全 文 :不同生育期 、盐胁迫下蛇床植株中
蛇床子素含量的变化
石志琦 1 ,李荣林2 ,侯名语2 ,王春梅 2 ,陈浩 2
(1.南京农业大学植物保护学院 , 210095,江苏 ,南京)
(2.江苏省农业科学院食品质量安全与检测研究中心 , 210014,江苏 ,南京)
[摘要 ] 土壤盐分测定结果表明 ,正常生长条件下的土壤盐分含量是盐胁迫条件下的 4. 0倍多 ,且在盐胁迫
下 ,蛇床植株能够正常生长.利用液相色谱法 (HPLC)测定了正常生长条件下蛇床植株幼苗期 、营养生长盛期 、
开花结果期及盐胁迫条件下蛇床植株开花结果期不同部位的蛇床子素含量 , 结果表明在不同生长条件下开花
结果期各部位中蛇床子素含量均达到最大值.盐胁迫条件下开花结果期蛇床子素总含量 316. 86μg /g干重 ,是
正常生长条件下 160. 00μg /g干重的 1. 9倍.
[关键词 ] 土壤盐分 ,蛇床植株 ,蛇床子素 ,盐胁迫
[中图分类号 ] Q946, [文献标识码 ] A, [文章编号 ] 1001-4616(2005)03-0089-03
The Changes ofO sthol Content in Cnidium monnieri
in D ifferentGrow th Periods and Under Salt Stress
Shi Zh iq i
1 , LiRong lin2 , HouM ingyu2 , Wang Chunme i2 , Chen Hao2
(1. Col lege of Plan tP rotection, N an jing Agricu lture Un ivers ity, 210095, Nanjing, C hina)
(2. Food S afety Research and S ervice C enter, Jiangsu Academy ofAgricu ltura lS cien ces, 210014, Nan jing, Ch ina)
Abstract:So il salinity under natura l g row th condition w as much m ore than 4. 0 tim es of that under sa lt
stre ss, and besides, ostho l could g row natura lly under sa lt stress. O stho l conten t in each part ofCn id ium
monn ieri was de te rm ined by HPLC in the g row th period o f seedling, vege tative, b loom ing and fru it under
na tural g row th condition and in bloom ing and fru it pe riod under sa lt stress. Resu lts show ed tha t o stho l
con tent w as the h ighest dur ing b loom ing and fru it pe riod under diffe rent g row th conditions. Du ring b loom-
ing and fruit period the to tal osthol conten tw as 316. 86μg /g DW under salt stress, which w ere 1. 9 time s
o f tha t under na tural grow th condition, and w as 160. 00μg /g DW.
K ey words:soil sa linity, Cnidium m onnieri, ostho l, salt stre ss
收稿日期:2005-01-14.
基金项目:江苏省自然科学基金(BK2002-128)、江苏省农业三项工程资助项目(5XL20037025).
作者简介:石志琦 ,女 , 1966 - ,副研究员 ,主要从事植物病理学和生物农药的研究. E-mai l:sh izh iq i@ jaas. ac. cn
0 引言
蛇床子素 (osthol)化学名称为 8-(3-甲基-2-丁烯基 )甲醚繖形酮 ,属于香豆素类化合物 ,是蛇床子
[Cn id ium monnieri(L)Cusson]中主要成分 ,此外也是欧前胡 、圆当归等植物地上部分提取的活性成分 [ 1, 2] .
在医药上 ,蛇床子素具有免疫抑制 、抗心律失常 、解痉平喘等作用 [ 3, 4] .近来有报道蛇床子素在农业上具有
杀虫抑菌的生物活性.随着蛇床子素在医药 、农业上的应用越来越广泛 ,需求呈上升趋势 ,但由于目前工业
上只从蛇床子种子中提取有效活性成分蛇床子素 ,其生物量过小. 虽 2001年已有报道 ,蛇床植株的根中也
含有蛇床子素[ 5] ,但其含量及其在生长过程中的动态变化 、在茎叶中的含量均未见报道 ,所以本研究将对
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第 28卷第 3期
2005年
南京师大学报(自然科学版)
JOURNAL OF NANJING NORMAL UNIVERS ITY(Na tural Science)
Vo .l 28 No. 3
2005
其不同生育期各部位活性成分含量进行测定 ,为寻找蛇床子素的最佳提取源提供理论的基础. 此外 ,蛇床
植株具有耐盐碱的生物学特性 ,若在沿海滩涂种植成功 ,可为沿海滩涂改良提供宝贵的资源.因此明确盐
碱条件下生长的蛇床植株中蛇床子素含量 ,又可为蛇床子的开发利用及扩大蛇床子素提取源提供工作基
础.
