關(guān)鍵詞：薏苡（Coix lacryma-jobiL.）；薏苡素；部位；生長期；積累規(guī)律

中圖分類號：S519 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：0439-8114（2025）07-0114-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.07.020 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

The dynamic accumulation pattern of coixol in different parts and growth periods of Coix lacryma-jobi L.

WANGYao，LIFu-min，WANGMin，YANGTian-ming，SUNDa-li （Schoolof Public Health，Guizhou Medical University，Guiyang 561113，China）

Abstract：Thecontentlevelsofcoixolinrots，stems，leavesandseedsofcoix（Coix lacryma-jobiL.）during six growthperiods， namely，seding，iling，otingoingloongndatuiterevesiatedndhsisdclai ofcoixolicoixplantswereclarifed.Samplesofroots，stems，leavesandsedsofcoixwerecolectedduringdiferentgrowthpriods， extractedbytheultrasound-asistedextractionmetod，andthecontentofcoixolwasdetectedbyliquidchromatogaphycoupledwith mass spectrometry（UPLC-MS/S）.Theresultsshowedthathereweresignificantdiferencesinthecontentofcoixolindifrentparts of coix at different growth stages，and the highest content of coixol was found in roots[（661.06±52.41） mg/kg ]，followed byleaves [（80.73±2.31） mg/kg]，seeds[（14.56±0.29） mg/kg]and stems ?（9.80±0.44）mg/kg? . The content of coixol in each part was negativelycorelatedwithplantheigt，otlngth，andfreshweight.Comparisonofdiferentpartsofteplantrevealedtatcoxbaed the greatestcoixolyieldat thebotingstage[（112.47±9.20）mg/plant]，follwedbythebloomingstage[（51.42±7.96）mg/plant]. Coixolyieldperplantwaspositivelyorelatdwithplantheight，otlengthndfreshweightItouldbesentatthemaxiuaccumulation of coixol was in the roots at the booting stage.

Key words：Coix lacryma-jobi L.; coixol;part;growth period;accumulation pattern

薏苡（Coixlacryma-jobiL.）別稱薏仁米、藥玉米、六谷子等，為禾本科（Gramineae）薏苡屬 （Coix） 一年或多年生草本植物，具有較高的藥用、保健和營養(yǎng)價(jià)值，為中國傳統(tǒng)藥食兩用作物，在歐洲享有“生命健康之禾\"的美譽(yù)[1-3]。中國是薏苡的種植大國，在南北方各省均有廣泛分布，全國種植總面積約為7.3萬 hm² 。貴州省薏苡產(chǎn)量和種植面積位居全國第一，尤其是作為主產(chǎn)區(qū)的興仁市已成為全國薏苡種植、加工和銷售的集散地[4-6]。薏苡整株均可入藥，具有除痹止瀉、健脾利濕以及清熱排膿等功效7。薏苡仁是薏苡的成熟干燥種仁，除了富含淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、氨基酸和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分之外，還含有甾醇、三萜類、生物堿等其他生物活性物質(zhì)。傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為薏苡仁具有利尿、消腫、祛風(fēng)濕、利腸胃、強(qiáng)筋骨以及補(bǔ)正氣等作用8?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究顯示，其還具有提高免疫力、抗腫瘤、降血糖和降血壓等藥用價(jià)值[9-13]

薏苡素又名薏苡內(nèi)酯，化學(xué)名稱為6-甲氧基-2-苯唑啉酮，是薏苡中獨(dú)特的有效活性成分，因具有多種生物活性而受到關(guān)注[14-17]。有研究表明，薏苡素具有抗癌、鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛、抗衰老、美容等功效，在醫(yī)學(xué)上，可作為多種癌癥、糖尿病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等疾病的輔助治療藥物，臨床反應(yīng)小且用藥較為安全[18-22]。以薏苡仁油（主要成分為薏苡素）為原料的康萊特注射液已廣泛用于非小細(xì)胞肺癌及原發(fā)性肝癌等多種癌癥的臨床治療[23.24]。此外，還有多款薏苡素保健食品和藥膳在市場上有售。然而，薏苡素的產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足其在醫(yī)療及保健品開發(fā)等領(lǐng)域中的使用需求。因此，急需提高薏苡素的產(chǎn)量。

