田玉橋,邱小燕,肖深根,孫媛媛,蔣忠權(quán),陳三春,熊紹軍,肖 雅
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410125;2.懷化學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,湖南 懷化 418000;3.湖南省博世康中醫(yī)藥有限公司,湖南 懷化 418000;4.民族藥用植物資源研究與利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 懷化 418000;5.湘西州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,湖南 吉首 416000)
天麻GastrodiaelataBlume是蘭科天麻屬多年生草本植物,其干燥塊莖是我國(guó)常用且名貴的中藥[1],在《神農(nóng)本草經(jīng)》中位列上品。臨床上,天麻常用于治療神經(jīng)衰弱、肢體麻木、風(fēng)濕痹痛頭暈?zāi)垦5劝Y[2-5],具有很高的藥用和食用價(jià)值。
天麻栽培中,蜜環(huán)菌生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源于菌材,天麻與蜜環(huán)菌屬于共生關(guān)系,蜜環(huán)菌侵染天麻,天麻同化蜜環(huán)菌獲取營(yíng)養(yǎng),不同菌材給天麻生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)的種類和時(shí)間不同[6]。劉威等[7]研究了貴州地區(qū)5種菌材對(duì)紅桿天麻生長(zhǎng)及天麻素含量的影響,結(jié)果表明白櫟作為菌材時(shí)新生麻生長(zhǎng)的最好,產(chǎn)量顯著高于其他菌材,并認(rèn)為不同菌材后期給蜜環(huán)菌提供營(yíng)養(yǎng)的能力是決定天麻產(chǎn)量及品質(zhì)高低的重要原因,長(zhǎng)效菌材后期提供營(yíng)養(yǎng)充足。容麗華等[8]研究表明紅桿天麻和烏桿天麻偏好不同的菌材,烏桿天麻以核桃和亮葉樺為菌材的產(chǎn)量高于白櫟和響葉楊,紅桿天麻以亮葉樺和白櫟為菌材的產(chǎn)量高于響葉楊和核桃菌。白櫟菌材伴栽下的紅桿天麻比烏桿天麻平均增產(chǎn)67.1%,推測(cè)不同天麻變型對(duì)蜜環(huán)菌侵染的敏感度及第二營(yíng)養(yǎng)的吸收強(qiáng)度等方面有差異。菌材的選擇直接影響天麻的產(chǎn)量和品質(zhì)[9],因此,探索不同區(qū)域、不同氣候條件下,不同天麻變型生長(zhǎng)適合的菌材極為重要。
雪峰山海拔高、氣候條件優(yōu)越,是我國(guó)重要的野生天麻分布區(qū)和林下仿野生種植區(qū),早在明朝時(shí)期的《本草品匯精要》[10]記載湖南邵陽(yáng)和新化等雪峰區(qū)域?yàn)樘炻榈牡赖禺a(chǎn)區(qū)。譚云等[11]選擇雪峰山常見(jiàn)的11種菌材作為天麻種植基質(zhì),表明栽培天麻并未顯著改變土壤中微生物結(jié)構(gòu)和土壤pH值,可以顯著增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量,起到改善土壤結(jié)構(gòu)、提高營(yíng)養(yǎng)有效性的作用,但沒(méi)有測(cè)定11種菌材對(duì)天麻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。目前,研究主要集中在適宜紅桿天麻或者烏桿天麻生長(zhǎng)、有效成分含量高的菌材的篩選,鮮有以烏紅雜交天麻為種麻進(jìn)行菌材選擇的研究。目前雪峰山種植的天麻以烏紅雜交天麻為主,因此,本實(shí)驗(yàn)選擇了雪峰山地區(qū)常見(jiàn)的15種菌材做天麻種植基質(zhì),比較不同菌材對(duì)雪峰天麻麻種和商品麻的產(chǎn)量及天麻素、對(duì)羥基苯甲醇、巴利森苷A、B、C、E含量的影響,以期為優(yōu)化雪峰天麻栽培方式提供數(shù)據(jù)支撐。