1 材料与方法
1.1 材料
正常生长条件下的蛇床植株植于江苏省农科院植保所试验田 , 2003年 10月播种 ,自然生长 ,未进行
任何肥水管理.
盐胁迫条件下的蛇床植株自然生长于射阳沿海未改良滩涂.
土壤样品:采于江苏省农科院植保所试验田和射阳沿海未改良滩涂.
99.7%的蛇床子素纯品购自中国药品生物制品检定所.
1.2 方法
1.2.1 土壤盐分 、pH的测定
参照中科院南京土壤所(1978)重量法 [ 6]进行土壤盐分的测定.
1.2.2 蛇床子素的提取
参照刘江琴 (1999)乙醇法提取蛇床子素 [ 7] . 正常生长条件下的蛇床植株分别在其 3片展开叶 (幼苗
期 )、8片展开叶 (营养生长盛期)、开花结果期取样.盐胁迫条件下生长的蛇床植株在开花结果期取样.每
个生育期随机取 5株 ,取其根 、茎叶 、花 、种子分别称鲜重 , 100℃杀青 15m in后 80℃烘干 1.5 h,称干重 , 4
℃密封保存备用.将烘干的蛇床子不同生长部位的样品碾碎 ,随机称取 0.25 g置于离心管中 ,加入 1mL无
水乙醇 , 70℃水浴 2 h后 , 10 000 r /m in离心 5m in ,取上清液 ,重复上次操作一次 ,将两次所取的上清液混
匀 ,过活性碳柱除去色素等杂质 , 4℃保存备用.
1.2.3 蛇床子素含量的测定
使用美国 angilent液相色谱仪 1100 (HPLC)测定.
液相色谱检测条件;色谱柱:C18柱;流动相:MeOH∶H2O(70∶30);流量:1.00mL /m in;
检测波长:325 nm;柱温:25℃;最低检测限:0. 5 μg /g;进样量:10μL;蛇床子素标样浓度:0.6mg /
mL.
2 结果与分析
2.1 土壤盐分 、pH的测定
表 1 土壤盐分 、pH的测定结果
正常生长条件 盐胁迫条件
土壤盐分 0. 085% 0. 368%
pH 7. 29 7. 90
土壤盐分 、pH的测定结果见表 1. 结果表明正常生长条件 、盐胁
迫条件土壤盐分含量分别为 0.085%、0.368%,其中盐胁迫条件下
土壤盐分含量是正常生长条件下土壤盐分含量的 4.0倍多 ,两种生
长条件下的土壤 pH分别为 7.29、7.90,盐胁迫条件下土壤碱性明显
高于正常生长条件.
2.2 蛇床子素含量的测定
以 99.7%的蛇床子素纯品为标准 ,测得不同生长条
件 、不同生育期蛇床子素含量 (图 1、图 2、表 2).结果表明
随着植株的生长 ,植株中蛇床子素总含量呈上升趋势 ,在
各个部位中蛇床子素含量的变化趋势也一样呈上升趋势 ,
在开花结果期达到最大值 ,正常条件下开花结果期植株蛇
床子素总含量 (营养生长部位 )达到 77.71μg /g干重 ,是
营养生长盛期总含量 49.12μg /g干重的 1.6倍 ,是幼苗期
含量 1.09μg /g干重的 71.2倍(表 2).
