全 文 :·中草药· 北方园艺2014(11):150~153
第一作者简介:武晓林(1984-),女,吉林白山人,硕士,助教,现主
要从事中药鉴定学与中药栽培等研究工作。E-mail:wuxia-
olin2003@163.com.
基金项目:吉林农业科技学院校内青年基金资助项目(2012133)。
收稿日期:2014-01-24
不同部位长白楤木皂苷物质含量及其工艺研究
武 晓 林1,陈 建 强1,李 敏1,刘 哲2,于 毅 扉3
(1.吉林农业科技学院 中药学院 吉林 吉林132101;2.吉林医药学院,吉林 吉林132101;3.长白山职业技术学院,吉林 白山134300)
摘 要:以长白楤木为试材,采用超声提取长白楤木的根、茎、叶、芽中皂苷类物质,利用紫外-
可见分光光度计测定皂苷类物质的含量,通过单因素试验和正交实验考察了提取时间、料液比、
乙醇浓度对皂苷类物质提取率的影响,确定了最佳提取条件。结果表明:料液比对皂苷类物质的
提取有显著性影响;料液比为1∶20g/mL、乙醇浓度65%、提取时间20min,为长白楤木中皂苷
类成分超声提取的最佳条件,此条件下测得长白楤木中皂苷类物质含量最高的为根,含量为
16 461.3465μg/mL。
关键词:长白楤木;皂苷;超声提取;紫外分光光度法;最佳工艺
中图分类号:Q 945 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2014)11-0150-04
长白楤木(Aralia continentalis Kitag.)为五加科植
物长白楤木的根及根茎。楤木属(Aralia L.)植物皂苷
具有抗氧化、强壮、降血糖、降血脂、抗癌等活性[1-4],是很
重要的活性成分。研究人员对该属植物皂苷活性单体
的结构研究较多[5-6],但关于其不同部位皂苷含量研究
报道较少,制约了其在药品方面的深加工利用。该试验
以长白楤木根、茎、叶、芽为原料采用超生提取方法,研
究提取过程中提取液浓度、料液比、提取时间对提取量
的影响,优化皂苷提取工艺及最佳提取部位。
1 材料与方法
1.1 试验材料
新鲜长白楤木植株于2013年采集自吉林市左家
山区。
齐墩果酸标准品(上海金穗生物技术有限公司,纯
度≥98%),香草醛、甲醇、无水乙醇、浓硫酸均为分析纯。
电热鼓风干燥箱(上海源长实验仪器设备厂,DHG-
9035A);恒温水浴锅(北京东方精锐科技发展有限公
HW·SY2-p8);玻璃仪器气流烘干(上海豫康科技仪器
设备有限公司);电子天平(梅特勒,AL204);紫外可见分
光光度计(UV-1700);超声波清洗器(昆山市超声仪器有
限公司,KQ-700V);粉碎机(北京市永光明医疗仪器厂,
FW-100)。
1.2 试验方法
1.2.1 长白楤木植株的处理 取1株新鲜的长白楤木
植株,洗净后将其根、茎、叶、芽分批收集随后放入烘干
箱以70℃烘干6h,烘干后取出分别粉碎并过80目筛,
装袋备用。
1.2.2 长白楤木提取方法 精密称取2.00g长白楤木
根、茎、叶、芽粉末,放于磨口锥形瓶中,加入配置好的乙
醇溶液,置于超声仪中超声提取。提取后将锥形瓶取
出,放置冷却至室温后过滤,将滤液用同一量筒测量并
记录体积后备用。
1.2.3 提取液处理 取2.5mL提取液加乙醇稀释至
50mL,再取该稀释液1mL至小烧杯中,挥干,加入8%
香草醛乙醇溶液0.5mL,72%硫酸溶液5mL摇匀后置
恒温水浴中于60℃加热10min,取出试管,置冰水浴中
冷却15min,于540nm波长处测吸光度值,随行试剂
空白。
图1 齐墩果酸标准曲线
Fig.1 Oleanolic acid standard curve
1.2.4 对照品溶液的制备及标准曲线 精密称取齐墩
果酸4.05mg与5mL量瓶中,用甲醇溶解并稀释至刻
度摇匀。精取该溶液20、40、60、80、100、120μL,分别置
于试管中,挥干溶剂,加入8%香草醛乙醇溶液0.5mL,
051
北方园艺2014(11):150~153 ·中草药·
72%硫酸溶液5mL。摇匀后置恒温水浴中于60℃加热
10min,取出试管,置冰水浴中冷却15min,分别于波长
540nm处测吸光度值,随行试剂空白[8]。以吸光度与溶
