全 文 :·药用植物栽培·
鄂西竹节参野生品与栽培品的比较研究
关乔中,张海滨,毛 帅,孙志伟,张长城,袁 丁*
(三峡大学,湖北 宜昌 443002)
摘要 目的:比较鄂西地区竹节参野生与栽培品种药材性状、显微特征及总皂苷含量差异。方法:用显微鉴别
方法对竹节参野生与栽培品种药材性状、横切面及粉末显微特征进行对比,明确生药学差异;用香草醛-高氯酸法
测定总皂苷含量。结果:药材性状方面,野生品较栽培品颜色深,直径小,表面粗糙;显微组织方面,野生品存在色
素块,栽培品中未发现,且野生品中单位面积草酸钙簇晶较多,木质部导管直径较大;总皂苷含量方面,栽培品总皂
苷含量显著高于野生品。结论:野生品与栽培品竹节参生药学特征及总皂苷含量存在一定差异。
关键词 竹节参;栽培品;野生品;显微特征;总皂苷含量
中图分类号:R282. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2013)02-0171-05
Comparative Study of Wild and Cultivated Product of Panax japonicus
from the West of Hubei Province
GUAN Qiao-zhong,ZHANG Hai-bin,MAO Shuai,SUN Zhi-wei,ZHANG Chang-cheng,YUAN Ding
(China Three Gorges University,Yichang 443002,China)
Abstract Objective:To compare the difference of macroscopic and microscopic characteristics and total saponin content between
wild and cultivated product of Panax japonicus from the west of Hubei province. Methods:Cleared the difference of wild and cultivated
product of Panax japonicus by macroscopic and microscopic characteristics of powder and transversection and determined the content of
total sponin by the vanillin-perchloric acid. Results:Compared with cultivated product,in medicinal properties,the wild one was dar-
ker,with shorter diameter and rougher surface. In microscopic features,wild product had pigment,while the cultivated one had none;
Moreover,the calcium oxalate crystal were more and the xylem bigger in wild product. As for total saponins,cultivated product had more
total ginsenosides than the wild one. Conclusion:There are certain differences in macroscopic and microscopic characteristics and total
ginsenosides between wild and cultivated product of Panax japonicus.
Key words Panax japonicus C. A. Mey.;Wild product;Cultivated product;Microscopic characteristics;Total saponins content
收稿日期:2012-07-04
基金项目:国家自然科学基金面上项目(31070314)
作者简介:关乔中(1988-) ,男,在读硕士研究生,专业方向:中药资源及生药学;Tel:15997678428,E-mail:guanqiaozhong@ sina. com。
