5種果型山茱萸果實(shí)發(fā)育及主要成分含量變化研究

史淑紅，郝建平*，王秋寶，趙玉臣

(1.山西大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006；2.山西省藥物培植場(chǎng)，山西 絳縣 043610)

5種果型山茱萸果實(shí)發(fā)育及主要成分含量變化研究

史淑紅1，郝建平1*，王秋寶1，趙玉臣2

(1.山西大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006；2.山西省藥物培植場(chǎng)，山西 絳縣 043610)

分析了山西產(chǎn)山茱萸長(zhǎng)大紅棗、中石磙棗、圓鈴棗、小石磙棗和短石磙棗5種果型果實(shí)的發(fā)育規(guī)律及其采收期主要成分的變化規(guī)律。對(duì)山茱萸果實(shí)的發(fā)育過(guò)程進(jìn)行了定期、定點(diǎn)觀察、分析，對(duì)采收期果肉中的主要藥用成分馬錢(qián)苷和鞣質(zhì)含量、含水量的測(cè)定結(jié)果表明：山西產(chǎn)山茱萸果實(shí)縱徑的增加表現(xiàn)為“S”型生長(zhǎng)曲線，橫徑和單果重的發(fā)育進(jìn)程表現(xiàn)為“雙S”型生長(zhǎng)曲線。不同果型的山茱萸果實(shí)中主要成分的含量存在差異。由此可知，在5種果型的山西產(chǎn)山茱萸果實(shí)中，小石磙棗、短石磙棗和圓鈴棗3種類(lèi)型均為藥材生產(chǎn)適合的栽培類(lèi)型，其中小石磙棗是優(yōu)良的栽培類(lèi)型；長(zhǎng)大紅棗是適合于園林觀賞的類(lèi)型。

山茱萸；果實(shí)發(fā)育；藥用成分；動(dòng)態(tài)變化

山茱萸(CornusofficinalisSieb. et Zucc.)為落葉灌木或小喬木，其干燥成熟果實(shí)果肉俗稱(chēng)山萸肉，為常用大宗名貴中藥材，富含有機(jī)酸類(lèi)、環(huán)烯醚萜苷類(lèi)、皂苷、鞣質(zhì)類(lèi)、多糖、氨基酸等多種化學(xué)成分[1]，具有抗菌消炎、降血糖、降血脂、抗癌、抗休克、抗衰老等作用[2-4]，藥用價(jià)值很高。鞣質(zhì)為山萸肉的有效成分之一[5]，具有抗腫瘤、抗氧化等功能[6]，在不同山茱萸果肉中的鞣質(zhì)含量差異較大[7-8]；馬錢(qián)素作為藥物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在心血管疾病方面具有一定的療效[9]。山萸肉也有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值，以其為原料開(kāi)發(fā)的保健食品、保健酒及飲料等無(wú)毒副作用，綠色無(wú)污染[10]；山茱萸是一種新的秋冬季觀果優(yōu)良樹(shù)種[11]，植株先開(kāi)花后萌葉，秋季紅果累累，緋紅欲滴，景觀效果十分美麗。

目前，對(duì)山茱萸果實(shí)的研究主要集中于其活性物質(zhì)的提取、測(cè)定及藥理藥化等方面。許惠琴等研究了山茱萸藥材的最佳配伍組分對(duì)高糖培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞氧化應(yīng)激的影響[12]；皮文霞等通過(guò)分析糖尿病大鼠血清SOD值的變化，探討了山茱萸環(huán)烯醚萜總苷抗氧化作用[13]；陳隨清等對(duì)河南、陜西、浙江省山茱萸的化學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)[14]，采用多指標(biāo)成分分析確定了這3個(gè)地區(qū)果實(shí)的采收期[15]。迄今尚未見(jiàn)對(duì)山西產(chǎn)山茱萸藥材進(jìn)行化學(xué)成分分析及果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律研究的報(bào)道。本研究分析和比較了山西省5種不同果型的山茱萸在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中果實(shí)形態(tài)及主要有用成分含量的變化規(guī)律，旨在為優(yōu)良山茱萸種質(zhì)的選育提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

參照王耀輝[16]山茱萸果型分類(lèi)表中的類(lèi)型特點(diǎn)，對(duì)所采集的山茱萸進(jìn)行分類(lèi)，可分為長(zhǎng)大紅棗、中石磙棗、圓鈴棗、小石磙棗和短石磙棗5種果型。分別選取5株相同果型、長(zhǎng)勢(shì)一致的植株，并在果實(shí)上掛牌標(biāo)記。自花期結(jié)束30 d后(2015年4月下旬)開(kāi)始，每隔15 d左右隨機(jī)采集30個(gè)正常發(fā)育的果實(shí)樣品，直至果實(shí)成熟、脫落(2015年11月上旬)。

