不同林齡對厚樸人工林生長及厚樸酚與和厚樸酚含量的影響

蘇孫卿

摘要［目的］探究不同林齡厚樸生長和有效成分含量變化特征，為厚樸人工林科學合理利用提供理論依據。［方法］以不同林齡厚樸人工林為研究對象，研究不同林齡對厚樸生長、生物量以及不同器官皮中有效成分含量的影響。［結果］不同林齡厚樸胸徑、樹高、各器官生物量以及各器官皮生物量大小均表現為15年＞13年＞11年。同一林齡地上部各器官生物量大小均表現為樹干＞樹枝＞樹葉，而各徑級根生物量大小表現為中根＞大根＞小根＞細根。同一林齡地上部各器官皮生物量大小表現為干皮＞枝皮，各徑級根皮生物量大小表現為中根皮＞大根皮＞小根皮。隨著林齡的增加，干皮和枝皮中的厚樸酚表現出先升后降的趨勢，而和厚樸酚則表現出逐漸增加趨勢，根皮中厚樸酚與和厚樸酚含量則隨林齡增大顯著增加，且同一林齡中根皮中的厚樸酚與和厚樸酚含量顯著高于干皮和枝皮。［結論］綜合各指標，當厚樸培育13年后即可進行采伐利用，且應加強對厚樸根的合理利用。

關鍵詞厚樸；厚樸酚；和厚樸酚；高效液相色譜

中圖分類號S753文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2023）08-0113-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.08.026開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Different Stand Ages on the Growth and the Contents of Magnolol and Honokiol in Plants of Magnolia officinalis

SU Sun-qing（Youxi State-owned Forest Farm of Fujian Province，Youxi，Fujian 365100）

Abstract［Objective］To investigate the responses of growth and active components content of Magnolia officinalis to different tree ages，and provide theoretical basis for scientific and rational utilization of M.officinalis plantation.［Method］The effects of different ages on the growth，biomass and the content of active components in different organ barks of M.officinalis were studied by using different age plantations of M.officinalis.［Result］The results showed that the diameter at breast height，tree height，the biomass of each organ and its bark of M.officinalis among different ages all displayed 15 a＞13 a＞11 a tendency.The order of aboveground organs biomass in the same age was trunk > branch > leaf，while the order of root biomass in the same age showed middle root > large root > small root > fine root.In the same age，the bark biomass of? aboveground organ order was trunk bark > branch bark，and the bark biomass of the root showed middle root bark > large root bark > small root bark.With the increase of tree age，magnolol content in trunk and branch bark displayed first increased then decreased tendency，while magnolol content increased gradually.The contents of magnolol and honokiol in root bark increased significantly with the increase of tree age，and their contents in root bark were significantly higher than those in trunk and branch bark in the same stand age.［Conclusion］Taken together，M.officinalis could be cut and utilized after 13 years of cultivation，and the rational utilization of M.officinalis root should be strengthened.

Key wordsMagnolia officinalis;Magnolol;Honokiol;High performance liquid chromatography

厚樸（Magnolia officinalis）為木蘭科落葉喬木，樹干通直，是一種珍貴的藥用樹種，其干皮、枝皮和根皮均可入藥，具有較高的藥用和經濟價值，在四川、云南、浙江和福建等地均有分布［1-2］。研究表明，厚樸皮中含有多種生物活性成分，其中厚樸酚與和厚樸酚被認為是厚樸藥材中重要的藥用成分［3］，它們不但具有抗菌、消炎和降低膽固醇等功效［4-5］，還在抗氧化、抗衰老以及保肝護肝等方面具有很好的療效［4，6-8］。近年來，隨著生活水平的不斷提高，人們養(yǎng)生保健的需求日益增長，而中醫(yī)中藥在養(yǎng)生保健及預防疾病中的作用正逐漸引起人們關注。作為一種傳統(tǒng)常用的中藥材，市場對厚樸的需求量也日趨增長，使厚樸供不應求，導致大量厚樸野生資源被采伐殆盡［9］。目前，我國市場上厚樸藥材的缺口量高達150萬kg/a［9］。因此，大力開展厚樸人工林培育成為緩解厚樸藥材供需失衡的關鍵途徑。盡管目前已有一些關于厚樸的研究報道，但這些報道局限于厚樸關鍵成分的藥理學研究、有效成分分離純化、厚樸生長及其生物量分配規(guī)律及不同種源厚樸有效成分差異等方面［10-16］，而有關不同林齡對厚樸人工林生長及其有效成分在不同器官中積累的研究鮮見報道。鑒于此，筆者以11、13和15年生的厚樸人工林為研究材料，分析不同林齡厚樸不同器官中生物量及其皮中厚樸酚與和厚樸酚含量的變化情況，明確林齡對不同器官中有效成分積累的影響，旨在為厚樸人工林的經營管理和利用提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況試驗地位于尤溪國有林場華口溪工區(qū)，117.8°～118.6°E，25.8°～26.4°N，山場為低山丘陵地貌，土壤為山地紅壤。該地區(qū)氣候為中亞熱帶季風氣候，最高氣溫 39.5? ℃，最低氣溫-4.0 ℃，年平均氣溫19.0 ℃左右，年平降雨量1 598.2 mm，年蒸發(fā)量134.2 mm，相對濕度82%，無霜期298～332 d。

