全 文 ：·试验研究· 北方园艺 2009(12):56～ 58
第一作者简介:王红星(1967-),女 ,河南周口人, 硕士 ,副教授 ,现
主要从事植物生理生化研究工作。 E-mail:w anghx0606@126.
com。
通讯作者:李景原(1963-),男 ,河南上蔡人, 博士, 教授 ,现主要从
事药用植物研究工作。 E-mail:ljybot@sina.com。
基金项目:河南省高校青年骨干教师资助项目(127);河南省教育
厅自然科学研究计划资助项目(2009B180032)。
收稿日期:2009-06-20
光质对库拉索芦荟生物活性物质的影响
王 红星1 , 王 　进1 , 李景 原2
(1.周口师范学院 生命科学系,河南周口 466001;2.河南师范大学生命科学学院,河南新乡 453002)
　　摘　要:运用植物化学法和 HPLC技术研究了光质处理对库拉索芦荟中蒽醌类物质 、多糖和
可溶性蛋白等的活性成分影响。结果表明:3种(红光 、蓝光和黄光)处理均能导致总蒽醌 、芦荟素
和芦荟大黄素含量增加 ,黄光更利于总蒽醌 、芦荟素和芦荟多糖的积累 ,蓝光利于芦荟大黄素的
积累;3种光质处理均导致可溶性蛋白含量下降。
关键词:光质;库拉索芦荟;蒽醌;芦荟多糖
中图分类号:S 682.33　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2009)12-0056-03
　　库拉索芦荟 ,亦称翠叶芦荟 ,属百合科植物芦荟属
常绿肉质植物[ 1] 。广泛应用于化妆品 、医药 、保健食品
等方面 ,使用价值居芦荟属植物首位[ 2-3] 。现已证明 ,芦
荟含有近 200种化学成分 ,其中药用成分约 80种 ,主要
是蒽醌类物质和多糖 ,它们共同作用能表现出很好的抗
菌、促进伤口愈合 、降血脂和血糖 、抗肿瘤 、抗辐射 、抗病
毒、提高人体免疫机能 、滋养皮肤和毛发等性能[ 4-6] 。因
此 ,芦荟的神奇功效受到越来越多人的关注。
到目前为止 ,芦荟中具有生理活性物质的种类 、有
效成分产生积累部位及药用部位的形态结构已基本清
楚 ,而不同光质对芦荟生物活性物质的影响的研究还未
见报道 ,该研究对不同光照与活性物质积累的相关性进
行了初步探讨以指导芦荟栽培。
1　材料与方法
1.1　试验材料
库拉索芦荟(Aloe vera L.Burm.f)。
1.2　试验方法
1.2.1　无菌苗的获得　选取生长健壮的 2 a 生无病虫
害芦荟植株 ,去除老叶 ,在自来水下冲洗 1 ～ 2 h。在无
菌室内 ,取茎段切成1 cm小段 ,将外植体在 75%酒精内
浸泡 30 s ,再用 0.1%升汞溶液消毒10 min ,无菌水冲洗
5次 ,接种于 MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L培
养基中。接种后的外植体置于(27±1)℃、光照强度
2 000 lx 、每天光照12 h条件下培养获得无菌苗 ,待苗长
至 4片叶时 ,进行不同光质处理。
1.2.2　材料处理　无菌苗分成4组 ,每组20瓶 ,分别照
射红光 、蓝光和黄光进行处理 ,以白光为对照 ,处理20 d。
1.2.3　蒽醌类物质的测定　取每组芦荟各 10株 ,平均
分成 5份 ,整株恒温干燥箱中80℃烘干 ,研成粉末 ,过 40
目筛 ,分析天平精确称取 5 mg 加入 5 mL甲醇 ,超声波
提取 60 min ,0.45μm 微滤器过滤 ,吸取滤液 10μL 进
样。采用高效液相色谱技术 ,以芦荟大黄素和芦荟素为
标准品 ,分别在 294 nm 、365 nm 波长检测 ,根据峰面积
测定芦荟大黄素和芦荟素的含量.芦荟叶中的总蒽醌含
量用 UV751GD紫外可见分光光度计测定 ,在 510 nm处
检测 ,以1 ,8-二羟基蒽醌为标准品绘制标准曲线 ,计算
总蒽醌的含量 ,并用高效液相色谱仪分析出峰情况。高
效液相色谱仪为waters 2996 ,色谱柱为伊利特ODS2C18