采集地均為位于山西省絳縣南樊鎮(zhèn)的山西省藥物培植場(chǎng)，地理位置35°36′37.05″ N，111°36′18.93″ E，海拔高度531 m；年平均氣溫12.2 ℃，年平均降雨量500 mm以上，全年無(wú)霜期210 d左右。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 果實(shí)性狀的測(cè)定 用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量果實(shí)的縱徑和橫徑，精確到0.001 cm，并計(jì)算其果形指數(shù)[17]。用電子天平稱(chēng)量果實(shí)鮮質(zhì)量，精確到0.001 g。

1.2.2 果肉含水量的測(cè)定 從每次采集的果實(shí)樣品中分別將種子剝出，隨機(jī)稱(chēng)量果肉鮮質(zhì)量(G1)后，放入50 ℃恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒質(zhì)量，稱(chēng)量果肉干質(zhì)量(G2)，果肉含水量計(jì)算公式：

果肉含水量/%=(G1-G2)/G1×100%。

1.2.3 果肉中主要藥用成分馬錢(qián)素的提取與測(cè)定 參照《中國(guó)藥典》山茱萸項(xiàng)下馬錢(qián)素含量測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定[18]。

對(duì)照品線性范圍：準(zhǔn)確稱(chēng)取馬錢(qián)苷對(duì)照品0.8 mg，溶于80%甲醇的10 mL容量瓶中，制成濃度為0.08 mg/mL的對(duì)照品。依次吸取1.25、2.5、5.0、6.25、7.5 mL定容于10 mL的容量瓶中。以5個(gè)濃度為橫坐標(biāo)，以20 μm進(jìn)樣進(jìn)行HPLC分析。

供試品溶液的制備：取山茱萸干燥果肉粗粉0.1 g，置于三角瓶中，加入80%甲醇25 mL，超聲提取30 min，過(guò)濾，取濾液作為供試品溶液。

主要試劑與儀器：馬錢(qián)苷，成都瑞芬思生物科技有限公司(批號(hào)M-010-151101)；高效液相色譜儀(P230Ⅱ高壓恒流泵；ZW230Ⅱ色譜柱溫箱，UV230Ⅱ紫外-可見(jiàn)檢測(cè)器)；大連依利特分析儀器有限公司。

1.2.4 果肉中主要藥用成分鞣質(zhì)的提取與測(cè)定 參照《中國(guó)藥典》附錄X鞣質(zhì)含量測(cè)定法項(xiàng)下的方法進(jìn)行提取和測(cè)定。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS 13.0軟件計(jì)算不同時(shí)期5種果型果實(shí)各性狀的均值及誤差值，用Excel 2003軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行作圖、做表。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)發(fā)育

山茱萸在4月初開(kāi)花，果實(shí)在4月中旬開(kāi)始形成。長(zhǎng)大紅棗型為早熟品種，其果實(shí)在8月初開(kāi)始由綠轉(zhuǎn)紅，在9月中旬完全變紅；其他4種果型的果實(shí)在9月中旬逐漸轉(zhuǎn)紅，到10月末完全變紅。

8月3日采集的5種果實(shí)的形態(tài)見(jiàn)圖1，這一時(shí)期5種類(lèi)型果實(shí)果形指數(shù)的方差分析結(jié)果見(jiàn)表1。由果型的差異性分析可知，山茱萸5種果實(shí)的果型差異顯著。

圖1 5種山茱萸果實(shí)形態(tài)

變異源Ⅲ型平方和df均方FSig.校正模型0.22340.05634.7700截距8.07318.0735033.7150樣0.22340.05634.7700誤差0.040250.002總計(jì)8.33630校正的總計(jì)0.26329

2.1.1 果實(shí)發(fā)育縱徑的變化 由圖2可以看出：5種果型的果實(shí)的縱徑生長(zhǎng)趨勢(shì)相對(duì)一致且呈現(xiàn)較為明顯的“S”形曲線，各自都有一次快速生長(zhǎng)期。從4月中旬到6月初，細(xì)胞分裂較快，細(xì)胞數(shù)目增長(zhǎng)迅速，果實(shí)縱徑快速增長(zhǎng)；6月份到成熟期果實(shí)的縱徑增長(zhǎng)緩慢，并最終保持基本穩(wěn)定，其中長(zhǎng)大紅棗、中石磙棗、圓鈴棗、小石磙棗、短石磙棗的縱徑分別為1.996～2.064、1.704～1.742、1.288～1.368、1.608～1.634、1.658～1.685 cm。長(zhǎng)大紅棗果較其他4種果型的果實(shí)縱徑偏長(zhǎng)。