1.2研究方法

1.2.1試驗樣地選擇與設置。根據試驗需要選擇11、13和15年生位于下坡位的厚樸人工林，每個林齡設置 3 個400 m2的樣地，共設 9 塊樣地。樣地設置采用羅盤儀定向，皮尺量距，在坡度大于5°時把斜距改算成水平距，設置20 m×20 m的標準地，標準地的4個角點埋設PVC管作為標志，用紅色玻璃繩將樣地圈起，隨后對樣地內厚樸進行每木檢尺，量測樹高、胸徑。

1.2.2生物量調查。根據每個樣地每木調查結果，在每個樣地分別選取 1 株厚樸作為平均木將其收獲，隨后按主干、枝條、樹葉和根系分別進行稱量；對于厚樸根系，則進一步根據不同根徑級的大小進行分級，分級方法如下：利用游標卡尺測量根直徑大小，按根直徑大小分級：<0.2 cm 歸為細根，0.2～<0.5 cm 歸為小根，0.5～<2.0 cm 歸為中根，≥2.0 cm歸為大根。按上述要求對根系進行分級后稱取其生物量。生物量都稱取結束后，接著將主干、枝條、不同徑級根的皮全部剝下進行稱重，計錄其生物量。

1.2.3和厚樸酚與厚樸酚含量測定。

1.2.3.1有效成分提取。將剝下來的厚樸皮于通風陰涼處陰干，隨后樣品裝入信封，放入50 ℃真空干燥箱中真空干燥至恒重。接著將烘干的樣品用植物粉碎機粉碎并過篩（40目）后，置于真空干燥器中存儲。準確稱取烘干的樣品粉末10.00 g倒入圓底燒瓶，以料液比1∶5，在圓底燒瓶中加入甲醇50 mL，充分搖勻后，用超聲-微波協(xié)同萃取儀進行厚樸有效成分提取，提取條件為：提取溫度35 ℃，時間10 min，每次提取結束后進行抽濾，將殘渣繼續(xù)提取，共提取3次，合并濾液，最后將濾液倒入250 mL容量瓶，用甲醇定容至刻度，充分振蕩，備用。

1.2.3.2有效成分含量測定。

（1）標準曲線建立。分別準確稱取和厚樸酚與厚樸酚標準品各5.00 mg，倒入25 mL容量瓶中，隨即加入甲醇（色譜級）溶液進行定容，即獲得0.2 mg/mL標準品儲備液。用移液槍分別準確吸取0、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0和8.0 mL儲備液于25 mL容量瓶中，加甲醇（色譜級）稀釋定容，配成0、4、8、16、32、48、64 μg/mL標準品溶液。試驗所用液相色譜儀為Aglient 1200（美國安捷倫公司），色譜柱為安捷倫Zorbax C18色譜柱（125 mm×4.6 mm，5 μm，美國安捷倫公司），液相色譜所用流動相為甲醇∶水=78∶22（V/V），流速1.0 mL/min，檢測波長294 nm，柱溫30 ℃，進樣量10 μL。將標準品溶液通過自動進樣器注入色譜儀，以標準品溶液濃度為橫坐標（X）、峰面積為縱坐標（Y），繪制標準曲線。獲得和厚樸酚與厚樸酚的線性回歸方程分別為Y1=0.066 92X-0.036 10（r=0.999 9）和Y2=0.071 44X-0.225 3（r=0.999 6）。

（2）樣品中和厚樸酚與厚樸酚含量測定。先將準備好的樣品儲備液用0.45 μm微孔濾膜進行過濾，隨后將樣品溶液通過自動進樣器注入色譜儀，色譜條件與上述一致，最后根據不同樣品得到的峰面積，利用已建立的標準曲線，計算樣品中和厚樸酚與厚樸酚含量。

1.3數據處理試驗數據采用EXCEL 2007進行整理，并用DPS 8.5軟件進行方差分析和多重比較（LSD法），分析不同處理之間厚樸有效成分含量的差異（P＜0.05）。

2結果與分析

2.1不同林齡對厚樸胸徑和樹高生長的影響由圖1可知，不同林齡對厚樸樹高和胸徑具有類似的影響。整體上，厚樸的樹高和胸徑均隨著林齡的增長而增加，表現為15年＞13年＞11年。其中，不同林齡間的胸徑大小均存在顯著差異（P＜0.05），15年胸徑分別較11年和13年增加125.89%和27.37%。不同林齡間的樹高大小同樣表現為15年＞13年＞11年。其中，13年和15年林齡間樹高不存在顯著差異（P＞0.05），但二者均顯著高于11年（P＜0.05），分別較11年增加62.96%和72.21%?？梢?，13年過后雖然胸徑增長幅度顯著下降，但其增幅仍明顯高于樹高。