植物中有效成分的合成、代謝、儲(chǔ)存部位會(huì)隨著植株的生長發(fā)育不斷發(fā)生轉(zhuǎn)移，通常具有組織、器官、種屬以及生長發(fā)育時(shí)期的特異性[25]。薏苡中活性成分薏苡素在醫(yī)療、保健品、美容行業(yè)具有重要的應(yīng)用價(jià)值，但生產(chǎn)上對薏苡素在生長過程中的合成、積累、儲(chǔ)存部位及其與生長期的關(guān)系知之甚少[26]因此，本研究通過探究薏苡不同生長期、不同部位薏苡素積累情況，明確薏苡素在薏苡不同生長發(fā)育階段的積累變化規(guī)律，這對薏苡資源開發(fā)利用具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1材料

薏苡仁為市售，挑選顆粒飽滿、無蟲蛀霉?fàn)€的薏苡仁。

試劑：薏苡素標(biāo)準(zhǔn)品（純度 ?98% ，批號J26GB152842），上海源葉生物科技有限公司；甲醇（分析純，批號20231108），重慶川東化工有限公司；甲醇、乙腈（均為色譜純，批號分別為52901440、30611440），上海麥克林生化科技有限公司；純凈水，杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

超高效液相色譜串聯(lián)三重四極液質(zhì)聯(lián)用儀，美國鉑金埃爾默公司；AgilentZORBAXSB-C18色譜柱 250mm×4.6mm，5μm） ，美國安捷倫科技有限公司；KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、YR-PTB型循環(huán)水真空泵，上海亞榮生化儀器廠；DJ-A2000型電子天平，華志電子科技有限公司；BJ-750A型多功能粉碎機(jī)，杭州拜杰科技有限公司；XGQ-2000型電熱鼓風(fēng)干燥箱，余姚市星辰儀表廠；SorvallST8R型高速冷凍離心機(jī)，賽默飛世爾科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1樣品處理與采集研究所用薏苡仁種子均產(chǎn)自貴州省興義市。去除小粒、干癟的種子，選出飽滿健壯的種子，采用溫水浸種法（水溫 60^°C 、時(shí)間30min. ）對種子進(jìn)行處理，以促進(jìn)種子萌發(fā)，并防治黑穗病。于2023年5月18日在直徑 25cm 、深 29cm 的園藝塑料大號花盆中裝土播種，每盆裝等量土壤，以確保相同的試驗(yàn)條件。采集薏苡幼苗期（S1）、分蘗期（S2）、拔節(jié)期（S3）、孕穗期（S4）、抽穗開花期（S5）和成熟期（S6）的全株，洗凈根部泥土后，立即保存于 -80°C 冰箱內(nèi)。

1.3.2生長指標(biāo)測定采集樣品時(shí)，需對株高、根長、鮮重等指標(biāo)進(jìn)行測定。用直尺測量從植株基部到幼苗葉片最高處的垂直距離，作為薏苡的株高 （cm） ；用直尺測量從植株基部到根尖生長點(diǎn)之間的長度（ （cm） ，作為根長；將薏苡從土中取出，用純凈水沖洗掉根部殘留的泥王，用濾紙吸干水分后，用分析天平稱取植株重量，作為鮮重（g）。

1.3.3薏苡素樣品的制備準(zhǔn)確稱取干燥（ 40°C 烘干 24h 后的根、莖、葉、種子粉末各 0.1g ，放入離心管中，加入 5mL80% 甲醇溶液，超聲波處理 70min ，冷卻， 4000r/min 離心 10min ，取上清液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至 2mL ，然后用微孔濾膜 （0.45μm） 過濾至進(jìn)樣小瓶，于 -20°C 冰箱內(nèi)保存待測。

1.3.4檢測條件采用AgilentZORBAX SB- ?C₁₈ （ 250mm×4.6mm，5μm） 的液相色譜柱對目標(biāo)化合物進(jìn)行色譜分離，通過UPLC-MS/MS測定薏苡素含量。色譜條件：流動(dòng)相為乙晴-水 （25：75，V/V） ，流速為 1.0mL/min ，色譜柱溫度為 25^°C ，進(jìn)樣量為20μL ，檢測波長為 232nm 。

質(zhì)譜條件：離子源 ESI⁺ ，電噴霧電壓（IS） 5500V ：霧化氣壓力（GS1） 344.74kPa ；氣簾氣壓力（CUR）172.37kPa ；輔助加熱氣壓力 （GS2）413.69kPa ；離子源溫度（TEM） 550^°C ；入口電壓（EP） 10V ；碰撞室出口電壓（CXP）15V;檢測模式MRM-IDA-EPI。具體質(zhì)譜參數(shù)見表1。在上述條件下，獲得薏苡素標(biāo)準(zhǔn)品和薏苡樣品色譜圖（圖1）。