* 通讯作者:袁丁,Tel:0717-6397366,E-mail:yxyyd@ ctgu. edu. cn。
竹节参又名竹节三七、竹节人参、白三七等,系
五加科人参属植物竹节参 Panax japonicus C. A.
Mey. 的干燥呈竹鞭状根茎,是我国西南地区民间常
用中草药,被土家族、苗族居民视为“草药之
王”〔1,2〕。为 1977 年以后各版中国药典所收载,其
味甘、微苦,性温,归肝、脾、肺经,具有散瘀止血、消
肿止痛、祛痰止咳、补虚强壮等功效,主要用于治疗
痨嗽咯血、跌扑损伤、咳嗽痰多、病后虚弱等症,现代
药理学研究发现竹节参对消化系统、中枢神经系统、
心脑血管系统、免疫系统等具有广泛的药理作
用〔1,3〕。本课题组前期研究发现其化学成分主要为
皂苷类,以齐墩果烷型皂苷为主,尚有少量达玛烷型
皂苷,主要含有人参皂苷、伪人参皂苷、三七皂苷、竹
节人参皂苷甲酯、珠子参苷等,除此之外,还含有丰
富的竹节参多糖、氨基酸,少量的挥发油及无机元素
等成分〔4〕。近年来,随着竹节参市场需求的迅猛增
加,而人工大规模种植尚未形成规模,使得民间出现
的过度采挖野生竹节参现象极为严重。近 5 年来,
本课题组通过对湖北、四川、云南、贵州等竹节参产
地野生资源追踪调查发现,贵州、四川、云南和湖北
的大部分地区的野生竹节参正逐年锐减,局部地区
已濒临枯竭;在鄂西地区的恩施州宣恩县和宜昌市
五峰县开始有野生竹节参的栽培,其中一部分已在
市场出售。但目前对于竹节参野生品和栽培品的品
质差异研究还未见报道〔5〕。为此,本文以鄂西地区
的恩施州宣恩县和宜昌市五峰县两个培育基地的竹
节参栽培品和鄂西地区的竹节参野生品进行药材性
状、显微特征及总皂苷含量方面的比较研究,欲为竹
节参野生品与栽培品的鉴别及质量控制提供依据。
1 材料与仪器
1. 1 材料与试剂 实验用竹节参分别于 2010 年 4
月与 2010 年 8 月采自 2 个市 5 个地区,共 12 份(野
·171·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 2 期 2013 年 2 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2013.02.002
生 5 份,栽培 7 份) ,均为实地采集。所有样品经三
峡大学医学院袁丁教授鉴定均为五加科人参属植物
竹节参 Panax japonicus C. A. Mey. 的干燥根茎,详见
表 1。人参皂苷 Re 对照品(批号:110754-200421,购
于中国食品药品检定研究院) ;所有试剂均为国产
分析纯。
表 1 竹节参样品来源
样品批号 产地 品种
XEYS-100402 恩施州宣恩县 野生
XEYS-100403 恩施州宣恩县 野生
YAYS-100416 宜昌市远安县 野生
JSYS-100408 恩施州建始县 野生
WFYS-100810 宜昌市五峰县 野生
CMYZP-100811 恩施州椿木营种植基地 栽培
CMYZP-100812 恩施州椿木营种植基地 栽培
CMYZP-100813 恩施州椿木营种植基地 栽培
CMYZP-100814 恩施州椿木营种植基地 栽培
WFZP-100830 宜昌市五峰县种植基地 栽培
WFZP-100831 宜昌市五峰县种植基地 栽培
WFZP-100832 宜昌市五峰县种植基地 栽培
1. 2 仪器 UV-3010 型紫外-可见分光光度计(日
本,日立公司) ;WFZ UV-2100 型紫外可见分光光度
(尤尼柯,上海仪器有限公司产品) ;KQ-250B 型超
声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司) ;LEICA
DM500 显微镜(北京冠普佳科技有限公司) ;FUJIF-
ILM FINEPIX HS11 数码相机(日本富士能公司)。
2 方法
2. 1 竹节参野生和栽培品种根茎外观性状比较
分别取上述 12 批次药材进行外观性状观察、测量长
度及直径。
2. 2 竹节参野生和栽培品种根茎组织显微特征比
较 分别选取竹节参野生和栽培品种根茎,经软化
制成徒手切片,切片后用水合氯醛透化装片,显微镜
下观察其组织结构并进行拍照。将每张样品制片平
分为 9 个区域,每个区域在光学显微镜下,用网格测
微尺分别统计 1 个观测视野中导管(0. 16 mm2)或
