新型環(huán)保浸漬植物標本保存液的研究進展

吳蘭芳，白依明，邱曉月，劉雅慧，葛春旭，楊紫婧，李夢麗，景永帥，鄭玉光

（1 河北中醫(yī)學院藥學院/河北省中藥炮制技術創(chuàng)新中心，河北石家莊 050200；2 河北科技大學化學與制藥工程學院，河北石家莊 050018）

植物標本是中醫(yī)藥教學中不可缺少的教學用具，而浸漬標本作為標本保存的一種，具有色澤鮮艷、形態(tài)逼真、立體感強等特點，識別不受季節(jié)限制，并且可以保持藥用植物的原有形狀和基本特征，在實踐教學、科學研究、藝術觀賞等方面具有不可替代的作用。隨著相關研究不斷的深入與發(fā)展，浸漬標本的制作方法日益精進，目前用于保存植物浸漬標本的保存液組分還存在一定的缺陷，大多數(shù)保存液的主要成分為甲醛，其具有強烈的刺激性、毒害性，對身體健康危害大，并且污染環(huán)境[1-2]。

通過文獻調研發(fā)現(xiàn)，有色藥用植物浸漬標本按照顏色大致可分4 類，分別是綠色植物標本、黃色花綠葉植物標本、白色花綠葉植物標本、紅色花（紫紅色花）綠葉植物標本?，F(xiàn)就這4 類不同顏色植物的新型保存液配方現(xiàn)狀進行綜述，旨在總結出綠色植物、白色花綠葉植物、黃色花綠葉植物和紅色花（紫紅色花）綠葉植物的浸漬標本保存液的制作和保存方法，為新型環(huán)保浸漬標本保存液的配制提供指導。

1 綠色植物浸漬標本的環(huán)保保存液

由于植物的葉綠體中含葉綠素，其分子結構中央有一個金屬鎂離子，故植物呈綠色。而綠色植物浸漬標本的基本原理是葉綠素中的鎂離子被銅離子置換，以銅原子為核心的葉綠素分子結構很穩(wěn)定，不容易分解破壞，如此處理過的植物標本在保存液中可以長期保存原色[3-4]。因此，只需保證以銅原子為核心的葉綠素不被破壞，那保存液未必需要甲醛等成分，即可制作出安全環(huán)保的保存液。

文獻報道，多種植物標本利用水煮法進行固綠后，保存在新型混合保存液——乙醇、苯甲酸、甘油、氯化鈉中，保存年限可在8 年以上。在保存過程中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)植物標本色澤自然、無腐爛變質、形態(tài)逼真、立體感良好，比甲醛和亞硫酸溶液保存效果好[5]。此種配方中，乙醇和苯甲酸在保存標本的過程中具有防腐的作用，甘油在保持植物體色澤方面有著重要作用。

李鳳麗等[6]通過配制1000mL 溶液，溶液中含15g苯甲酸、200mL 乙醇、10mL 甘油，丹參、牛蒡、側柏葉等植物標本在含Cu2+且加入甘油的固綠處理液中進行固綠處理，固綠后的植物標本色澤與原植物的顏色無明顯差異，且保存時間在3 年以上，在保存期間，植物呈現(xiàn)原有的色澤，保持植物固有形態(tài)，具有較強立體感，未出現(xiàn)腐爛變質現(xiàn)象。以往試驗中有研究報道，在上述配方中添加了氯化鈉，不僅能夠保存8 年以上，而且能保證大多數(shù)植物標本保持原有的色澤、形貌，無腐敗變質現(xiàn)象發(fā)生。

這2 種保存配方配制方便、無色無味、環(huán)保，原料低廉，最終觀賞效果均尚可。從溶液成分來看，不存在強腐蝕性、強刺激性的試劑，且使用了乙醇和甘油等防腐效果較佳的試劑。甘油等防腐劑可以借鑒使用，另氯化鈉有形成溶液滲透壓的作用，可維持植物細胞堅挺的狀態(tài)，不過大量乙醇的使用會使組織纖維收縮，造成植物體軟化，不利于長期觀賞和保存。因此，可嘗試將冰醋酸加入保存液，以減少乙醇對組織纖維的收縮，使整體更加膨脹，從而使植物體觀賞起來更立體。