圖2 5種山茱萸果縱徑變化

2.1.2 果實(shí)發(fā)育橫徑的變化 由圖3可以看出：(1)長(zhǎng)大紅棗型、中石磙棗、圓鈴棗、小石磙棗和短石磙棗5種果型果實(shí)的橫徑生長(zhǎng)趨勢(shì)相對(duì)一致，并且呈現(xiàn)較為明顯的雙“S”形曲線，其果實(shí)都有2次快速生長(zhǎng)期，在此期間果實(shí)橫徑快速增長(zhǎng)，其中第一個(gè)時(shí)期比第二個(gè)時(shí)期增長(zhǎng)速度更快。(2)長(zhǎng)大紅棗型果的2次快速增長(zhǎng)期分別在4月中旬到6月初以及7月初到8月中旬，在這一時(shí)期細(xì)胞體積擴(kuò)大較快，到成熟期果實(shí)增長(zhǎng)緩慢，最后保持基本穩(wěn)定。(3)其他4種果型的2次快速增長(zhǎng)期分別在4月中旬到6月初以及8月中旬到9月底，第一個(gè)時(shí)期與長(zhǎng)大紅棗同步，第二次時(shí)期比長(zhǎng)大紅棗型推遲了45 d左右。(4)長(zhǎng)大紅棗、中石磙棗、圓鈴棗、小石磙棗、短石磙棗的橫徑分別保持在1.129～1.266、0.994～1.088、1.002～1.078、0.816～0.834、0.877～0.945 cm。

圖3 5種山茱萸果實(shí)橫徑變化

2.1.3 果實(shí)發(fā)育單果質(zhì)量的變化 由圖4可以看出：(1)5種果型的果實(shí)的單果質(zhì)量積累生長(zhǎng)基本符合“雙S”型生長(zhǎng)曲線。(2)單果質(zhì)量增長(zhǎng)高峰為2次，與果實(shí)橫徑的增長(zhǎng)時(shí)期相同，中石磙棗、圓鈴棗、小石磙棗、短石磙棗4種果型在10月份末趨于穩(wěn)定，其質(zhì)量保持在1.007～1.147、0.83～0.890、0.649～0.704、0.837～0.898 g。但長(zhǎng)大紅棗型較其他4種果型增長(zhǎng)時(shí)期提前，并且在9月份趨于穩(wěn)定，質(zhì)量達(dá)到1.900～1.966 g。

圖4 5種山茱萸單果質(zhì)量的變化

由圖2～圖4可以看出：(1)5種果型的山茱萸果實(shí)發(fā)育期均為140～180 d，細(xì)胞快速分裂時(shí)期均在4～6月份之間。(2)成熟期較早的長(zhǎng)大紅棗型果實(shí)的膨大期在7～8月份之間，成熟期較晚的中石磙棗、圓鈴棗、小石磙棗、短石磙棗4種果型的果實(shí)膨大期在7～9月份之間。(3)果實(shí)膨大期結(jié)束后5種果型的果實(shí)均進(jìn)入果實(shí)成熟期。

2.2 采收期果實(shí)內(nèi)含物的變化

2.2.1 采收期果實(shí)含水量的變化 由表2可知，在成熟末期，長(zhǎng)大紅棗型果實(shí)的果肉含水量為74.470%；其他4種果型果實(shí)的果肉含水量最高為73.239%，最低為71.721%。在果實(shí)成熟過(guò)程中，中石磙棗、圓鈴棗、小石磙棗、短石磙4種果型的含水量呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)。

表2 5種山茱萸的果實(shí)含水量變化 %

2.2.2 采收期果實(shí)中馬錢(qián)素的變化 以馬錢(qián)苷對(duì)照品含量(x)為橫坐標(biāo)，峰面積(y)為縱坐標(biāo)，得回歸方程為：y=30548x-3.0112，R2=0.9995，說(shuō)明馬錢(qián)苷在0.01～0.06 mg/mL范圍內(nèi)線性良好。對(duì)照品和樣品色譜圖見(jiàn)圖5，回歸曲線見(jiàn)圖6。