草酸钙簇晶(0. 25 mm2)的大小,合并数据;每种样
品观测 5 张制片,统计平均值。计算单位面积(1
mm2)中淀粉粒或草酸钙簇晶的数量。随意选取 20
个淀粉粒或草酸钙簇晶用测微尺测量直径,统计最
大值、最小值、平均值。
2. 3 竹节参野生和栽培品种根茎粉末显微特征比
较 分别选取竹节参野生和栽培品种根茎,粉碎成
80 目的粉末,经水装片观察淀粉粒,经水合氯醛透
化装片显微观察其他特征。竹节参野生品和栽培品
各取 2 ~ 3 株植株,制成粉末切片,随意选取 20 个淀
粉粒或草酸钙簇晶用测微尺测量直径,统计最大值、
最小值、平均值,计算单位面积(1 mm2)中淀粉粒或
草酸钙簇晶的数量。
2. 4 竹节参野生和栽培品种根茎总皂苷含量比较
2. 4. 1 供试品溶液的制备:分别取竹节参野生和
栽培品种根茎粗粉 1. 0 g,精密称定,置索氏提取器
中,加乙醚 200 mL,加热回流 1 h,弃去乙醚液,药渣
挥去乙醚,置于索氏提取器中,加甲醇 200 mL,加热
提取至甲醇无色,取甲醇提取液,挥干,残渣以水 30
mL分次转移至分液漏斗中,用水饱和正丁醇振摇提
取 5 次,每次 20 mL,合并正丁醇提取液,用正丁醇
饱和的水洗涤 2 次,每次 30 mL,合并正丁醇提取
液,蒸干,残渣加甲醇溶解并转移至 25 mL 量瓶中,
加甲醇至刻度,摇匀,即得。
2. 4. 2 最大吸收波长的确定:经全波长扫描结果
表明,人参皂苷 Re 对照品溶液和供试品溶液经香
草醛-高氯酸试剂显色后的吸收光谱基本一致,均在
552 nm处有最大吸收,故选择 552 nm 作为测定波
长。
2. 4. 3 标准曲线的确定:精密称取人参皂苷 Re对
照品适量,置 10 mL量瓶中,以甲醇制成每 1 mL 含
1. 30 mg对照品的溶液。精密吸取对照品溶液 100、
120、180、200、240 μL置 10 mL 具塞试管中,挥干溶
剂后,分别加入 5%香草醛-冰乙酸溶液 0. 2 mL,高
氯酸 0. 8 mL,加塞,摇匀,于 60 ℃水浴加热 15 min,
取出,置冰水浴中冷却 3 min,分别加入冰乙酸 5
mL,摇匀,静置 8 min 后,在 552 nm 处测吸光度值。
以测定样品质量(X)对吸光度(A)进行回归分析,
得标准曲线:A = 0. 0025X - 0. 0418,r = 0. 9993。
2. 4. 4 精密度试验:精密吸取“2. 4. 1”项下供试
品溶液 40 μL,共 5 份,分别置于具塞试管中,按
“2. 4. 3”项下方法操作,于 552 nm 处测定吸光度,
结果显示 RSD为 1. 67%(n = 5)。
2. 4. 5 稳定性试验:精密吸取供试品溶液 40 μL,
按“2. 4. 3”项下方法操作,每隔 5 min测定 1 次吸光
度,一共测定 14 次,计算 RSD 为 1. 24%(n = 14) ,
表明竹节参总皂苷在显色终止反应后的 65 min 内
测定稳定。
2. 4. 6 重现性试验:精密称取同一批次的竹节参
药材粉末 5 份,分别按照“2. 4. 1”项下方法制备供
试品溶液,按精密度试验法进行测定,结果 RSD 为
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2. 00%(n = 5) ,表明本法重现性良好。
2. 4. 7 加样回收率试验:取已知皂苷含量(163. 25
mg /g)的竹节参药材粉末共 6 份,称重后分别加入
人参皂苷 Re对照品溶液适量,按照“2. 4. 1”项下方
法制备供试品溶液,按精密度试验法进行测定,计算
得竹节参中总皂苷平均加样回收率为 99. 82%,RSD
为 2. 73%(n = 6)。
2. 4. 8 总皂苷含量的测定:分别取竹节参野生和
栽培品种根茎粗粉 1. 0 g,称定后分别按照“2. 4. 1”
项下方法制备供试品溶液,精密吸取该样品溶液 40
μL,分别按“2. 4. 3”项下方法操作,于 552 nm 处测
定吸光度。由标准曲线给出样品溶液相当于人参皂
苷 Re对照品溶液的浓度,根据回归方程,计算样品
中总皂苷的含量。
2. 5 数据统计分析 所有实验结果的数据以 珋x ± s
表示,所有数据分析在 SPSS 13. 0 统计软件包上进
行,以单因素方差分析进行多组间差异的比较,以
Dunnett-t检验比较两组间均数的差异;P < 0. 05 认
为差异有统计学意义。
3 结果