1.1 材料 選取無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)害的烏紅雜交麻作為種麻,全部種麻和蜜環(huán)菌均由湖南綏寧天麻科技開(kāi)發(fā)有限公司提供,為綏寧天麻示范化基地?zé)o性繁殖天麻,經(jīng)懷化學(xué)院劉勝貴教授鑒定為烏紅雜交天麻Gastrodiaelataf.elata×glauca。菌材,以雪峰山地區(qū)人工林群落中撫育間伐的常見(jiàn)灌木或喬木伴生的15種樹(shù)種作為天麻仿野生栽培的菌材。培養(yǎng)菌材的樹(shù)種按照材質(zhì)可分為長(zhǎng)效和速效兩類,木質(zhì)堅(jiān)硬、耐腐蝕性強(qiáng)、蜜環(huán)菌難侵染、發(fā)菌慢的為長(zhǎng)效菌材,而木質(zhì)疏松、耐腐蝕性差、發(fā)菌快的為速效菌材[12],見(jiàn)表1。
表1 雪峰天麻菌材信息
1.2 儀器與試劑 1260Ⅱ型高效液相色譜儀(美國(guó)安捷倫公司);Allegra X-30R Centrifuge型高速冷凍離心機(jī)(美國(guó)Beckman公司);HL-200 A型高速多功能粉碎機(jī)(上海耐塞機(jī)械有限公司);WGL-2308型電熱鼓風(fēng)干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司);AL204型電子天平(瑞士梅特勒-托利多有限公司);UV-1800型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(日本島津儀器有限公司);HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市晶玻實(shí)驗(yàn)儀器廠)。苯酚、乙醇、石油醚均為分析純,購(gòu)自南京化學(xué)試劑股份有限公司;濃硫酸為優(yōu)級(jí)純,購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙腈、磷酸均為色譜純,購(gòu)自購(gòu)自天津市富宇精細(xì)化工有限公司;對(duì)照品葡萄糖(純度99.8%)、天麻素(純度96.7%)、對(duì)羥基苯甲醇(純度99.4%)、巴利森苷A(純度≥98.0%)、巴利森苷B(純度≥98.0%)、巴利森苷C(純度≥98.0%)、巴利森苷E(純度≥98.0%)均購(gòu)自南京森貝伽生物科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于湖南省邵陽(yáng)市綏寧縣河口苗族鄉(xiāng)水車村雪峰天麻種植基地,海拔850 m~1 200 m,北緯26°41′22.3″,東經(jīng)110°08′47.2″,土壤為褐色沙壤土,氣候?yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候,南坡,坡度30~45 °,年平均氣溫15.7 ℃,年平均降雨量1 412 mm。
1.3.2 方法 在仿野生栽培條件下,共設(shè)置15個(gè)樹(shù)種處理,分別為白櫟、茅栗、水青岡樹(shù)、尾葉櫻、黃檀、樸樹(shù)、亮葉樺、千年桐、毛桐、野漆樹(shù)、榿木、化香樹(shù)、鹽膚木、杜鵑樹(shù)、茶樹(shù),每個(gè)重復(fù)處理5次,即75窖,窖長(zhǎng)×寬×深=3 m×1 m×0.3 m。其中天麻用種量為2 kg/窖,菌材用量50 kg/窖,麻種大小11~14 g。2018年9月選取規(guī)格為直徑(8±2)cm,長(zhǎng)(85±5)cm的15種樹(shù)種的木材作為培養(yǎng)蜜環(huán)菌的菌材,培養(yǎng)比例為斷木-蜜環(huán)菌菌包=12∶1。2018年11月在試驗(yàn)地挖好的天麻窖內(nèi)用培養(yǎng)好的菌材栽培天麻。采用天麻基地規(guī)范化大栽培方法進(jìn)行管理。2019年11月,將試驗(yàn)15個(gè)試驗(yàn)組共計(jì)75窖全部取出,并進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定及品質(zhì)分析。
