不同采集時(shí)間芒萁各部位總黃酮含量的動(dòng)態(tài)變化

陳少美,宋飛飛,陳艷玉

(福建生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建福州350002)

不同采集時(shí)間芒萁各部位總黃酮含量的動(dòng)態(tài)變化

陳少美,宋飛飛,陳艷玉

(福建生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建福州350002)

芒萁〔Dicranopteris pedata(Houtt.)Nakai〕又稱鐵狼萁,為里白科(Gleicheniaceae)芒萁屬(Dicranopteris Bernh.)多年生草本植物,廣泛分布于中國(guó)長(zhǎng)江以南各省區(qū),是常用藥用蕨類植物,也是林區(qū)酸性土的指示植物[1-2]。黃酮類成分是芒萁的主要藥用成分,具有抗菌消炎、抗氧化、降壓、清熱解毒、防止血管增生和抑制脂肪氧化酶等多種活性[3-7],在治療冠心病、抗癌防癌和消除自由基等方面[8-11]也有顯著功效,具有廣闊的應(yīng)用前景。

芒萁藥材質(zhì)量主要取決于藥用部位的總黃酮積累量,而最適采收時(shí)間對(duì)其總黃酮的積累有直接影響;此外,因藥用植物有效成分累積的動(dòng)態(tài)變化與植物各生長(zhǎng)發(fā)育階段之間存在必然的內(nèi)在聯(lián)系[12],因此,適時(shí)適部位采收是影響藥用植物產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素之一[13]。

目前,關(guān)于芒萁不同部位總黃酮含量的研究報(bào)道并不多見[14],尤其是對(duì)不同采集時(shí)間芒萁總黃酮含量的變化規(guī)律缺乏較系統(tǒng)全面的研究報(bào)道。基于此,作者采用紫外分光光度法對(duì)不同采集時(shí)間芒萁的植株含水量、單株干質(zhì)量以及各部位的總黃酮含量進(jìn)行了測(cè)定和比較,以期明確芒萁總黃酮含量的時(shí)空變化規(guī)律,為確定芒萁的合理采集時(shí)間和最佳采收部位提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試芒萁均栽植于福建農(nóng)林大學(xué)菌草資源圃。分別于2012年4月15日、6月1日、7月15日、9月1日、10月15日和12月1日各采集50株生長(zhǎng)狀況一致的芒萁全株,一部分樣株直接用于含水量和單株干質(zhì)量測(cè)定;另一部分樣株按根狀莖、葉、下部莖和上部莖分開(其中,垂直莖稈即根部至第1次分叉處之間的粗壯莖稈為下部莖,葉間莖稈部分即第1次分叉處至植株頂端之間的細(xì)小莖稈為上部莖),置于55℃烘箱中烘干至恒質(zhì)量,粉碎并過(guò)40目篩,備用。

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(純度大于等于98%,貨號(hào)MUST-12040302)購(gòu)自成都曼思特生物科技有限公司;其他試劑均為分析純,購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)。

1.2 方法

1.2.1 含水量和單株干質(zhì)量的測(cè)定 將稱量瓶置于105℃干燥箱中烘干約1.0 h后置于干燥器內(nèi)冷卻0.5 h并稱量,重復(fù)進(jìn)行干燥直至前后2次的質(zhì)量差值在2 mg范圍內(nèi),記錄稱量瓶質(zhì)量(m0);準(zhǔn)確稱取一定量的芒萁單株樣品并置于稱量瓶中,精確稱量二者總質(zhì)量(m1)后置于105℃干燥箱中干燥3 h,取出并于干燥器內(nèi)冷卻約0.5 h后再次稱量二者的總質(zhì)量;稱量后再次于105℃干燥箱中干燥約1 h,冷卻后稱量二者的總質(zhì)量,重復(fù)此操作直至連續(xù)2次的質(zhì)量差值在2 mg范圍內(nèi),記錄稱量瓶和樣品的總質(zhì)量(m2)。芒萁植株含水量(ω)的計(jì)算公式為:ω=〔(m1-m2)/(m1-m0)〕×100%。

