有待評(píng)估。
總黃酮類化合物和可溶性糖作為黨參兩種有效活性成分,是衡量黨參藥用價(jià)值的主要指標(biāo)[17];可溶性蛋白是重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),亦是衡量植物抗性和食用價(jià)值的指標(biāo)之一[18]。因此,本試驗(yàn)以原產(chǎn)甘肅子午嶺的野生黨參為試材,以產(chǎn)自甘肅渭南的栽培黨參為對(duì)照,對(duì)比分析兩種黨參根中總黃酮、可溶性糖及可溶性蛋白的含量,旨在挖掘子午嶺黨參的價(jià)值,為其進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供參考。
1 材料和方法
1.1 試驗(yàn)材料 以采集于甘肅子午嶺山地間自然生長(zhǎng)的3年生野生黨參作為試驗(yàn)材料,以購(gòu)買自甘肅渭南的3年生新鮮人工栽培市售的黨參為對(duì)照,所有的試驗(yàn)材料帶回實(shí)驗(yàn)室皆保存于4 ℃冰箱備用。
1.2 主要儀器
島津UV1800紫外分光光度計(jì); HettichROTINA420R離心機(jī);上海一恒WS-12水浴鍋;重慶雅馬拓DKM410C烘箱;大龍移液槍等。
1.3 試驗(yàn)方法
選取野生黨參和栽培黨參的新鮮根莖部分,洗凈,晾干,備用。兩種黨參各15株,重復(fù)3次。總黃酮含量測(cè)定每株稱取樣品0.05 g,可溶糖含量測(cè)定每株稱取樣品0.35 g,可溶性蛋白含量測(cè)定每株稱取樣品0.4 g。
總黃酮含量測(cè)定采用硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法[19-20]。以蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)品,本試驗(yàn)吸收峰位置為510 nm處,得到蘆丁的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為 y = 3.186 1x +0.019 4,R2=0.982 1,式中y代表測(cè)得吸光光度值,x為提取液中總黃酮的含量(mg·mL-1)。
可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法[21],得到蔗糖標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.009 2x+0.017,R2= 0.997 3,式中y代表吸光度,x為蔗糖含量(μg·mL-1)。
可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[21],得到可溶性蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.005x+0.021 6,R2= 0.989 6,式中y代表所測(cè)得的吸光度,x為樣品中的蛋白質(zhì)含量(μg·mL-1)。
1.4 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理后通過(guò)SPSS Statistics 22進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。
2 結(jié)果與分析
2.1 總黃酮含量分析
總黃酮類物質(zhì)作為黨參的主要有效成分之一,具明顯的抗氧化、抗疲勞等生理功效[17]。由表1可知,甘肅子午嶺野生黨參根中總黃酮含量較栽培黨參根中總黃酮含量高出11.11%,差異顯著,說(shuō)明甘肅子午嶺野生黨參根中擁有較栽培黨參更高的總黃酮類物質(zhì)。
2.2 可溶性糖含量分析
多糖具有廣泛的藥理作用,表現(xiàn)為免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗病毒等,部分已應(yīng)用于腫瘤、肝炎、心血管疾病的臨床輔助治療和康復(fù)[22]。黨參多糖類物質(zhì)也是其主要的活性物質(zhì)之一,蒽酮比色法可以測(cè)定植物體內(nèi)單糖、寡糖和多糖的含量。由表1可知,渭南地區(qū)的栽培黨參根中可溶性糖的含量比子午嶺野生黨參根中可溶性糖的含量高出78.40%,差異顯著,說(shuō)明甘肅子午嶺黨參在可溶性糖含量方面與栽培黨參差異相比不具有優(yōu)越性。
2.3 可溶性蛋白含量分析