分析柱(150 mm×4.6 mm),流动相为 A液:10 mmol/ L
乙酸铵+2%乙腈 , B 液:70%乙腈 ,柱温 20℃, 流速
1.0 mL/min。以上标准品均购自Sigma公司 ,浓度为 100
μg/mL。
1.2.4　芦荟多糖测定方法[ 7] 　取每组芦荟各 10株。称
取全叶 0.5 g ,研磨成匀浆 ,移至试管中 ,加入 10 mL蒸
馏水煮沸30 min ,过滤 ,冲洗滤纸及滤渣3 ～ 5次 ,定容至
25 mL。以甘露糖为标准品 ,采用硫酸-苯酚法 ,绘制标
准曲线。吸取溶液2 mL ,加入9%苯酚溶液 1 mL ,浓硫
酸 5 mL ,静置30 min ,723分光光度计测吸光度值 ,计算
出芦荟叶片中芦荟多糖的含量。
1.2.5　可溶性蛋白的测定[ 8] 　取每种芦荟各 10株 ,以
牛血清白蛋白为标准品 ,考马斯亮兰 G-250染色法测定
蛋白质的含量 ,绘制标准曲线。取芦荟叶片组织 1 g ,液
氮研磨 ,加入 pH 7 磷酸缓冲溶液 10 mL , 4℃离心
10 min ,取上清液 ,723分光光度计测吸光度值 ,计算出
芦荟叶片中可溶性总蛋白的含量。试验结果采用 SPSS
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北方园艺 2009(12):56 ～ 58 ·试验研究 ·
统计软件(SPSS for windows 12.0),进行 t检验 ,分析对
照和处理间的差异显著性。
2　结果与分析
2.1　蒽醌类物质的测定结果
由表 1可以看出 ,与对照相比 ,不同光照处理下 ,芦
荟叶中总蒽醌 、芦荟素和芦荟大黄素的含量均有所增
加。蓝光和黄光照射下总蒽醌的含量分别增加了
12.93%和12.94%,达到显著性差异水平 ,而红光照射
下总蒽醌含量仅增加了8.8%。红光和黄光照射下芦荟
素含量明显增加 ,分别增加了 162.44%和 271.33%,达
到显著性差异水平 ,蓝光下芦荟素的含量增加了
27.55%。不同光质照射下芦荟大黄素的变化更为显著 ,
与对照相比 ,红 、蓝 、黄 3种光质处理芦荟大黄素含量均
明显增加 ,分别增加了 103.00%、301.04%和224.65%,
各处理间差异显著。
　　表 1 不同光质对蒽醌类物质的影响
　　Table 1　Effects of diff erent light qualit y on anth raquinones content
of aloe leaves (mg/ g DW)
对照Control 红光Red 蓝光Blue 黄光 Yellow
总蒽醌含量
Content of anthraquinones
81.35 a 88.51 a 91.87 b 91.87b
芦荟素含量
Content o f aloin
1.50 a 3.94 b 1.91 a 5.57 c
芦荟大黄素含量
Content of aloe-emodin 7.65 a 15.54 b 30.69 c 24.85 d
　　注:表中 a、b、c、d表示在 P<0.05水平 t检验(n=5)差异显著,下表同。
Notes:a, b , cand d indicant significant differences by t test (n=5)at P<0.05.
They mean the same below.
蒽醌的高效液相色谱图显示 ,不同处理蒽醌类物质
的出峰数量 、峰高和峰面积均存在差异 ,红光和黄光处
理下 ,出峰数量明显减少 ,与对照相比 ,蓝光处理在相同
时间出现的吸收峰的峰高和峰面积均有所升高。
图1　不同处理芦荟中蒽醌类物质的 HPLC 图谱
注:a:对照 ,b:红光 , c:蓝光, d:黄光。
Fig.1　Diag rams of HPLC
Note:a:under w hi te light;b:under red light;c:under blue light ;d:under yellow light.