3. 1 竹节参野生和栽培品种根茎外观性状观察
3. 1. 1 竹节参野生品种:野生竹节根茎参呈竹鞭
状,圆柱形,稍弯曲;长 3 ~ 13 cm,直径 0. 5 ~ 1. 7
cm;表面黄褐色,粗糙,有致密的纵皱纹及根痕;节
明显,节间长 0. 5 ~ 1. 5 cm,每节有 1 个凹陷的茎
痕;质坚硬;断面淡黄棕色,黄色点状维管束排列成
环;无臭,味苦而后微甜。
3. 1. 2 竹节参栽培品种:栽培竹节参根茎呈竹鞭
状,圆柱形,稍弯曲;长 7 ~ 18 cm,直径 1. 3 ~ 3. 1
cm;表面淡黄色,光滑,偶有纵皱纹及根痕;节明显,
节间长 0. 8 ~ 2 cm,每节有 1 个凹陷的茎痕;质坚
韧,断面黄白色,黄色点状维管束排列成环;无臭,味
苦而后微甜。
3. 2 竹节参野生和栽培品种根茎组织显微特征观
察
3. 2. 1 竹节参野生品种:木栓层为 5 ~ 10 层细胞。
皮层有大量草酸钙簇晶和分泌道,草酸钙簇晶直径
30 ~ 95 μm;形成层成环。分泌道呈圆形及类圆形,
直径 32 ~ 450 μm,周围分泌细胞 5 ~ 15 个。维管束
外韧型,8 ~ 10 环状排列;韧皮部分泌道较多。木质
部束呈 2 ~ 3 股性放射状排列,导管类多角形或类圆
形,直径约为 58 ~ 76 μm;髓部较宽。本品薄壁细胞
中含草酸钙簇晶及淀粉粒(图 1A)。
3. 2. 2 竹节参栽培品种:木栓层为 5 ~ 12 层细胞。
皮层较宽,有大量草酸钙簇晶,分泌道偶见,草酸钙
簇晶直径 45 ~ 105 μm;分泌道呈圆形,直径 30 ~ 400
μm,周围分泌细胞 5 ~ 15 个,形成层成环。木纤维
常 1 ~ 4 束,有的纤维束旁有较大的木化厚壁细胞。
韧皮部分泌道偶见。木质部束呈 2 ~ 5 股性放射状
排列,导管类多角形或类圆形,直径约为 50 ~ 76
μm;中央有髓。本品薄壁细胞中含草酸钙簇晶及淀
粉粒(图 1B)。
图 1 竹节参野生品种(A)与栽培品种(B)根茎横切面
1. 木栓层 2. 皮层 3. 草酸钙簇晶 4. 形成层 5. 木质部 6. 木纤维 7. 髓
3. 3 竹节参野生和栽培品种根茎粉末显微特征观
察
3. 3. 1 竹节参野生品种:粉末深褐色。木栓细胞
呈多角形,壁薄,内含分泌物;导管主要为梯纹或网
纹导管,直径 17 ~ 55 μm。木纤维多成束,长梭形,
末端长尖或稍倾斜,直径 12 ~ 37 μm。草酸钙簇晶
·371·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 2 期 2013 年 2 月
在薄壁细胞组织中均有分布,直径 32 ~ 105 μm,棱
角多宽钝,个别较尖。内含色素块。淀粉粒多,分布
在整个薄壁组织,多为单粒,呈卵圆形及类球形,直
1 ~ 12 μm,脐点点状,复粒由 2 ~ 4 个分粒组成
(图 2)。
图 2 竹节参野生品种根茎粉末特征
1. 草酸钙簇晶 2. 导管 3. 色素块 4. 木栓细胞 5. 树
脂道碎片 6. 木纤维 7. 淀粉粒
3. 3. 2 竹节参栽培品种:粉末淡黄色。木栓细胞
呈多角形,壁薄,内含分泌物;导管为梯纹,直径 19
~ 55 μm。木纤维多成束,长梭形,末端长尖或稍倾
斜,直径 15 ~ 40 μm。草酸钙簇晶在薄壁细胞组织
中均有分布,直径 25 ~ 100 μm,棱角多宽钝,个别较
尖。内无色素块。仅含有形状不规则、色泽不均匀
的油状物〔6〕。淀粉粒多,分布在整个薄壁组织,多
为单粒,呈卵圆形及类球形,直径 2 ~ 14 μm,脐点点
状,复粒由 2 ~ 4 个分粒组成(图 3)。
3. 4 竹节参野生和栽培品种根茎外观性状、组织
及粉末显微特征比较 通过对竹节参野生和栽培品
图 3 竹节参栽培品种根茎粉末特征
1. 草酸钙簇晶 2. 导管 3. 木栓细胞 4. 油状物 5. 树
脂道碎片 6. 木纤维 7. 淀粉粒
种外观性状比较,野生品根茎直径较小为 0. 5 ~ 1. 7
cm,长度较短为 3 ~ 13 cm,颜色较深且质地更坚硬,
横切面疏松,有裂隙;栽培品根茎直径较大为 1. 3 ~
3. 1 cm,长度较长为 7 ~ 18 cm,颜色较浅,质地相对
野生品更为柔软,横切面平整。通过比较竹节参野
生和栽培品种根茎组织显微特征,发现野生品种草
酸钙结晶较多,栽培品种较少,野生品种木纤维较栽
培品种排列整齐、有规律,导管也密集,并可见明显
的色素块,而栽培品种则未见(表 2)。粉末显微特