可溶性蛋白是維持細(xì)胞正常形態(tài)的重要組成部分,是重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),也是重要的滲透性物質(zhì),常用作衡量植物的抗逆性[23-24]。由表1可知,甘肅子午嶺野生黨參的可溶性蛋白含量較渭南地區(qū)的栽培黨參高出7.94%,差異顯著,說(shuō)明甘肅子午嶺黨參根中擁有較栽培黨參更高的可溶性蛋白含量。
3 結(jié)論與討論
甘肅子午嶺地區(qū)具有豐富的野生黨參資源,它們生于海拔稍高的山地、林緣及灌叢中,長(zhǎng)期受到水分、溫度、陽(yáng)光、養(yǎng)分等環(huán)境因素制約,具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性,也形成了獨(dú)特的抗逆性[16]。黃酮類化合物在對(duì)人類心腦血管保護(hù)、增加免疫力、抗疲勞等方面均有很好的作用,是黨參新品種選育工作評(píng)估的一個(gè)重要指標(biāo)。本試驗(yàn)中,與栽培黨參相比,甘肅子午嶺黨參在總黃酮含量上具有明顯的優(yōu)勢(shì),這與賈春林[25]在研究羅布麻總黃酮含量、郭順星等[26]在研究黃芩中總黃酮含量中得到了相同的結(jié)論,即野生品種的總黃酮含量高于栽培品種。植物中可溶性蛋白除了自身的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以外,在生理層面上,它是細(xì)胞中重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),其含量的多少,在一定程度上可以反映出一種植物的抗逆性[23-24]。本試驗(yàn)中,野生黨參根中的可溶性蛋白的含量顯著高于甘肅渭南的栽培黨參,這可能與野生黨參的生長(zhǎng)環(huán)境復(fù)雜使其具有更高的抗性有關(guān),相關(guān)觀點(diǎn)尚需要進(jìn)一步驗(yàn)證。與總黃酮含量和可溶性蛋白含量不同的是,野生品種可溶性糖含量極顯著低于栽培黨參,其原因可能是二者生長(zhǎng)方式不一致造成的。曹婷婷等[27]研究發(fā)現(xiàn)不同栽培措施對(duì)黨參藥材中游離態(tài)糖類成分有較大影響。栽培黨參是通過(guò)系統(tǒng)種植、施肥、灌溉等管理措施,水肥吸收較為充足,而野生黨參的生存環(huán)境相對(duì)嚴(yán)格,水分、養(yǎng)分都要與周圍植物競(jìng)爭(zhēng),且旱季得不到及時(shí)灌溉,雨季也得不到疏通,植株對(duì)可溶性糖的積累較少。本試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明栽培黨參更容易積累糖分。
綜上,甘肅子午嶺地區(qū)的野生黨參品種在食用、藥用方面具有一定的利用價(jià)值,可為品種選育提供原始的基因資源,亦可加以栽培利用,但具體的栽培措施及利用方式尚有待于進(jìn)一步研究。同時(shí),由于黨參的化學(xué)成分比較復(fù)雜,為更系統(tǒng)地評(píng)估其利用價(jià)值,尚需對(duì)更多成分進(jìn)行進(jìn)一步分析。此外,野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)野生黨參生命力較頑強(qiáng),生存環(huán)境復(fù)雜,可進(jìn)一步挖掘其抗逆價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳克克. 中藥黨參的研究概況[J]. 西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2008(2): 33-39.
[2] 孫政華, 邵晶, 郭玫. 黨參化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 43(33): 174-176.
[3] 國(guó)家藥典委員會(huì). 中華人民共和國(guó)藥典-三部[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005: 199-200.
[4] 張建清, 蘇雪, 吳瓊, 等. 藥用植物黨參的RAPD分析[J]. 中藥材, 2006, 29(5): 417-420.
[5] 王輝, 任繼周. 子午嶺主要森林類型土壤種子庫(kù)研究[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2004, 18(3): 130-136.
[6] 侯慧芝, 張緒成, 馬一凡, 等. 半干旱區(qū)黨參地膜覆蓋和立式深旋耕作的水分利用和產(chǎn)量效應(yīng)[J]. 中藥材, 2021, 44(3): 520-525.