质质量进行线性回归,得回归方程Y=0.15225X+
0.065,R2=0.9949。
1.2.5 皂苷含量的测定 按照文献[7]的方法进行
测定。
1.2.6 单因素试验 料液比对长白楤木皂苷物质提取
的影响:在乙醇浓度为75%,提取时间10min的条件下,
进行不同料液比的单因素试验。提取时间对长白楤木
皂苷物质提取的影响:在乙醇浓度为75%,料液比1∶20
g/mL的条件下,进行不同提取时间的单因素试验。乙
醇浓度对长白楤木皂苷物质提取的影响:在温度为料液
比1∶20g/mL,提取时间为10min的条件下,进行不同
乙醇浓度的单因素试验。
1.2.7 正交实验 在单因素试验基础上,设计正交实
验,考察料液比、乙醇浓度和提取时间对长白楤木皂苷
提取的影响正交实验因素与水平见表1。
表1 正交实验因素与水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal experimental
水平
Level
因素Factor
A料液比 Material-liquid
ratio/g·mL-1
B时间
Time/min
C乙醇浓度
Ethanol concentration/%
1 1∶15 10 60
2 1∶20 15 65
3 1∶25 20 70
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 料液比对长白楤木皂苷物质提取的影响 由图
2可以看出,随着料液比的增加,长白楤木皂苷的提取率
逐渐增加,当料液比为1∶25g/mL时,提取率达到最
大,当料液比为1∶25~1∶30g/mL时趋势变化较平
缓,料液比1∶25g/mL为其拐点,故选择料液比1∶20、
1∶25、1∶30g/mL进行正交实验。
图2 料液比对提取率的影响
Fjg.2 Efect of ratio of material to liquid on extraction rate
2.1.2 提取时间对长白楤木皂苷物质提取的影响 由
图3可以看出,随着提取时间的增加,长白楤木皂苷的
提取率逐渐增大,但随着有效成分的溶出,增加趋于平
缓,可见提取时间对提取率的影响较小。故选用15、20、
25min进行正交实验。
2.1.3 乙醇浓度对长白楤木皂苷物质提取的影响 提
取溶剂的选择主要依据溶剂的极性和被提取目标成分
所含活性基团的种类和数目及其共存杂质的极性大小
来判断。由图4可以看出,用浓度为65%的乙醇作提取
溶剂时长白楤木皂苷物质的含量最高,随着乙醇浓度的
增加,长白楤木皂苷物质反而下降。皂苷由皂苷元与糖
构成,为水溶性物质,极性较大,故随着乙醇浓度的增加,
提取液的极性降低,导致长白楤木皂苷物质提取率下降。
因此选择乙醇浓度60%、65%、70%进行正交实验。
图3 提取时间对提取率的影响
Fjg.3 Efect of extraction time on extraction rate
图4 乙醇浓度对提取率的影响
Fig.4 Efect of ethanol concentration on extraction rate
2.2 正交实验结果
对结果进行直观分析,以提取率为考察指标,由表
中极差R的大小可知,各个因素对该指标的影响次序为
A>C>B,即料液比>乙醇浓度>提取时间(表2)。由
表2可得提取时间对应的极差R最小,即对提取率的影
响最小。对于饱和正交表的方差分析时忽略其影响最
小的因素,对结果进行分析。所以忽略时间的影响,以
料液比为指标,对结果进行方差分析。通过表3方差分
析可以得到,A因素、B因素、C因素均无显著影响。对
于时间的选择,综合考虑其对提取率的影响趋势,最终
选定为20min。最优的提取条件为A2B3C2,即料液比为
1∶20g/mL、乙醇浓度65%、提取时间20min。
2.3 根、茎、叶、芽皂苷含量的测定
按上述正交实验得出的最优条件,即料液比为
1∶20g/mL、乙醇浓度65%、提取时间20min,分别提取
并测量长白楤木根、茎、叶、芽皂苷的含量。由表4可知,
在这个季节采摘的长白楤木植株,用该试验方法测得皂
苷类成分含量最高的是根,为16 461.3465μg/mL,然后