1.3.3 產(chǎn)量、折干率測(cè)定 將每窖采出的雪峰天麻洗凈晾干,剔除麻種,測(cè)定每窖的麻種和商品麻的產(chǎn)量。每窖隨機(jī)選取10個(gè)商品麻,觀察并記錄外觀顏色及性狀,測(cè)定長(zhǎng)度、寬度、厚度,記錄鮮重,將鮮天麻蒸制10~15 min(蒸至透心),采用變溫階段式無(wú)硫烘干(45 ℃烘12 h,50 ℃烘24 h,60 ℃烘24 h,每個(gè)階段烘完6~12 h后,發(fā)汗12 h),烘干后記錄質(zhì)量,并計(jì)算雪峰天麻的折干率,折干率%=(干燥后的質(zhì)量/干燥前的質(zhì)量)×100%[13]。
1.3.4 樣品含量測(cè)定 將每個(gè)組別干燥好的天麻隨機(jī)取1 kg粉碎過(guò)篩,以備品質(zhì)分析使用。天麻多糖(醇溶性)含量測(cè)定參考王慶等[14]方法進(jìn)行,天麻素和對(duì)羥基苯甲醇含量測(cè)定參考2020年版《中國(guó)藥典》[15]進(jìn)行測(cè)定,雪峰天麻巴利森苷A、B、C、E含量測(cè)定參考單鳴秋[16]等的方法進(jìn)行測(cè)定。以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn)行回歸,結(jié)果見(jiàn)表2,色譜圖見(jiàn)圖1。
1.天麻素 2.對(duì)羥基苯甲醇 3.巴利森苷E 4.巴利森苷B 5.巴利森苷C 6.巴利森苷A圖1 各成分HPLC色譜圖
表2 各成分線性關(guān)系
1.3.5 數(shù)據(jù)處理 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)先用Microsoft Excel 2017進(jìn)行處理,再利用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。
2.1 不同菌材對(duì)雪峰天麻產(chǎn)量的影響 由表3可知,長(zhǎng)效樹(shù)種白櫟、茅栗、水青岡樹(shù)、尾葉櫻、黃檀、樸樹(shù)和速效樹(shù)種亮葉樺伴栽的雪峰天麻總產(chǎn)量高于其他樹(shù)種(P<0.05),其中尾葉櫻最高達(dá)到8.73 kg/窖;速效樹(shù)種千年桐、毛桐、野漆樹(shù)、榿木、天麻總產(chǎn)量次之(P<0.05);化香樹(shù)、鹽膚木、杜鵑樹(shù)、茶樹(shù)天麻總產(chǎn)量較低(P<0.05),其中最低的為茶樹(shù)4.87 kg/窖(P<0.05)。
2.2 不同菌材對(duì)雪峰天麻的外觀及折干率的影響 由表4可知,雪峰天麻在長(zhǎng)效樹(shù)種白櫟、茅栗、水青岡樹(shù)、尾葉櫻、黃檀、樸樹(shù)、鹽膚木、杜鵑樹(shù)、茶樹(shù)菌材栽培下長(zhǎng)度較短(P<0.05),其中茶樹(shù)伴栽的最短(11.68 cm);雪峰天麻在速效樹(shù)種亮葉樺、千年桐、毛桐、野漆樹(shù)、榿木菌材栽培下的長(zhǎng)度較長(zhǎng)(P<0.05),其中毛桐伴栽的最長(zhǎng)(15.34 cm);長(zhǎng)效菌材伴栽的雪峰天麻較寬(P<0.05),速效菌材伴栽的雪峰天麻麻體較窄(P<0.05),其中尾葉櫻伴栽的最寬(5.12 cm),茶樹(shù)伴栽的最窄(2.95 cm);長(zhǎng)效菌材伴栽的雪峰天麻厚度較厚(P<0.05),速效菌材伴栽的雪峰天麻麻體較薄(P<0.05),其中尾葉櫻伴栽的最厚(4.23 cm),毛桐伴栽的最薄(2.65 cm)。不同菌材栽培的雪峰天麻外觀色澤存在明顯差異,白櫟、茅栗、水青岡樹(shù)栽種的天麻麻體顏色較深;尾葉櫻和黃檀栽種的天麻外觀顏色最好,為淺黃色,其他樹(shù)種相差不大,為淺白至淺白黃色。長(zhǎng)效樹(shù)種栽種的天麻折干率顯著高于(P<0.05)速效樹(shù)種,其中最高的是尾葉櫻和水青岡樹(shù)伴栽的天麻(P<0.05),均達(dá)到28%,最低的是亮葉樺伴栽的天麻(19.01%)。
表3 不同菌材栽種的天麻產(chǎn)量