2.2　芦荟多糖和蛋白质的测定结果
3种光质处理下 ,只有黄光照射芦荟多糖含量增加
了47.1%,其它 2种处理均导致芦荟多糖积累的减少 ,
红光减少了24.39%,蓝光减少了 27.29%,与对照相比 ,
每种处理芦荟多糖的变化均达到显著性差异水平。不
同处理下 ,蛋白质的含量均有所下降 ,红 、蓝 、黄 3种光
下 ,蛋白质含量分别下降了17.24%、32.91%和49.21%,
　表 2 不同光质对芦荟多糖和可溶性蛋白含量的影响
　　Table 2 Effects of dif ferent light quality on soluble polysaccharide
and soluble protein content of aloe leaves mg/ g FW
对照Control 红光Red 蓝光Blue 黄光 Yellow
芦荟多糖含量
Content of polysaccharides
1.04 a 0.78 b 0.75 b 1.52 c
蛋白质含量
Content o f pro tein
1.59 a 1.32 ab 1.07 bc 0.81 c
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蓝光和黄光下蛋白质变化达到显著性差异水平 ,红光下
变化不显著(见表2)。
3　讨论
芦荟中的蒽醌类物质是一类具有重要药用价值的
次生代谢物 ,主要包括芦荟素(Aloin)、芦荟大黄素(Aloe-
emodin)、高那特芦荟素(Homonataloin)、芦荟苦素(Aloe-
sin E)等[ 9-11] ,具有杀菌 ,消炎 、分解毒素等功效。该试验
结果显示 ,与白光相比 ,不同光质处理均有利于芦荟中
蒽醌类次生代谢物的积累 ,蓝光和黄光明显促进库拉索
芦荟中总蒽醌的积累 ,红光的积累作用不明显。黄光对
芦荟素的积累最为有利 ,其次是红光;对于芦荟大黄素
的积累作用是蓝光>黄光>红光>白光。
芦荟多糖是芦荟凝胶中的重要活性成分 ,具有防止
细胞老化 、抗衰老 、防皱 、增加皮肤弹性的功效。另据有
关资料报道[ 12-16] ,芦荟多糖可以通过提高人体免疫系统
的功能 ,提高对癌症和艾滋病的防治效果。该研究发
现 ,黄光照射明显提高芦荟多糖的含量。而无论哪种处
理均能降低芦荟中可溶性蛋白的含量。
芦荟的用处十分广泛 ,可以药用 、美容化妆也可食
用 ,不同的部分所含活性物质成分差别很大 ,用途也不
同。芦荟绿色同化组织是芦荟素等蒽醌类物质的储藏
场所[ 17-20] ,为重要的药用部分;而多种活性酶和芦荟多糖
主要存在于芦荟凝胶中 ,芦荟凝胶多用于食品和化妆品行
业。因此 ,可根据芦荟不同的用途 ,采用不同的灯光照射
或在北方地区越冬时期用不同的薄膜覆盖 ,以促进不同物
质的积累。用红光和黄光处理以促进蒽醌类物质的积累;
用黄光处理可以到达刺激芦荟多糖积累的作用。
参考文献
[ 1] 　侯冬岩 ,回瑞华 ,李铁纯.芦荟的研究进展[ J] .鞍山师范学院学报 ,
2002 ,4(3):54-59.
[ 2] 　冯桂强 ,顾晓红 ,王玉英.芦荟的栽培与繁殖[ J] .植物生理学通讯 ,
1991(1):27-28.
[ 3] 　黄卓忠 ,潘颖南 ,苏宾 ,等.芦荟的应用概况及开发应用前景[ J] .广西
农业科学 ,1999(2):108-110.
[ 4] 　Leung A Y.Aloe vera in cosmetic[ J] .Drugs Cos.Indu., 1977, 120:
342-350.
[ 5] 　S oeda M , Otomo M ,Omem , et al.S tudies on anti-bacterial and anti-fun-
gal activity of Cape Aloe[ J] .Nippon Saikingaku Zasshi ,1996 ,21:609-614.