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·中草药· 北方园艺2014(11):150~153
表2 正交实验结果
Table 2 Results of orthogonal experimental
试验号
Number
A料液比 Material-liquid ratio
/g·mL-1
B时间Time
/min
C乙醇浓度Ethanol concentration
/%
皂苷浓度Saponin content
/μg·mL-1
提取率Extration rate
/%
1 1 1 1 0.650 0.2240
2 1 2 2 0.979 0.2587
3 1 3 3 1.839 0.2096
4 2 1 2 1.274 0.3228
5 2 2 3 1.011 0.2753
6 2 3 1 1.550 0.2926
7 3 1 3 1.025 0.1329
8 3 2 1 0.966 0.1531
9 3 3 2 0.650 0.1907
K1 0.231 0.227 0.223
K2 0.297 0.229 0.257
K3 0.159 0.231 0.206
R 0.138 0.004 0.051
表3 方差分析
Table 3 Variance analysis table
离差来源
Deviation
source
平方和
Square
sum
自由度
Degrees of
freedom
均方
Mean square
F值
Fvalue
显著性
Significance
A 0.029 2 7.250 19.000
B 0.000 2 0.000 19.000
C 0.004 2 1.000 19.000
误差E 0.03 2
注:F0.05(2,2)=19.0,F0.01(2,2)=99.0;F>F0.05即显著,F>F0.01即极显著。
表4 根、茎、叶、芽皂苷的含量
Table 4 Content of root,stem,leaf,bud saponin
部位Part 茎Stem 叶Leaf 芽Bud 根Root
含量
Content/μg·mL-1
6 339.9014 12 811.2972 4 038.7521 16 461.3465
表5 重复性试验结果
Table 5 Reproducibility test
提取率Extraction rate/% 平均值 Mean RSD/%
1 0.2753
2 0.2438
3 0.2649 0.262 1.7025
4 0.2451
5 0.2809
依次是叶、茎和芽。
2.4 重复性试验
取同一批次长白楤木茎粉末用相同条件提取5份,
对其总皂苷含量进行测定,并计算其峰面积的相对标准
偏差(RSD)。由表5可知,提取5份长白楤木茎总皂苷,
其提取率的相对标准偏差(RSD)为1.7025%,表明试验
具有良好的重复性。
3 结论与讨论
长白楤木皂苷物质提取工艺过程中,液料比、乙
醇浓度、提取时间对提取结果均有影响。其最佳提取
工艺为料液比1∶20g/mL、乙醇浓度65%、提取时
间20min。通过分析还得到料液比、乙醇浓度以及时
间对其提取的影响差异,料液比的影响作用大于乙醇浓
度的影响,提取时间的影响作用最小。由此最佳工艺测
定长白楤木根、茎、叶、芽中皂苷的含量,结果表明长白
楤木根中皂苷含量最为丰富,其次是叶,茎和芽中的含
量相对较少。
该试验采用了超声提取法,与其它提取工艺相比,
超声提取法利用超声产生强烈的超声波,巨大的加速
度,强烈的空化效应和搅拌作用加速溶剂渗入样品中,
促使细胞中皂苷类物质的溶解和转移,以达到快速提取
的效果[9],缩短提取时间,提高提取效率。该试验方法
的优化提取工艺比常规浸泡及回流提取法操作更加简
便,对结果进行验证,在最佳条件下进行5次平行试验,
有良好的重复性。
参考文献
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251
北方园艺2014(11):153~157 ·土壤与肥料·
第一作者简介:苏德喜(1966-),男,本科,高级工程师,现主要从事
林业生态和造林工程等研究工作。E-mail:sudexi001@163.com.