[7] 侯慧芝, 張緒成, 馬一凡, 等. 旱地直播黨參立式深旋耕作栽培技術(shù)[J]. 北方園藝, 2020(5): 175-177.
[8] 劉璇, 徐嬌, 金鉞, 等. 黨參種質(zhì)資源與優(yōu)良品種選育研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào), 2018, 8(7): 36-41.
[9] 劉雪楓, 喬婧, 高建德, 等. 黨參水煎液對(duì)大鼠潰瘍性結(jié)腸炎的抗炎作用及機(jī)制[J]. 中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志, 2020, 39(5): 21-25.
[10] 馬銘, 白瑞斌, 劉景龍, 等. 3種黨參提取物體外抗氧化活性探究[J]. 中成藥, 2020, 42(9): 2514-2517.
[11] 胡玲玲, 吳佳財(cái). 正交法優(yōu)化黨參多糖提取工藝的研究[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 66(10): 36-38.
[12] 王心春, 王鴻臣, 胡長(zhǎng)群, 等. 野生經(jīng)濟(jì)植物——輪葉黨參優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 吉林林業(yè)科技, 2000, 29(3): 9-11.
[13] 陳建偉, 許益民, 王亞淑, 等. 江蘇栽培與野生明黨參中氨基酸組成分析[J]. 南京中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 1993, 9(2): 26-27.
[14] 楊扶德, 羅文蓉, 李成義, 等. 黨參野生品與栽培品的性狀與顯微特征研究[J]. 中藥材, 2007, 30(10): 1226-1230.
[15] 羅洪斌, 張健, 胡澤華, 等. 野生和栽培板橋黨參的分子鑒別[J]. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥, 2010, 21(12): 3272-3273.
[16] 趙云生, 李占林, 田洪嶺, 等. 黨參種質(zhì)資源生態(tài)多樣性研究[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2007, 23(11): 361-366.
[17] 汪建紅, 原慧, 李雪紅. 新疆野生黨參總黃酮體內(nèi)抗氧化及抗疲勞作用研究[J]. 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā), 2012, 24(8): 1035-1039.
[18] 王一鳴, 汪湖, 龍勝舉, 等. 干旱脅迫對(duì)蒲公英滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),酶保護(hù)系統(tǒng)及質(zhì)膜水孔蛋白PIP2-3基因表達(dá)的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2017, 32(4): 85-90.
[19] 于瑋瑋, 袁廣, 胡寶全, 等. 鹽脅迫對(duì)三倍體丹參總黃酮含量的影響[J]. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào), 2019, 26(4): 54-57.
[20] 郭慧玲, 張亞軍. 紫外—可見(jiàn)分光光度法測(cè)定烏靈膠囊總黃酮含量的方法研究[J]. 廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 36(7): 1074-1079.
[21] 李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000: .
[22] 楊瑾, 袁德培, 陳龍全, 等. 黨參多糖類成分抗腫瘤活性的研究進(jìn)展[J]. 湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版), 2011, 28(3): 67-68.
[23] 趙宇飛, 毛偉, 龐立新, 等. 人工濕地污水處理系統(tǒng)中蘆葦和茭白生理特性及抗逆性研究[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2020, 36(8): 60-66.
[24] 張超, 賈民隆, 宋卓琴, 等. 野生萱草與栽培萱草的耐寒性分析[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 47(10): 1730-1733.
[25] 賈春林. 野生與人工栽培羅布麻品質(zhì)和葉綠素?zé)晒馓匦匝芯縖D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2016.
[26] 郭順星, 余世春, 宋根富, 等. 人工栽培與野生黃芩中黃酮含量測(cè)定[J]. 中成藥, 1991(8): 30-31.
[27] 曹婷婷, 劉久石, 高石曼, 等. 不同栽培措施對(duì)黨參藥材中游離態(tài)糖類成分的影響[J]. 中國(guó)中藥雜志, 2017, 42(20): 3963-3968.