1.3.5標(biāo)準(zhǔn)品的配制用分析天平精密稱取薏苡素標(biāo)準(zhǔn)品 1mg ，加甲醇溶解定容至 10mL ，配制成質(zhì)量濃度為 100μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液。按\"1.3.4\"中色譜條件，取標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)樣分析。

表1薏苡素的質(zhì)譜參數(shù)

圖1薏苡素標(biāo)準(zhǔn)品 ）（A）和薏苡根（B）、莖（C）、葉（D）、種子（E）樣品色譜圖

1.3.6線性關(guān)系精確吸取 5mL 薏苡素標(biāo)準(zhǔn)品溶液，用甲醇定容至 10mL ，配制成 50μg/mL 薏苡素標(biāo)準(zhǔn)品溶液。從 50μg/mL 薏苡素標(biāo)準(zhǔn)品溶液中吸取一定量溶液配制成 40μg/mL 薏苡素標(biāo)準(zhǔn)品溶液。以此類推，從高濃度標(biāo)準(zhǔn)品溶液中精密吸取一定量溶液配制成低濃度標(biāo)準(zhǔn)品溶液，濃度分別為20.00、10.00，5.00，1.00，0.50，0.10，0.05，0.01μg/mL， 。精密吸取 1mL 標(biāo)準(zhǔn)品溶液，經(jīng) 0.2μm 尼龍膜過濾，測定峰面積。以標(biāo)準(zhǔn)品溶液濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，計(jì)算得到線性回歸方程，檢驗(yàn)線性情況。

1.3.7薏苡素含量的測定分別吸取不同生長期各部位的薏苡素樣品，根據(jù)樣品測得的色譜吸收峰的峰面積，按外標(biāo)法計(jì)算薏苡素含量，每個(gè)樣品重復(fù)3次，取平均值。薏苡素含量 （x） 的計(jì)算公式如下。

x=cV/m

式中， x 為樣品中薏苡素的含量 （mg/kg）;c 為通過標(biāo)準(zhǔn)曲線求出的薏苡素含量 ; V 為薏苡素樣品的定容體積 （mL）;m 為薏苡樣品的質(zhì)量 。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

上述所有試驗(yàn)均重復(fù)3次，結(jié)果以平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用SPSS27軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并使用GraphPadPrism8軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性關(guān)系

精密量取薏苡素標(biāo)準(zhǔn)品溶液，按上述色譜條件依次進(jìn)樣并記錄峰面積響應(yīng)值。結(jié)果表明，薏苡根、莖、葉、種子樣品溶液對應(yīng)薏苡素標(biāo)準(zhǔn)曲線的決定系數(shù) （r²） 分別為 0.9784，0.9980，0.9925，0.9984 對應(yīng)薏苡素標(biāo)準(zhǔn)曲線分別為 y=546272x+736429 1749726x+17492 ，線性范圍分別為 0.50～20.00μg/mL 線性關(guān)系良好。

2.2 不同生長期生長指標(biāo)的變化情況

從圖2A可以看出，隨著薏苡植株的生長發(fā)育，株高在幼苗期（S1）至成熟期（S6）呈顯著遞增趨勢，其中分蘗期至拔節(jié)期增幅尤為顯著。從圖2B可以看出，根長隨生長期推進(jìn)（S1至S6）呈顯著遞增趨勢，成熟期（S6）根長達(dá)最大值。從圖2C可以看出，鮮重在分蘗期（S2）至孕穗期（S4）顯著遞增，孕穗期（S4）達(dá)峰值；后續(xù)隨植株發(fā)育、種仁成熟，抽穗開花期（S5）至成熟期（S6）鮮重逐步降低。綜上，薏苡不同生長期內(nèi)株高與根長的變化趨勢一致（均呈持續(xù)遞增趨勢），鮮重隨薏苡植株的生長發(fā)育先顯著增加后逐漸降低。