由表3可以看出：(1)在圓鈴棗、小石磙棗、短石磙棗和長(zhǎng)大紅棗的果實(shí)中馬錢(qián)素的含量隨著生長(zhǎng)期的延長(zhǎng)而逐漸增高。(2)圓鈴棗和小石磙棗在9月中旬馬錢(qián)素含量達(dá)到最高值，分別為0.967%和1.416%，比陳隨清等在河南、浙江、陜西等地的山茱萸果實(shí)中測(cè)得的馬錢(qián)素含量高出了大約一倍[15]。(3)短石磙棗果實(shí)在9月下旬馬錢(qián)素含量達(dá)到最高值，為0.989%；中石磙棗在10月底馬錢(qián)素含量達(dá)到最高值，為0.87%；長(zhǎng)大紅棗在7月中旬馬錢(qián)素含量達(dá)到最高值，為0.233%。(4)不同果型的山茱萸果實(shí)中的馬錢(qián)素含量差異明顯，其中小石磙棗、圓鈴棗、短石磙棗、中石磙棗明顯高出長(zhǎng)大紅棗型果。

2.2.3 采收期果實(shí)中鞣質(zhì)的變化 由表4可以看出：(1)在果實(shí)發(fā)育過(guò)程中，5種果實(shí)中馬錢(qián)苷的含量逐漸降低，其中中石磙棗、小石磙棗、短石磙棗山茱萸果實(shí)在8月中旬鞣質(zhì)的含量為5.8%～6.3%。(2)不同類(lèi)型的果實(shí)中的鞣質(zhì)含量具有明顯差異，其中小石磙棗、圓鈴棗、短石磙棗明顯高于長(zhǎng)大紅棗和中石磙棗果。(3)短石磙棗中的鞣質(zhì)含量較高，但在成熟之后含量急劇下降。

山西產(chǎn)山茱萸果實(shí)中鞣質(zhì)的含量在生長(zhǎng)的前期和中期較高，到成熟期逐漸降低。許多學(xué)者在相關(guān)研究中也得到了類(lèi)似的結(jié)果[19]。但在落果期，山西產(chǎn)山茱萸果實(shí)中鞣質(zhì)的含量大于河南和浙江等地產(chǎn)的果實(shí)中的含量[15]。

圖5 馬錢(qián)苷對(duì)照品及供試品HPLC圖

表3 5種山茱萸的果實(shí)馬錢(qián)苷變化 %

表4 5種山茱萸的果實(shí)鞣質(zhì)變化 %

圖6 馬錢(qián)苷標(biāo)準(zhǔn)曲線

3 結(jié)論

(1)5種不同果型的山西產(chǎn)山茱萸果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律基本一致，在7月之前為果實(shí)快速增長(zhǎng)、擴(kuò)大的時(shí)期，生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)及時(shí)做好養(yǎng)分補(bǔ)充；山茱萸果實(shí)中含有大量水分，尤其是在8月下旬到9月上旬果實(shí)中的含水量快速上升，在這一時(shí)期應(yīng)當(dāng)保證充足的水分供應(yīng)。

(2)在7月份之前是山茱萸果實(shí)體積增大的主要時(shí)期；7月之后果實(shí)的重量隨著水分和有效成分的積累快速增長(zhǎng)；9月份果皮開(kāi)始變紅，果實(shí)中的有效成分急劇變化，至中旬時(shí)水分和主要藥用成分達(dá)到了最高，到10月份緩慢降低。因此，9月中旬是適宜的果實(shí)采收期。

(3)馬錢(qián)苷和鞣質(zhì)是山萸肉中的主要成分，《中國(guó)藥典》規(guī)定藥材中馬錢(qián)苷的含量不低于0.6%[18]。在5種不同果型的山西產(chǎn)山茱萸成熟果實(shí)中，小石磙棗、短石磙棗和圓鈴棗中的馬錢(qián)苷含量符合這一要求，其中小石磙棗中的含量最高，短石磙棗與之接近，圓鈴棗低于小石磙棗和短石磙棗；短石磙棗中所含的鞣質(zhì)含量最高，但在果實(shí)成熟之后含量急劇下降，甚至?xí)陀谛∈迼?。因此，小石磙棗、短石磙棗和圓鈴棗均適合作為山茱萸藥材生產(chǎn)的栽培類(lèi)型，其中小石磙棗是優(yōu)良的栽培類(lèi)型。

(4)在5種不同果型的山西產(chǎn)山茱萸果實(shí)中，長(zhǎng)大紅棗的果實(shí)橫徑、縱徑和質(zhì)量均大于其他4種山茱萸果實(shí)，雖然其所含的馬錢(qián)苷和鞣質(zhì)均較低，沒(méi)有達(dá)到《中國(guó)藥典》的規(guī)定值，但適合園林種植觀賞。

[1] 陳隨清,楊晉,冀春茹,等.山茱萸化學(xué)成分和質(zhì)量控制的研究進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)藥論壇雜志,2002,23(5):64-66.