2.3 不同菌材對(duì)雪峰天麻多糖、天麻素和對(duì)羥基苯甲醇含量的影響 不同菌材對(duì)雪峰天麻多糖、天麻素、對(duì)羥基苯甲醇含量的影響見(jiàn)表5,其中多糖含量最高(P<0.05)的是尾葉櫻伴栽的雪峰天麻(23.97%),最低(P<0.05)的是茶樹(shù)伴栽的雪峰天麻(17.06%)。白櫟、茅栗、水青岡樹(shù)、尾葉櫻、黃檀等長(zhǎng)效菌材伴栽的雪峰天麻的天麻素和對(duì)羥基苯甲醇總量高于亮葉樺、千年桐、毛桐、野漆樹(shù)等速效樹(shù)種(P<0.05),其中,最大值為尾葉櫻伴栽的雪峰天麻(0.81%),最小值為毛桐伴栽的雪峰天麻(0.37%)。
2.4 不同菌材對(duì)雪峰天麻巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E含量的影響 不同菌材對(duì)雪峰天麻巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E含量的影響見(jiàn)表6,其中白櫟、茅栗、水青岡樹(shù)、尾葉櫻、黃檀等長(zhǎng)效菌材伴栽的雪峰天麻巴利森苷A、B、C、E均高于亮葉樺、千年桐、毛桐、野漆樹(shù)等速效菌材(P<0.05),黃檀伴栽的雪峰天麻巴利森苷A、C、E含量最高,分別為2.95%、1.12%、1.08%,尾葉櫻次之。
表4 不同菌材栽種天麻的外觀及折干率
表5 不同菌材栽種天麻的多糖、天麻素和對(duì)羥基苯甲醇含量
表6 不同菌材栽種天麻的巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E含量
天麻的品質(zhì)和產(chǎn)量受海拔、溫度、菌材等原因共同影響[17-18]。菌材的種類影響蜜環(huán)菌的生長(zhǎng)速度,而蜜環(huán)菌的生長(zhǎng)速度又直接影響天麻的產(chǎn)量[19]。長(zhǎng)效樹(shù)種白櫟、茅栗、水青岡樹(shù)、尾葉櫻、黃檀、樸樹(shù)和速效樹(shù)種亮葉樺伴栽的雪峰天麻產(chǎn)量明顯高于速效樹(shù)種千年桐、毛桐、野漆樹(shù)、榿木伴栽的雪峰天麻產(chǎn)量,說(shuō)明雪峰天麻更適合在尾葉櫻、黃檀、白櫟等長(zhǎng)效菌材中生長(zhǎng),這可能是因?yàn)樗傩Ь哪举|(zhì)疏松、耐腐蝕性稍差,蜜環(huán)菌在前期長(zhǎng)勢(shì)良好,能夠利用菌材的營(yíng)養(yǎng)為雪峰天麻的生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分,但在后期菌材不能提供充足的養(yǎng)分致使天麻生長(zhǎng)緩慢,產(chǎn)量低下,而長(zhǎng)效菌材可以持續(xù)不斷的為蜜環(huán)菌生長(zhǎng)提供養(yǎng)分,供天麻生長(zhǎng),產(chǎn)量提高[20]。
長(zhǎng)效菌材伴栽的雪峰天麻天麻素和對(duì)羥基苯甲醇總量、巴利森苷類的含量明顯高于速效樹(shù)種,且麻體較為短粗,這可能與長(zhǎng)效材料中后期穩(wěn)定的營(yíng)養(yǎng)成分供給有關(guān)[21]。白櫟、茅栗、水青岡樹(shù)栽種的天麻麻體顏色較深,可能與這些菌材木質(zhì)顏色較深有直接關(guān)系。折干率是評(píng)價(jià)天麻品質(zhì)的指標(biāo)之一,長(zhǎng)效樹(shù)種伴栽的天麻折干率顯著高于速效樹(shù)種,這說(shuō)明長(zhǎng)效樹(shù)種栽種的雪峰天麻內(nèi)容物含量較高,菌材的密度直接影響天麻的生長(zhǎng)速率和內(nèi)容物含量[22]。本試驗(yàn)中鹽膚木、杜鵑樹(shù)、茶樹(shù)三種長(zhǎng)效菌材伴栽的雪峰天麻產(chǎn)量和主要活性成分含量均顯著低于等其他長(zhǎng)效菌材伴栽的雪峰天麻,可能是因?yàn)檫@三種菌材含有較高的脂類物質(zhì),在一定程度上影響了蜜環(huán)菌的生長(zhǎng)[23]。
綜上所述,尾葉櫻、黃檀作為雪峰天麻伴栽菌材時(shí),雪峰天麻產(chǎn)量較高,外觀呈淺黃色、短、寬、厚,折干率、天麻多糖、天麻素、對(duì)羥基苯甲醇、巴利森苷A、B、C、E含量均較高。因此,尾葉櫻、黃檀可作為仿野生栽培天麻的首選菌材樹(shù)種。