1.2.2 對(duì)照品溶液制備及標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 精密稱取干燥至恒質(zhì)量的蘆丁對(duì)照品50.0 mg,加入甲醇20.0 mL,水浴微加熱溶解,冷卻后用甲醇定容至25 mL;精密吸取10 mL上述溶液,用蒸餾水定容至100 mL,即得質(zhì)量濃度0.2 mg·mL-1的蘆丁對(duì)照品溶液。精密吸取蘆丁對(duì)照品溶液3.0 mL,加入蒸餾水5.0 mL和0.7 mol·L-1NaNO2溶液1.0 mL,搖勻后靜置10 min;加入0.5 mol·L-1Al(NO3)3溶液1.0 mL,搖勻后靜置10 min;再加入1.0 mol·L-1NaOH溶液10.0 mL,用蒸餾水定容至25 mL,搖勻后靜置15 min;用759MC型紫外可見分光光度計(jì)(上海菁華科技儀器有限公司)進(jìn)行全波段掃描,測(cè)定溶液的吸光度并繪制吸收曲線,據(jù)此確定在波長(zhǎng)510 nm處有最大吸光值。

分別精密吸取蘆丁對(duì)照品溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0和6.0 mL,按照上述方法測(cè)定波長(zhǎng)510 nm處的吸光度。以吸光度為橫坐標(biāo)x、蘆丁質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)y繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為y=0.080 3x+0.001 2(r=0.998 9),蘆丁質(zhì)量濃度在0.002 0～0.034 0 g·L-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

1.2.3 供試樣品溶液的制備及測(cè)定 精密稱取不同部位樣品的干燥粉末各3.0 g,每個(gè)部位稱取3份樣品,分別置于索氏提取器中,加入150 mL石油醚浸泡2 h,回流至無(wú)色,自然揮干溶劑;將提取物置于錐形瓶中,加入50 mL甲醇,稱取原始質(zhì)量;靜置36 h后密封并超聲提取35 min,冷卻并用甲醇補(bǔ)足至原始質(zhì)量;靜置30 min后過(guò)濾,濾液用甲醇定容至50 mL,即為供試樣品溶液。

精密吸取供試樣品溶液5.0 mL并用甲醇定容至50 mL;精密吸取3.0 mL該溶液,按照上述方法測(cè)定波長(zhǎng)510 nm處的吸光度,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算不同采收期芒萁各部位的總黃酮含量,每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次。

1.2.4 方法學(xué)考察 精密量取蘆丁對(duì)照品溶液3.0 mL,按照上述方法測(cè)定吸光值,連續(xù)測(cè)定6次?？傸S酮含量的RSD值為0.45%,說(shuō)明該方法精密度較高。

量取10月中旬根狀莖樣品溶液3.0 mL,按照上述方法處理并分別放置0、2、4、6、8和10 h后測(cè)定吸光度?？傸S酮含量的RSD值為1.37%,說(shuō)明供試樣品溶液在10 h內(nèi)穩(wěn)定。

準(zhǔn)確稱取10月中旬根狀莖樣品5份,每份3.0 g,按照上述方法制備供試樣品溶液并測(cè)定吸光度?？傸S酮含量的RSD值為2.38%,說(shuō)明本方法的重復(fù)性良好。

精密量取總黃酮含量已知的10月中旬根狀莖樣品溶液7份,每份10 mL,分別加入0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0和6.0 mL蘆丁對(duì)照品溶液,按照上述方法測(cè)定吸光度。平均回收率為98.78%,其RSD值為1.34%。

1.3 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析和LSD檢驗(yàn)。

表1 不同采集時(shí)間芒萁含水量、單株干質(zhì)量及不同部位總黃酮含量的比較(SE)1)Table1 Comparison on water content,dry weight per plant and total flavonoids content in different parts of Dicranopteris pedata(Houtt.)Nakai at different collection times(SE)1)

表1 不同采集時(shí)間芒萁含水量、單株干質(zhì)量及不同部位總黃酮含量的比較(SE)1)Table1 Comparison on water content,dry weight per plant and total flavonoids content in different parts of Dicranopteris pedata(Houtt.)Nakai at different collection times(SE)1)

1)同列中不同的小寫字母和大寫字母分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著和極顯著Different small letters and capitals in the same column indicate the significant and extremely significant differences at 0.05 and 0.01 levels,respectively.

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2 結(jié)果和分析

不同采集時(shí)間芒萁植株含水量、單株干質(zhì)量及不同部位總黃酮含量的測(cè)定結(jié)果見表1。

2.1 不同采集時(shí)間植株含水量及單株干質(zhì)量的比較

由表1可見:生長(zhǎng)初期(4月15日)芒萁植株的含水量較高,接近80%;隨著植株的生長(zhǎng)(6月1日至10月15日),其含水量逐漸趨于穩(wěn)定,為55%～60%;進(jìn)入成熟期(這一時(shí)期植株質(zhì)量趨于最大值,且植株部分部位干枯)后,植株開始衰老,其含水量驟降,至12月1日僅為23.37%。