基金项目:国家科技支撑计划资助项目(2011BAC07B03)。
收稿日期:2014-02-07
牧草品种与施肥对干旱区弃耕地土壤理化性质的影响
苏 德 喜1,贾 倩 民2
(1.宁夏平罗县林业局,宁夏 平罗753400;2.西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,宁夏 银川750021)
摘 要:以宁夏盐池干旱区弃耕地为研究对象,通过正交设计L18(61×36)进行人工草地建植
试验,研究了不同牧草品种、施肥量及秸秆还田量对弃耕地土壤理化性质的影响。结果表明:4个
因素中牧草品种对土壤含水量、全盐及pH值影响极显著(P<0.01),有机肥对土壤含水量、容重、
pH值、全盐及有机质含量的影响极显著(P<0.01),秸秆对土壤含水量、容重和全盐的影响显著
(P<0.05),NPK对pH值的影响显著(P<0.05);禾本科牧草改善土壤含水量和容重的效果强于
豆科,而提高土壤有机质的效果较弱;提高土壤含水量,降低土壤容重、全盐及pH值的最佳方案
为圆柱披碱草(Elymus cylindricus Franch.)+有机肥36t/hm2+NPK(N 275kg/hm2、P
225kg/hm2、K 225kg/hm2)+秸秆渣10t/hm2;增加土壤有机质含量的最佳方案为黄花草木樨
(Melilotus offcinalia)+有机肥36t/hm2+NPK(N 165kg/hm2、P 135kg/hm2和K 135kg/hm2)+
秸秆渣10t/hm2。
关键词:干旱区;人工草地;施肥;土壤理化性质;弃耕地
中图分类号:S 156.5 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2014)11-0153-05
宁夏盐池干旱区降水量少,冬季严寒,春季风蚀严
重,土壤养分贫瘠,草地退化加剧,生态环境十分脆
弱[1-2]。近年来,天然草地逐渐被开垦为农田,而该地区
地下水含盐量和矿化度较高,加之不合理的灌溉,致使
土壤产生次生盐渍化[3-4],导致大面积土地弃耕。改良
和利用弃耕地,可缓解人口与土地的矛盾,对推动当地
的经济、社会和可持续发展具有重要意义[5-6]。近年来,
由于长期大量化肥的使用及秸秆的不合理堆放和就地
焚烧,使土壤与大气污染加剧,大量资源严重浪费[7-9]。
国内外研究表明,有机肥的养分全面且肥效较长,能增
加土壤有机质含量及蓄水保墒能力,改善土壤结构,能
为植物提供全面营养,对实现旱地农业的持续增长具有
重要意义[10-12]。另外,秸秆还田也是提高土壤肥力、改
善土壤理化性状的有效手段[13-15],但在牧草选育方面有
机肥、化肥、秸秆配合施肥的研究较少,该试验采用正交
Study on the Content of Different Parts and the Technology of Aralia continentalis Kitag.
WU Xiao-lin1,CHEN Jian-qiang1,LI Min1,LIU Zhe2,YU Yi-fei 3
(1.Jilin Agriculture Science and Technology Colege,Jilin,Jilin 132101;2.Jilin Medical Colege,Jilin,Jilin 132101;3.Changbaishan Vocationl
&Technical Colege,Baishan,Jilin 134300)
Abstract:Taking Aralia continentalis Kitag.as material,saponin of root,stem,leaf and bud were extracted by using
ultrasonic method,the content of saponins was measured by ultraviolet-Visible Spectrophotometry,and the factors which
influence the saponins extraction rate such as extraction time,the ratio of solid to liquid and concentration of ethanol were
explored.The conditions of extraction technology of saponins were optimized by single factor experiment and orthogonal
tests to confirm the major factors.The results showed that the extraction rate was afected by the ratio of solid to liquid
predominantly,and the optimal conditions extraction technology about ultrasonic extraction as folows:the ratio of solid to
liquid was 1∶20g/mL,the concentration of ethanol was 65%and the extraction time was 20min.The saponins content
of Aralia continentalis Kitag.root was the highest to 16 461.3465μg/mL.
Key words:Aralia continentalis;saponin;ultrasonic extraction;Ultraviolet-visible spectrophotom;optimum technology
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