征比较,竹节参野生品种草酸钙簇晶直径和单位面
积内草酸钙簇晶的个数均较大和较多,与栽培品比
较具有统计学差异(P < 0. 05 或 P < 0. 01) ;其导管
直径较栽培品小,与栽培品比较具有统计学差异(P
< 0. 01) ;通过比较两者单位面积内淀粉粒数目,发
现竹节参野生品数量较多,与栽培品比较具有统计
学差异(P < 0. 01)。见表 3。
表 2 竹节参野生与栽培品种根茎性状、组织显微特征比较
项目 野生品种 栽培品种
外观性状 直径 直径 0. 5 ~ 1. 7 cm,长 3 ~ 13 cm 直径 1. 3 ~ 3. 1 cm,长 7 ~ 18 cm
质地 坚硬 坚实
切面 淡黄棕色,疏松,有裂隙 黄白色,较平整
组织显微特征 草酸钙簇晶 89. 2 个 /mm2,直径 32. 7 ~ 104. 6 μm 71. 6 个 /mm2,直径 25. 6 ~ 101. 6 μm
木纤维 木纤维成束,2 ~ 9 列纤维细胞组成,较小,呈
现年轮状
木纤维成束或不成束,大小不一,多与导管
互相排列
导管 密集,多为梯纹或网纹,直径 17. 2 ~ 55. 6 μm 稀疏,仅为梯纹,直径 18. 8 ~ 54. 7 μm
色素块 有 无
淀粉粒 1280 个 /mm2 1477 个 /mm2
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表 3 竹节参野生和栽培品种根茎粉末显微特征比较(珔x ± s,n =20)
品种
直径 /μm
导管 草酸钙簇晶
单位观测面积数量 /(个 /mm2)
淀粉粒 草酸钙簇晶
野生品种 34. 12 ± 2. 15 67. 28 ± 3. 49 1608 ± 91. 02 89. 28 ± 10. 47
栽培品种 38. 35 ± 1. 31b 60. 61 ± 5. 79a 1476 ± 53. 05b 71. 57 ± 6. 60b
注:与竹节参野生品种比较,aP < 0. 05,bP < 0. 01
3. 5 竹节参野生和栽培品种根茎总皂苷含量比较
由表 4 可知,竹节参野生品总皂苷含量较低,与栽
培品比较具有统计学差异(P < 0. 01)。
表 4 竹节参野生和栽培品种根茎总皂苷
含量比较(珔x ± s,n =20)
品种 总皂苷含量 /(mg /g)
野生品种 166. 03 ± 11. 86
栽培品种 228. 38 ± 7. 49b
注:与竹节参野生品种比较,bP < 0. 01
4 讨论
通过对鄂西地区竹节参野生和栽培品种药材性
状、显微特征以及总皂苷含量比较分析,发现上述指
标在野生品和栽培品间均存在一定差异,具体表现
为:鄂西地区竹节参野生品颜色较深、表面更粗糙、
直径更小、长度较短及质地较坚硬,可能与浇水、
施肥等人为干预有关;野生品草酸钙簇晶的单位面
积数量明显多于栽培品,且直径较大;野生品木质部
导管相对栽培品更加密集、粗大;竹节参野生品存在
红棕色色素块,栽培品中并未发现,笔者认为色素块
的存在可能是野生品竹节参颜色较深的原因之一。
在中药材粉末鉴别中,色素块常常作为区分药材的
依据之一〔6〕。竹节参野生品总皂苷含量较栽培品
低。结合文献资料〔7,8〕,笔者认为造成上述差异原
因可能与植物体在不同的生长条件下,机体内的次
生代谢物质的积累与土壤的环境、有机物质含量以
及水分和光照等因素均有较大关系。
参 考 文 献
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737-739.
《中药材》杂志征稿内容
1 药用植物栽培,包括野生药材变家种,引种药材和异地药材的引种驯化,道地药材的研究,培育优良品种,防治病虫害,改
革耕作制度,提高产量、质量,组织培养,药用真菌的栽培及 GAP基地的建设等。
2 动物药研究,包括药用动物的饲养和管理,资源、生态、习性的调查与观察;野生变家养与异地引种品种的驯化;用新技术、
新方法提高动物药的产量与质量;动物药的药理、药化和临床实验等。
3 中药材鉴别,加工炮制和商品养护。
4 中药资源的合理开发和利用。
5 中药化学,药理与临床试验。
6 国外药材的生产研究成果和动向。
7 新技术、新方法在中药材上的应用。
8 基础理论讲座,文献综述,专论,考证,译文,中药剂型改革,制剂,用药,药膳,经验以及报道中药店(房)的文章等。
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