2 黃色花綠葉植物浸漬標本的環(huán)保保存液

由于植物的花和果實含類胡蘿卜素和類黃酮二類色素，所以植物呈黃色。類胡蘿卜素由胡蘿卜素和葉黃素構成，穩(wěn)定地存在于細胞質體里，存在形式為結晶或沉淀，溶水性較差；類黃酮呈黃色，存在于細胞的液泡中，pH 對其顏色影響較大，pH 值越小，其黃色越淡，隨著pH 值的增大，顏色加深，溶水性較好[7]。針對2 種色素性質可以推測，只需保證類黃酮不被破壞，那保存液pH 需要大于7，即溶液為弱堿性，因此，可嘗試在保存液中加入堿性鹽類試劑。

王君等[8]將帶黃花的蒲公英整形、洗滌、消毒后，用5%硫酸銅溶液固定1～2d，清水漂洗后，用0.2%～0.5%亞硫酸再加入適量甘油保存。經數(shù)月后保存的蒲公英浸漬標本的黃花和綠葉保留固有的色澤。此方法使得花的色澤和形態(tài)保留了原始的美觀，適用于帶有綠色部分的花枝和果枝。

韓峰等[9]取蒸餾水1000mL、甘油30mL、10%亞硫酸30mL 配成保存液，將配好的保存液緩緩加入生殺處理過的黃花菜、草木犀狀黃耆植物玻璃標本瓶內，保存效果較好，黃花菜黃色花瓣顏色艷麗，雄蕊雌蕊結構清晰完整，色澤不變，為教學提供了很好的直觀性。

綜合前人的經驗來看，甘油有很好地提亮增色的作用，亞硫酸起到了較強的防腐作用。但是亞硫酸對皮膚粘膜有強烈的刺激作用，故應盡量避免過度使用。可使用亞硫酸氫鈉代替亞硫酸，其對花類保存有很大作用，尤其是對黃色花的保存最為明顯，不僅可以提供亞硫酸根離子，而且可維持保存液為弱堿性，相比于傳統(tǒng)保存液，亞硫酸氫鈉的加入可以使植物花的顏色保存更持久。同時，還可以加入環(huán)保綠色的大蒜汁對黃色花及其綠色梗進行保存試驗，但其添加量及預處理時間有待研究。

3 白色花綠葉植物浸漬標本的環(huán)保保存液

白色花呈現(xiàn)白色的原因是在白色花的花冠中含有黃酮類物質，這些黃酮類物質易溶于水，顏色為淡黃色或近于無色?；ü谥械募毎撼什灰?guī)則排列，細胞與細胞之間存在的空氣形成小氣泡，與水中看到的氣泡同理[10-11]。白色花的這種特性也為浸漬標本制作帶來了很大的困難，長時間浸泡保存后花瓣中的氣泡被排擠出去，造成標本逐漸透明，失去原有植物特征，難以觀賞。這其中含氧量應當是一個關鍵因素，可以使用甘油等封閉液面，使花瓣中空氣難于逸出。

周群華等[12]取適量甘油倒入燒杯內，加入適量水稀釋，再加入亞硫酸，加水稀釋至一定體積；選取白菊花、百合、槐花等11 種植物進行制作并觀察。結果顯示，葉作為觀察部位時，11 種植物均呈現(xiàn)自然綠色；花作為觀察部位時，植物的花色能夠保持植物原有的顏色，如白菊花的花呈現(xiàn)自然白色，百合和槐花的花也均呈現(xiàn)自然白色。