隨著芒萁植株的生長(zhǎng)(4月15日至10月15日),其單株干質(zhì)量大體呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì),并在10月中旬達(dá)到最大,這一時(shí)期芒萁的單株干質(zhì)量極顯著高于其他時(shí)期(P＜0.01);進(jìn)入衰老期(12月1日)后,芒萁的單株干質(zhì)量極顯著降低但仍極顯著高于10月份之前的單株干質(zhì)量。這可能是由于這一時(shí)期植株光合作用減弱,但營(yíng)養(yǎng)消耗仍然較大,植株逐漸枯萎所致。

2.2 不同采集時(shí)間各部位總黃酮含量的比較

由表1可見:4月份至9月份,芒萁上部莖和下部莖中的總黃酮含量均逐漸降低;其中,4月份芒萁上部莖和下部莖中的總黃酮含量最高,分別為8.17%和9.39%;9月份這2個(gè)部位的總黃酮含量最低,分別僅為6.34%和7.19%;此后,總黃酮含量開始有所回升,但仍低于生長(zhǎng)初期;整個(gè)生長(zhǎng)階段,芒萁上部莖和下部莖中的總黃酮含量無(wú)顯著差異。隨著芒萁植株的生長(zhǎng),葉片中的總黃酮含量呈遞增趨勢(shì),而根狀莖中的總黃酮含量則無(wú)明顯的變化趨勢(shì),總體上差異不顯著。

從不同部位來(lái)看,不同采集時(shí)間芒萁根狀莖中的總黃酮含量均最高。在整個(gè)生長(zhǎng)階段,各部位總黃酮含量從高到低依次為根狀莖、葉片、下部莖、上部莖;根狀莖和葉片中的總黃酮含量與莖中的總黃酮含量有極顯著差異(P＜0.01),根狀莖和葉片中的總黃酮含量最高值分別可達(dá)28.53%和23.43%,而上部莖和下部莖中的總黃酮含量最高值分別僅為8.17%和9.39%。

3 結(jié) 論

研究結(jié)果表明:芒萁根狀莖和葉片中的總黃酮含量均較高,并隨著芒萁植株的生長(zhǎng)呈現(xiàn)一定的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。在9月初至10月中旬,根狀莖中的總黃酮含量較高,在12月初葉片中的總黃酮含量達(dá)到最高值(23.43%),而芒萁莖中的總黃酮含量均較低。根狀莖是芒萁的主要繁殖器官,不但不適宜作為提取總黃酮的原料,而且在采收時(shí)還應(yīng)加以保護(hù)。綜合考慮含水量、單株干質(zhì)量、總黃酮含量以及藥用部位和產(chǎn)量等因素,認(rèn)為在10月中旬采收芒萁的葉片作為總黃酮提取的原料較為適宜。

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(責(zé)任編輯:佟金鳳)

Dynamic change of total flavonoids content in different parts of Dicranopteris pedata at different collection times

CHEN Shaomei,SONG Feifei,CHEN Yanyu(Fujian Vocational College of Bioengineering,Fuzhou 350002,China), J.Plant Resour.&Environ.2014,23(4):102-104

Water content,dry weight per plant and total flavonoids content in different parts of Dicranopteris pedata(Houtt.) Nakai at different collection times(from April to December)were comparatively analyzed.The results show that at different collection times,there are extremely significant differences in water content and dry weight per plant,and also there are obvious differences in total flavonoids content in rhizome,leaf,lower and upper stems.Generally,from mid April,water content of D.pedata begins to decrease gradually and reaches the lowest in December.Dry weight per plant increases generally and reaches the highest in mid October with a value of 155.41 g.Total flavonoids content in rhizome and leaf are extremely significantly(P＜0.01)higher than that in stem and their maximum are 28.53%and 23.43%,respectively, while that in upper and lower stems are only 8.17%and 9.39%,respectively.Comprehensively considering on many factors such as total flavonoids content,medicinal material yield and collection time,etc,the optimal raw material for extracting total flavonoids is confirmed to be leaf,the optimal collection time to be mid October.

芒萁;總黃酮;采集時(shí)間;含水量

Dicranopteris pedata(Houtt.)Nakai;total flavonoids;collection time;water content

Q946.8;R282;S567.23+9

A

1674-7895(2014)04-0102-03

10.3969/j.issn.1674-7895.2014.04.15

2013-12-04

福建生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目(KJ201306)

陳少美(1971—),女,福建寧德人,碩士,實(shí)驗(yàn)師,主要從事食品、生物技術(shù)的研究和開發(fā)工作。