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南京师大学报(自然科学版) 第 28卷第 3期(2005年)
盐胁迫条件下开花结果期蛇床子素总含量达到 316.86μg /g干重 ,是正常生长条件下 160.00μg /g干
重的 1.9倍. 尤其是根中蛇床子素含量 140.40μg /g干重 ,是正常生长条件下 74.11μg /g干重的 1.9倍 ,
茎叶中含量是正常生长条件的 24.8倍.
正常生长条件下各个部位中蛇床子素含量 ,按浓度高低分布为种子 >根 >茎叶 >花. 而在盐胁迫条件
下蛇床子素在蛇床植株体内的分布为根 >茎叶 >种子 >花. 在正常条件下生长的植株中 ,蛇床子素在种子
中含量最高 ,而在盐胁迫条件下 ,蛇床子素在根中含量最高.
3 讨论
本试验结果表明 ,正常生长条件和盐胁迫条件下的土壤均呈碱性 ,而且盐胁迫条件下的土壤盐分含量
是正常生长下土壤盐分的 4.0倍多.土壤盐分含量增加对蛇床植株的生长没有影响 ,而且植株中蛇床子素
的产量较正常生长条件下含量高.
在正常生长条件下 ,蛇床子素在蛇床植株的根 、茎叶 、花 、种子中均有分布 ,含量是种子 >根 >茎叶 >
花 ,与已有研究结果同 [ 5] .在开花结果期含量达到最大值 ,此时收获指数也最大. 其中种子和根中蛇床子
素的含量分别为 80.79μg /g干重 、74.11μg /g干重 ,含量相差不是很大 ,为扩大蛇床子素的提取源 ,除了
从蛇床种子中提取蛇床子素外 ,还可以从蛇床根中提取.
本研究结果表明盐胁迫条件下 ,蛇床植株能够正常生长 ,而且其体内蛇床子素的含量是正常生长条件
下含量的 1.9倍 ,较正常生长条件下的含量有大幅度的提高.在滩涂种植条件下 ,根系是吸收营养抵御盐
胁迫的重要部位 ,且此条件下整个植株中根中蛇床子素含量最高 ,由此推论盐胁迫可能提高了蛇床子素含
量 ,具体的机制还有待于进一步的研究.总之 ,在盐胁迫条件下蛇床植株可以正常生长 ,且植株中蛇床子素
的含量提高 ,尤其是根中的含量超过了种子 ,不仅为滩涂改良提供了新途径 ,而且为蛇床子素的提取提供
了提取源 ,扩大了蛇床子素在农业上的应用.据报道香豆素类化合物可在植物防卫反应中起重要作用 [ 5] ,
此外 ,香豆素类化合物作为植物保卫素在外界病原物入侵时产量增加 ,本文研究表明在非生物因子如盐胁
迫下其含量也增加 ,这虽与一般高等植物在外界胁迫条件下 ,次生代谢产物增加相符合 ,但具体的原因还
值得进一步的探讨.
[参考文献 ]
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[ 2] 王海波 , 葛发欢 , 李菁 , 等. 超临界 CO2萃取蛇床子挥发性成分的研究 [ J] .中药材 , 1996, 19(2):84— 85.
[ 3] 赵彩云. 蛇床子研究进展 [ J] . 中医药信息 , 1999, (4):10— 12.
[ 4] 王永辉 , 李艳彦 , 周然 . 蛇床子化学成分及药理作用研究概况 [ J] . 山西中医 , 2003, 19(3):54— 56.
[ 5] T iinaO ja la. B io logica l screening of plant coum a rins[ D] . H e lsinki:Un ive rsity o fH e lsink i, 2001.
[ 6] 中科院南京土壤研究所. 土壤理化分析 [ M ] . 上海:上海科学技术出版社 , 1978.
[ 7] 刘江琴 , 庄海旗 , 莫丽儿. 蛇床子中蛇床子素提取效率与几种溶剂关系 [ J] . 时珍国医国药 , 1999, 10(6):416—
417.
[责任编辑:孙德泉 ]
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石志琦 ,等:不同生育期 、盐胁迫下蛇床植株中蛇床子素含量的变化