[ 6] 　Yamamoto M , Masui T , SUGiyama K , et al.Anti-inf lammatory act ive
constituents of Aloe arborescens Miller[ J] .Agri.Bio.Chem , 1991, 55:1627-
1629.
[ 7] 　林新华,陈俊 ,陈伟 ,等.芦荟多糖的分离提取与含量测定[ J] .福建医
科大学学报, 2003 , 37(2):214-216.
[ 8] 　李合生.植物生理生化实验原理和技术[ M] .北京:高等教育出版社,
2000.
[ 9] 　Brich A J , DonavanF W.Barbaloin[ J] .Aust J Chem ,1995 ,8:523-528.
[ 10] Franz G , Grun M.Chemistry , occurrence and biosynthesis of C-glyco-
syl compounds in plants[ J] .Planta Medicine , 1983 , 47:131-140.
[ 11] Reynolds T.Observations on the phytochemist ry of the Aloe leaf-exu-
date compounds[ J] .Bot.J Linnean Soc , 1985 , 90:179-199.
[ 12] Okamura N ,Hine N , Harada S ,et al.Diastereomeric C-glucosylanthrones
of Aloe vera leaves[ J] .Phytochemistry-Oxford, 1997,45(7):1519-1522.
[ 13] Manit to P , Monti D , Speranza G.Studies on Aloe Conformation and
Absolute ConFig.uration of Aloins A and B and Related 10-C-glucosy1-9-an-
thrones[ J] .Org Chem , 1990(2):1297.
[ 14] Shin K H , Woo S S , Lim W S.Elgonica-dimers A and B , Two Potent
Alcohof Metabolism Inhibitory Constituents of Aloe Arborescens[ J] .Nat
Prod ,1997, 60:1180.
[ 15] Speranza G , Mani tto P , Cassara P.Feralolide.Adihydrcisocumarin
f rom Cape Aloe[ J] .Phylochemist ry ,1993 ,33:175.
[ 16] 贾季微,高一翔.中国芦荟凝胶多糖的研究[ J] .北京联合大学学报,
1993 ,7(1):7-10.
[ 17] 沈宗根,吕洪飞 ,Gut terman Y ,等.芦荟属植物叶内蒽醌类物质的组
织化学定位研究[ J] .西北植物学报, 2002, 22(6):1370-1384.
[ 18] 胡正海,沈宗根 ,李景原.芦荟属植物叶的结构与蒽醌类物质的关系
[ J] .中草药 ,2001 ,32(4):347-350.
[ 19] Shen Z G , Elena Chauser volfson, Yitzchak Gut terman , et al.Anato-
my , histochemist ry and phytochemist ry of leaves in Aloe vera var.chiensis
[ J] .Acta Bot Sin ,2001 ,43(8):780-787.
[ 20] 王太霞,李景原 ,沈宗根,等.芦荟叶内芦荟素细胞的发育与蒽醌类
物质的积累[ J] .实验生物学报, 2003, 36(5):361-367.
Effects of Light on Bioactive Substance of Aloe.vera.L
WANG Hong-xing1 ,WANG Jin1 , LI Jing-yuan2
(1.College of Life Science , Zhoukou Normal University , Zhoukou , Henan 466000 , China;2.College of Life Science , Henan Normal Univer-
sity , Xinxiang , Henan 453002 , China)
Abstract:Anthraquinones and polysaccharides are the main bioactive substance of Aloe vera.L .Therefore , to study their
contents under different light quality is of great interest to Aloe planting.Bioactive Substance Aloevera.L were studied
by the methods of plant chemistry and HPLC.Results compared with the control (white light), anthraquinones , aloin
and aloe-emodin contents were increased under red light , blue light and yellow light.Yellow light was more favourable to
the accumulation of total anthraquinones , aloin and aloe polysaccharides than other light , blue light was favourable to the
accumulation of aloe-emodin.Soluble protein content of aloe was reduced under different treatments.The results of the
study may provide references for aloe planting in North China.
Keywords:Light quality;Aloevera L;Anthraquinone;Aloe polysaccharides
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