2.2不同林齡對厚樸不同器官生物量積累的影響由圖2A可知，不同林齡厚樸的樹干、樹枝、樹葉的生物量積累均表現出類似的變化規(guī)律。不同林齡厚樸樹干、樹枝、樹葉生物量均表現為15年＞13年＞11年，其中，不同林齡間樹干和樹枝的生物量均存在顯著差異（P＜0.05），15年樹干、樹枝生物量分別較13年和11年增加35.09%和59.86%、13.42%和102.35%。就不同林齡樹葉生物量而言，13年和15年林齡間樹葉生物量不存在顯著差異（P>0.05），但均顯著高于11年（P<0.05），分別較后者提高211.05%和260.05%。從生物量結果來看，與胸徑生長結果一致，13年過后樹干仍有較大增幅，但樹枝和樹葉增幅下降。由圖2B可知，隨著林齡的增加，厚樸不同徑級根均表現出增長的趨勢，且不同林齡之間不同徑級根生物量均存在顯著差異（P＜0.05）。其中15年的細根、小根、中根和大根生物量分別較11年和13年增加93.09%和42.13%、68.19%和21.10%、61.52%和26.67%、73.09%和28.98%。

2.3不同林齡對厚樸不同器官中皮生物量的影響從圖3A可以看出，不同林齡厚樸干皮和枝皮生物量均隨著栽培林齡的增加而逐漸增大。其中，15年干皮生物量分別較11年和13年增加30.67%和19.95%，而15年枝皮生物量分別較11年和13年增加104.79%和51.15%。與枝皮和干皮生物量結果類似，隨著栽培林齡的增加，不同徑級根皮的生物量也隨之顯著提高（圖3B）。在不同徑級根中，不同林齡之間根皮生物量均存在顯著差異（P＜0.05），其中15年小根皮生物量分別較11年和13年增加114.20%和39.50%，中根皮生物量分別提高74.13%和22.42%，而大根皮生物量則分別提高213.47%和58.21%?？梢?，隨著栽培時間的延長，植株地上部和地下部器官皮生物量增幅均出現顯著下降。

2.4不同林齡對厚樸不同器官皮中厚樸酚與和厚樸酚含量的影響不同林齡干皮中厚樸酚含量為1.23%～1.58%。隨著林齡的增加，厚樸干皮中的厚樸酚含量表現出先升后降的趨勢，并在13年達到峰值，且顯著高于11年和15年（P＜0.05），分別較二者增加28.41%和22.52%。與干皮中厚樸酚含量結果類似，枝皮中厚樸酚含量隨林齡的增加呈先升后降的趨勢，并在13年達到峰值，分別較11年和15年增加39.05%和12.16%（圖4A），且整體枝皮含量低于干皮，為0.66%～0.82%。不同林齡根皮中厚樸酚含量顯著高于干皮和枝皮，為4.32%～7.79%，且不同林齡根皮中厚樸酚含量大小表現為15年＞13年＞11年，不同林齡間均存在顯著差異（P＜0.05），其中15年根皮中厚樸酚含量分別較11年和13年增加80.18%和37.40%。就和厚樸酚而言，隨著林齡的增加，干皮、枝皮和根皮中和厚樸酚含量均表現出不斷增加的趨勢，盡管15年不同器官中和厚樸酚含量仍表現出增加的趨勢，但其與13年間不存在顯著差異（P>0.05），但二者均顯著高于11年（圖4B）。不同林齡厚樸人工林干皮、枝皮和根皮中和厚樸酚含量分別為0.60%～1.73%、0.40%～1.24%和2.10%～9.83%。

3小結

通過對不同林齡厚樸人工林生長和不同器官生物量及其有效成分積累的研究，結果表明：盡管隨著林齡的增加厚樸胸徑和樹高的生長量均逐漸增大，但是在后期（13年到15年）其增長率明顯下降。隨著林齡的增加厚樸地上部和地下部不同器官及其皮的生物量均顯著增加（樹葉除外），其中地上部生物量表現為樹干＞樹枝＞樹葉，根部生物量大小表現為中根＞大根＞小根＞細根，而不同林齡地上部皮生物量大小表現為干皮＞枝皮，根皮生物量大小表現為中根皮＞大根皮＞小根皮。不同器官皮中厚樸酚與和厚樸酚含量大小均表現為根皮＞干皮＞枝皮，隨著林齡增加厚樸干皮和枝皮中厚樸酚表現出先升后降趨勢，而根中厚樸酚含量則顯著增加，而和厚樸酚含量則表現為逐漸增加的趨勢，但在13年和15年間二者含量不存在顯著差異（P>0.05）。從總酚含量來看，11年生干皮、枝皮和根皮總酚含量分別達1.83%、1.06%和6.43%，除根皮外，干皮和枝皮的總酚含量均低于中國藥典標準（2%），而13年和15年厚樸不同器官皮中總酚含量均超過中國藥典標準。

綜上所述，從生物量和有效成分來看，當厚樸人工林大于13年時即可進行采伐，由于根中有效成分遠高于地上部，因此也應加強對根部藥材的合理利用。

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