2.3 不同生長期薏苡素含量的變化情況

2.3.1不同生長期各部位薏苡素含量的變化情況由表2可知，根據(jù)不同生長期薏苡植株的農(nóng)藝性狀劃分為根、莖、葉、種子等開展薏苡素含量測定。其中，薏苡素含量排前三的樣品分別為幼苗期（S1）拔節(jié)期（S3）和孕穗期（S4）的根部；幼苗期（S1）根中薏苡素含量最高，達(dá)（ 2 393.65±69.77 ） mg/kg ；薏苡素含量較低的樣品為成熟期（S6）莖、成熟期（S6）種子、抽穗開花期（S5）莖，其中成熟期（S6）莖含量最低，為（ 4.21±0.86 ） mg/kg ，為最高含量（幼苗期根）的0.18% 。薏苡在抽穗開花期和成熟期時(shí)，根、莖、葉、種子4個(gè)部位薏苡素含量呈現(xiàn)明顯的差異，且分布趨勢大體一致。抽穗開花期、成熟期根系薏苡素含量遠(yuǎn)高于其他部位，分別為（ 661.06±52.41 ） mg/kg 和0 284.37±32.32）log/kg ；其次，兩生長期中葉片薏苡素含量相對較高，分別為 （80.73±2.31 ） mg/kg 和（ 18.82±7.59 ） mg/kg ；種子與莖中薏苡素含量偏低，種子薏苡素含量[成熟期 （4.71±0.14）mg/kg] 略高于莖[成熟期 （4.21±0.86）mg/kg] ，兩者含量接近。

圖2薏苡不同生長期生長指標(biāo)的變化情況

A.株高；B.根長；C.鮮重；S1.幼苗期;S2.分蘗期；S3.拔節(jié)期;S4.孕穗期；S5.抽穗開花期;S6.成熟期。不同小寫字母表示不同生長期之間差異顯著（ -1-20.05 ）

表2薏苡不同生長期各部位薏苡素含量

注：不同小寫字母表示同一生長期不同部位之間差異顯著 Plt;0.05 ）

2.3.2根系、葉片和單株植株薏苡素含量的變化情況從圖3A可以看出，薏苡根系中薏苡素含量在幼苗期至分蘗期時(shí)顯著下降，分蘗期至拔節(jié)期時(shí)顯著增加，拔節(jié)期后逐漸降低，整體呈下降趨勢，根中薏苡素含量在成熟期時(shí)達(dá)最低值，為 （284.37±32.32）log/kg 為幼苗期根中薏苡素總含量的 11.9% 。從圖3B可以看出，薏苡葉片中薏苡素含量隨植株生長發(fā)育進(jìn)程顯著下降，幼苗期達(dá)最高值，為 （757.29±34.63）mg/kg ：成熟期達(dá)最低值，為 （18.82±7.59）mg/kg ，下降了 97.5% 。從圖3C可以看出，單株薏苡素產(chǎn)量在分蘗期至孕穗期顯著增加，孕穗期達(dá)最高值，為 （112.47±9.20） mg/株，其次為抽穗開花期（ 51.42±7.96 ） mg/ 株；孕穗期至成熟期顯著下降。

2.4薏苡素含量與薏苡生長指標(biāo)的相關(guān)分析

對不同生長期薏苡根系（Rootcoixolcontent，RCC）和葉片（Leafcoixolcontent，LCC）的薏苡素含量及單株薏苡素產(chǎn)量（Coixolyield，CY）與株高（Plantheight，PH）、根長（Rootlength，RL）、鮮重（Freshweight，F(xiàn)W）等生長指標(biāo)開展Pearson相關(guān)分析。相關(guān)系數(shù)結(jié)果如圖4所示，單株薏苡素產(chǎn)量與株高、根長、鮮重呈顯著正相關(guān)。其中，鮮重與單株薏苡素產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.90，高于株高與單株薏苡素產(chǎn)量、根長與單株薏苡素產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)，兩者呈強(qiáng)正相關(guān)，表明鮮重對單株薏苡素產(chǎn)量的影響更突出。薏苡根系、葉片的薏苡素含量與株高、根長和鮮重呈顯著負(fù)相關(guān)，且根系薏苡素含量與株高、根長、鮮重的負(fù)相關(guān)系數(shù)，高于葉片薏苡素含量與對應(yīng)指標(biāo)的負(fù)相關(guān)系數(shù)。

圖3薏苡不同生長期的薏苡素含量變化

圖4薏苡素含量與薏苡生長指標(biāo)的相關(guān)分析

PH.株高；RL.根長；FW.鮮重;RCC.根系薏苡素含量；LCC.葉片薏苡素含量;CY.單株薏苡素產(chǎn)量；\"*\"表示顯著相關(guān)（ ?Plt;0.05 ）