[2] 張?zhí)m桐,袁志芳,杜英峰,等.山茱萸的研究近況及開(kāi)發(fā)前景[J].中草藥,2004,35(8):952-955.

[3] 錢(qián)拴提,韓東鋒,孫德祥,等.論我國(guó)山茱萸的研究現(xiàn)狀[J].楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,3(2):44-50.

[4] Ma Z Y, Yao B H, Wang L J. Chemical constituents from Comus officinalis and their biological activity[J]. Original Article, 2012, 3(3): 209-211.

[5] 陳隨清,董誠(chéng)明,楊晉.山茱萸栽培品種調(diào)查[J].中藥材,2002,25(5):305-306.

[6] 方偉進(jìn),李艷,曹珊珊，等.山茱萸果核提取物耐疲勞和耐缺氧作用研究[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版,2011,29(3):167-169.

[7] 安莉,楊寧,康杰芳.不同產(chǎn)區(qū)山茱萸果核中鞣質(zhì)含量的比較[J].華西藥學(xué)雜志,2014,29(6):673-674.

[8] 李君,陳隨清.山茱萸不同生長(zhǎng)期鞣質(zhì)的動(dòng)態(tài)積累研究[J].中草藥,2008(10):1574-1575.

[9] 徐麗華,彭國(guó)平.山茱萸水煎醇沉工藝的正交實(shí)驗(yàn)研究[J].南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2000,16(5):291-292.

[10] 陳淑利.山茱萸的藥理營(yíng)養(yǎng)保健與開(kāi)發(fā)前景[J].杭州科技，2002,1(1):35.

[11] 熊文愈,汁計(jì)珠,石同岱,等.中國(guó)木本藥用植物[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1993：635-642.

[12] 許惠琴,朱荃.山茱萸環(huán)烯醚萜總苷對(duì)實(shí)驗(yàn)性糖尿病腎病變的保護(hù)作用[J].南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2003,19(6):342-344.

[13] 皮文霞,蔡寶昌,許惠琴,等.山茱萸環(huán)烯醚萜總苷對(duì)糖尿病血管并發(fā)癥模型大鼠血清SOD的影響[J].中藥新藥與臨床藥理,2003,14(1):23-24.

[14] 陳隨清,王利麗,楊晉,等.不同山茱萸品種山茱萸藥材的化學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2006,8(2):68-73.

[15] 陳隨清,魏雅磊,王靜,等.多指標(biāo)成分分析確定山茱萸最佳采收期[J].中國(guó)現(xiàn)代中藥,2011,13(1):29-33.

[16] 王耀輝.山茱萸種質(zhì)資源評(píng)價(jià)與品種選育研究[D].西安：陜西師范大學(xué)，2014.

[17] 丁捷,劉書(shū)香,宋會(huì)會(huì),等.紅陽(yáng)獼猴桃果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律[J].食品科學(xué)，2010,31(20):473-476.

[18] 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典(一部)[S].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2010:27.

[19] 陳延惠,馮建燦,鄭先波，等.山茱萸研究現(xiàn)狀與展望[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2012,30(1):143-149.

(責(zé)任編輯：曾小軍)

Studies on Fruit Development and Its Main Component Content Changes in Five Kinds of Dogwood

SHI Shu-hong1, HAO Jian-ping1*, WANG Qiu-bao1, ZHAO Yu-chen2

(1. School of Life Science, Shanxi University, Taiyuan 030006, China;2. Herbs Cultivation Farm of Shanxi Province, Jiangxian 043610, China)

The fruit development process and rule of five kinds of dogwood (Changdahongzao, Zhongshigunzao, Yuanlingzao, Xiaoshigunzao and Duanshigunzao) in Shanxi were studied through timed and fixed-point observations, and the changes in main component (loganin, tannin, and water) content in their fruits at harvest stage were tested and analyzed. It was found that the increase in the longitudinal diameter of dogberries revealed a “S” type growth curve, and the transverse diameter and single-fruit weight performance a double “S” type growth curve. There were differences in the main component content in fruits among various fruit-type dogwood varieties. In conclusion, among 5 dogwood varieties, Yuanlingzao, Duanshigunzao and Xiaoshigunzao (especially the latter) were suitable to be cultivated for the production of medicinal material; Changdahongzao belonged to landscape ornamental type.

Dogwood; Fruit development; Medicinal ingredient; Dynamic change

2016-07-20

史淑紅(1990─)，女，碩士研究生，研究方向：藥用植物種質(zhì)資源。

Q949.763.4

A

1001-8581(2017)01-0021-05

*通訊作者：郝建平。