韓峰等[9]采集新鮮卷耳、野罌粟、紅瑞木果實，剪去殘缺葉、果實及多余小枝，將植物標本放于5%醋酸銅溶液進行生殺處理，取蒸餾水1000mL、甘油6mL、亞硫酸6mL 配成保存液。此方法對白色花朵及果實保存效果較好，卷耳、野罌粟、紅瑞木的白色花朵顏色潔白，形態(tài)完好，且紅瑞木的白色小漿果也保存完好。

甘油有很好的防腐密閉作用，可以先使用亞硫酸對植物進行漂白，再用甘油防止保存液中空氣逸出。但由于亞硫酸的腐蝕性，可考慮使用焦亞硫酸鈉代替，檸檬酸、氯化鈉、氯化鈣對植物體進行護色保存處理。

4 紅（紫紅）色花綠葉植物浸漬標本的環(huán)保保存液

由于植物的花和成熟的果實有類胡蘿卜素和類黃酮類化合物，使得植物呈現(xiàn)紫、紅色。類黃酮類中花青素占到了一大部分，該類色素水溶性較好，但性質不太穩(wěn)定?；ㄇ嗨卦谒釅A溶液中呈現(xiàn)不同顏色，遇堿時顯示藍色，遇酸時顯示紅色。因此，若要使得植物呈現(xiàn)紅色，可通過添加酸性試劑使得溶液呈現(xiàn)酸性[13-14]。

影響紅色浸漬標本呈色穩(wěn)定的因素有pH 值、溫度、酶、糖、金屬離子等[15]。故在研究新型環(huán)保的植物浸漬標本保存液時應多注重以上因素，調節(jié)pH 值可以考慮硼酸，且硼酸具有一定的防腐作用；有些金屬離子對植物中的色素具有增色作用，可以根據(jù)適宜性考慮加入硫酸鹽、氯化物等。

為了提高花青素的穩(wěn)定性，可適當添加色素、酚類化合物及酚酸、類黃酮、蛋白質、蛋白質水解物多肽、氨基酸、天然甜味劑等[16]，也可以考慮加入黃酮類天然甜味劑、甜菊糖苷進行實驗驗證，且高濃度的糖（＞20%）可降低多酚氧化酶活性，使花色穩(wěn)定[15]。

在防腐方面，大多數(shù)保存液采用甲醛，而在食品方面的防腐劑應具有安全無害的特性，可以參照食品防腐劑并結合花色素特點進行改進。如一種食品防腐劑：蔗糖酯15～25 份、乙醇5～10 份、丙二醇5～10 份、殼聚糖10～20 份、山梨酸1～5 份、乳酸1～5 份、甘油1～10份、雙乙酸鈉3～8 份[17]。

在文獻調研中，發(fā)現(xiàn)一些有色罐頭加工工藝類文獻，如櫻桃、胡蘿卜、草莓等罐頭制作技術，這類食品加工工藝都添加了檸檬酸來固色。另外，一些顏色鮮艷、色素結構不穩(wěn)定易分解的植物，生產時加入了食用色素等進行染色，也為植物的新型環(huán)保保存液的研制提供一種新思路，即先用食用色素對植物進行漂染，再進行后續(xù)操作。這樣最后在配制保存液時就可避免使用那些強刺激性、強毒性的保色試劑，而選擇使用食品添加劑，如山梨酸鉀等高效無毒的食品防腐劑，來達到制備新型保存液安全環(huán)保的目的。

5 結語

綜上，隨著科學技術的不斷進步與突破，出現(xiàn)了多種植物標本形式，但是傳統(tǒng)浸漬標本不可能被其他類型標本所代替。在浸漬標本制作過程中，不同植物浸漬標本保存液的制作配方有所差異，在實際制作過程中，應根據(jù)花的顏色調制配制液配比。浸漬標本的制作是多學科交叉與融合的產物，需要掌握植物生物化學、天然有機化學等多方面學科知識。尋求更環(huán)保、人體毒害性更小的新型保存液，也是迫在眉睫的、迫切需要的。