3 小結(jié)與討論

3.1不同部位薏苡素含量的差異

本研究通過對薏苡整個(gè)生長期的生長指標(biāo)及各部位的薏苡素含量進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，薏苡素含量最高的部位為幼苗期根，薏苡素含量最低的部位為成熟期莖，為最高含量（幼苗期根）的 0.18% ；在抽穗開花期和成熟期，薏苡素含量在4個(gè)部位呈現(xiàn)明顯的分布差異，薏苡素含量大小表現(xiàn)為根 gt; 葉 gt; 種子 gt; 莖，這與黃克俊等[27]、李厚聰?shù)萚28]的研究結(jié)果一致，據(jù)此建議將根和葉作為薏苡素人藥的主要部位。在植物的不同生長部位，薏苡素的含量可能會(huì)有所不同，這是由于這些部位在植物的生理過程中扮演著不同的角色。例如，根部可能負(fù)責(zé)吸收水分和養(yǎng)分，而葉則主要進(jìn)行光合作用。因此，不同部位的代謝活動(dòng)和生物合成途徑可能調(diào)控薏苡素的積累。

3.2 不同時(shí)期薏苡素含量的差異

本研究通過對薏苡整個(gè)生長周期各部位薏苡素含量進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，薏苡根、莖、葉、種子等部位的薏苡素含量隨著薏苡生長發(fā)育的進(jìn)程基本呈下降趨勢。植物生長發(fā)育過程中經(jīng)常受到各種環(huán)境因素的影響，如干旱、洪澇、病蟲害等，而次生代謝物是植物對各種逆境的適應(yīng)。苯并惡唑嗪酮（Benzoxa-zinoids，BXs）是植物體內(nèi)一種具有防御性的重要次生代謝物，廣泛存在于玉米、小麥、薏苡等禾本科作物中[29]，薏苡素作為眾多BXs化合物之一，也參與了植物抗病、抗蟲及化感等多種防御作用。薏苡處于生長初期時(shí)，幼苗對外界環(huán)境影響的適應(yīng)能力弱，容易受到刺激，進(jìn)而分泌大量次生代謝物，從而使各部位薏苡素含量增加，抵御各種不良影響，對自身形成保護(hù)，之后隨著生長發(fā)育進(jìn)程的推移，薏苡對外界環(huán)境的適應(yīng)能力逐步增強(qiáng)，不易受到刺激而大量分泌次生代謝物，致使各部位薏苡素含量逐漸降低。

3.3薏苡素含量與薏苡生長指標(biāo)的關(guān)系

植物由營養(yǎng)生長向生殖生長的過渡期是其物質(zhì)積累與分配的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，且不同生長期植物的生理狀態(tài)和代謝活動(dòng)也會(huì)隨時(shí)間而變化。本研究結(jié)果表明，隨著株高、根長和鮮重的增加，各部位薏苡素含量基本呈下降趨勢，且根長與鮮重的負(fù)相關(guān)程度高于株高，其中株高與薏苡素含量的關(guān)系更為密切。單株薏苡素產(chǎn)量則先顯著增加而后逐漸降低，在孕穗期獲得最大產(chǎn)量，這與鮮重隨著薏苡生長發(fā)育進(jìn)程變化情況一致，說明鮮重對薏苡全株薏苡素產(chǎn)量的積累影響較大，高于株高和根長，這可能與植物的生物量積累程度有關(guān)。雖然薏苡各部位薏苡素含量隨著發(fā)育進(jìn)程逐步降低，但是總體來看薏苡的生物量是逐漸顯著增加的，也就是鮮重仍在不斷升高，單株薏苡素產(chǎn)量增加的趨勢遠(yuǎn)高于各部位薏苡素含量的下降，在孕穗期鮮重和單株薏苡素產(chǎn)量均達(dá)到最高值。孕穗期是植物生長周期中的一個(gè)階段，此時(shí)植物開始形成花穗，代謝活動(dòng)增強(qiáng)，薏苡素產(chǎn)量增加，可能是由于這一時(shí)期薏苡植株體內(nèi)激素水平的變化、代謝途徑的激活或特定生物合成酶的表達(dá)增加所致。

綜上所述，薏苡不同部位薏苡素含量存在明顯的分布差異，從高到低依次為根、葉、種子、莖，且隨著株高、根長、鮮重的增加而減小，單株薏苡素產(chǎn)量則隨著株高、根長、鮮重的增加而上升，與鮮重積累規(guī)律一致，在孕穗期薏苡獲得最大薏苡素產(chǎn)量。本研究旨在使薏苡素的資源得到充分利用，在健康領(lǐng)域發(fā)揮更大價(jià)值，為薏苡素在中醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯 丁艷紅）