3種光照條件白芨塊莖和葉片多糖的積累

楊燕萍，周莊，付雙彬，徐婉，姚麗娟，曾愛平，應震

(浙江省亞熱帶作物研究所，浙江 溫州 325005)

白芨屬植物是地生蘭科植物中最具有經濟價值的類群之一，為多年生草本植物，全球白芨屬約有6種，分布在亞洲。我國有4種，廣布于長江流域，秦嶺以南地區(qū)[1-2]。白芨的塊莖為我國傳統(tǒng)中藥，具有補肺、消腫、生肌、止血、斂瘡等功效，用于治療肺傷咳血、金瘡出血、潰瘍疼痛、湯火灼傷、手足皸裂等癥[3]。白芨多糖還具有抑菌、抗腫瘤和提高免疫力等作用[4]。除以上臨床藥用外，白芨假鱗莖中含有大量水溶性多糖，多糖膠具有特殊的黏度特性，其理化性質基本與阿拉伯膠及西黃蓍膠類似，其化學成分是葡萄甘露聚糖，是白芨膠的主要功能性成分，可替代作為混懸劑及乳化劑用于食品及化工領域，也可將白芨代血漿，在化妝品中也廣泛應用。如白芨膠能夠延緩皮膚衰老功能，同時還具有增稠、懸浮、保濕、助乳化等功能[5-6]，故而頗具開發(fā)價值。近年研究發(fā)現(xiàn)，白芨的主要活性成分為白芨多糖，是重要的藥效成分。但目前主要側重于白芨多糖藥效成分的研究，對白芨多糖積累的研究較少，因此，通過不同光照時間、季節(jié)對白芨塊莖和葉片中的多糖含量進行比較分析，旨在為白芨栽培生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗場地設置于浙江省亞熱帶作物研究所試驗苗圃，選擇3塊試驗地進行，Ⅰ號試驗地為春季光照時間4～5 h，土表溫度12～16 ℃；夏季光照時間6～7 h，土表溫度21～31 ℃；秋季光照時間5～6 h，土表溫度18～23 ℃；冬季光照時間4～5 h，土表溫度5～10 ℃。Ⅱ號場地為春季光照時間8～9 h，土表溫度14～18 ℃；夏季光照時間10～11 h，土表溫度24～33 ℃；秋季光照時間9～10 h，土表溫度21～24 ℃；冬季光照時間8～9 h，土表溫度3～16 ℃。Ⅲ號場地為春季光照時間6～7 h，土表溫度12～16 ℃；夏季光照時間8～9 h，土表溫度27～39 ℃；秋季光照時間7～8 h，土表溫度22～31 ℃；冬季光照時間6～7 h，土表溫度4～12 ℃。土表溫度測量為每天10：00—15：00土層平均溫度。

選擇本研究組種植3年、長勢均一、生長狀態(tài)好的白芨塊莖為3處試驗場地中的研究材料。

1.2 方法

采取每個試驗地中的白芨塊莖10份，曬干磨粉，稱取白芨中等粉加入倍體積的重蒸水，置于恒溫水浴中浸提3次，每次過濾，合并濾液，濾液置于旋轉蒸發(fā)儀中減壓濃縮直至粘調。濃縮液用法脫蛋白加入多糖溶液體積倍的氯仿，加入氯仿體積倍的正丁醇，劇烈震搖，靜止分層，除去蛋白沉淀，收集上清液，濃縮至調膏狀，以除去氯仿等有機試劑。向濃縮液中加入倍體積的乙醇，析出大量色絮狀沉淀靜止放置過夜，使沉淀完全。減壓抽濾壓干濾液冋收乙醇，將沉淀物置于真空干燥箱中真空干燥，即得白芨粗多糖。將取得的白芨粗多糖采用苯酚-硫酸比色法測定多糖含量[7]。

1.3 統(tǒng)計

采用Excel 2016進行數(shù)據處理和統(tǒng)計學分析。

2 結果與分析

2.1 不同地塊和季節(jié)中白芨葉片多糖含量變化

不同地塊及季節(jié)中，光照時間和強度差異較大，對白芨葉片中多糖含量產生影響均不同。圖1顯示，Ⅱ號地塊中白芨葉片多糖含量最高，其次是Ⅲ號地塊。通過方差分析可以看出，不同地塊與季節(jié)的白芨多糖含量差異不顯著。在生長過程中，白芨因其生物學特性，冬天落葉難以運輸和貯存養(yǎng)分，推測葉片中多糖由于生理特性因素，將多糖等營養(yǎng)物質從葉片轉運到塊莖中進行貯存越冬，因此不同光照時間和季節(jié)對于葉片的多糖含量變化未有明顯影響。

圖1 不同地塊在不同季節(jié)中白芨葉片多糖 含量變化

2.2 不同地塊和季節(jié)中白芨地下塊莖多糖含量變化

在不同地塊和季節(jié)中，光照強度、時間及地溫對白芨類原球莖多糖的積累具有一定的影響。由圖2可以看出，不同地塊中白芨類原球莖多糖含量間具有顯著性差異。Ⅱ號地塊在白芨類原球莖中多糖含量高，可能在Ⅱ號地塊中夏季光照時間可達到10～11 h，持續(xù)長時間的光合作用可促進多糖的積累，增進初生代謝產物的形成。但相同地塊不同季節(jié)間地下塊莖多糖含量差異不顯著。

圖2 不同季節(jié)各地塊地下塊莖多糖含量的變化

3 討論

白芨多糖是初生代謝產物，也是衡量藥效成分的重要指標。本研究通過不同的地塊和季節(jié)對白芨葉片及塊莖對多糖積累的影響得出，光照時間、地溫對白芨葉片多糖的積累影響不明顯，而不同光照時間對白芨地下塊莖中多糖積累有顯著影響，尤其是Ⅱ號地所種植白芨在較長日照條件下可積累更多的多糖，且在一年中均可保持較高的水平。綜上所述，選擇在日照時間較長的條件下進行白芨種植生產能有效提高塊莖多糖含量。