全 文 :香石竹植物伤流液及其中有机成分的提取研究*
王明轩 , 范利花 , 段良飞 , 李池丽 , 段军雄 , 官会林 , 高旭红
(云南师范大学 能源与环境科学学院可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室 ,
云南 昆明 650092)
摘 要: 在总结了已报道的植物伤流液提取方法的基础上 , 对香石竹植物伤流液及其中有机成分的提
取方法进行了研究 ,研究结果表明选用加压收集法来提取香石竹植物伤流液 , 能够获得较好的提取效
果。此外 , 实验结果还表明香石竹健康植株和病害植株伤流液的提取物在颜色 、状态及溶解性等方面存
在明显差异。
关键词: 香石竹;伤流液;提取研究
中图分类号: Q949.745.8 文献标识码: A 文章编号:1007-9793(2011)03-0068-03
香石竹(DianthuscaryphylusL)又称作康乃
馨 、麝香石竹 ,是石竹科石竹属(Dianthus)多年生
的宿根性草本植物(Carnation)[ 1] ,原产于西西里
岛 、南欧 、北美 、西亚等区域 ,因其花色娇艳并且放
出芬芳的香气而出名 。香石竹是世界四大鲜切花
品种之一 ,也是我国主要的鲜切花品种 ,生产面积
和销售量列于其他鲜花品种之首 ,生产面积覆盖
世界各地[ 2 ] 。在香石竹的种植栽培过程中 ,由于
各种病症 (其中主要为叶斑病 、病毒病 、枯萎病
等)的出现 ,使其不同程度的出现植株矮化或畸
形 ,花叶或花苞开裂 、花碎色等症状 ,大大降低了
其观赏价值和经济价值[ 3-4] 。
掐断植物的嫩茎 ,断面流出汁液 ,这种现象称
为伤流 ,流出的液体即伤流液 ,是伤口的输导组织
(木质部)的汁液 ,受根压作用使其在导管中向地
上部移动而流出 ,此外不可避免的还有细胞液 ,组
织液和韧皮部流出的有机物掐断植物的嫩茎 ,断
面流出汁液 ,这种现象称为伤流 ,流出的液体即伤
流液 ,是伤口的输导组织(木质部)的汁液 ,受根
压作用使其在导管中向地上部移动而流出 ,此外
不可避免的还有细胞液 ,组织液和韧皮部流出的
有机物 [ 5, 10] 。
前期研究发现 ,香石竹的伤流物中含有一定
的化学活性物质 ,对于真菌及其休眠体和细菌都
有一定抑制和诱导作用。因此我们的研究目的是
从香石竹植物样品的伤流物中提取 、筛选分析与
分离出有效的活性有机化学物质 ,并主要针对香
石竹的病原真菌做抑菌活性实验。
1 植物伤流液提取方法的介绍
根据国内外相关报到 ,植物伤流液的采集与
提取方法主要有直接收集的方法和间接收集
法 [ 5-8] 。若伤流液含量较少可添加脱脂棉等来帮
助吸取伤流液或采用加压的方法 ,下面是对伤流
液提取方法的具体介绍。
1.1 植物根压自然收集法
植物根压自然收集法是切去植物地上部分 ,
靠植物根压溢出的根系伤流液 。这种方法又分为
吸收法和直接收集法两种 。吸收法是用脱脂棉 、
滤纸等吸收伤流液 ,吸收完毕后用注射器压出或
者通过抽滤将伤流液收集到容器中 。例如番茄伤
流液的收集方法:称取 1g脱脂棉 ,塞入自封袋中 ,
在距根基 2cm处用手术刀片切断茎杆 , 3min后用
洁净滤纸吸走断茎处的组织液 ,以防韧皮部汁液
的交叉污染 ,然后迅速将袋子套住茎杆并使茎断
第 31卷第 3期
2011年 5月
云南师范大学学报
JournalofYunnanNormalUniversity
Vol.31 No.3
May2011
* 收稿日期:2011-02-22
基金项目:国家自然科学基金资助项目(40861019), 云南省教育厅基金项目(08Y0142),云南省大学生创新性实
验计划项目(CX09)资助.
作者简介:王明轩(1988-),男 , 江苏省南京市人 ,主要从事环境能源工程方面研究.
面与脱脂棉接触 。 3h后取下袋子 ,立即将伤流液
挤脱下来 , -70℃冷冻保存;直接收集法是将主
茎切断后 ,直接将其插入容器口 。或者在茎上连
接一段胶管 ,将胶管放到容器中收集 。例如玉米
根系伤流液的收集方法:收集时间为 6:00pm至
次日 7:00pm,在 7叶节处用刀片快速切断植株 ,
然后用去离子水将残茎切口冲洗干净 ,套上自制
的指形套胶管 ,用橡皮筋将指形套固定在残茎上 ,
胶管接入三角瓶收集伤流液 ,为防止异物进入 ,收
集装置用薄膜盖好。
1.2 加压收集法
将割去地上部的完整根系放入压力室中 ,切
面突出压力室外 ,逐步提高压力室内的静水压直
到切面上刚呈现液滴即可收集 。采用这种方法能
够很容易收集到各种植物在任何条件下的根系伤
流液。
1.3 西瓜伤流液的收集方法
分别于伸蔓期 、开花期和坐果后 ,结合生长动
态调查 ,各选取 10株嫁接植株和自根植株 ,在子
叶节处断茎后 ,套上粗细与下胚轴相配的乳胶管 ,
胶管接另一端插入用塑料薄膜封口的三角瓶内 ,
三角瓶高度略低于断茎位置 ,收集伤流液一昼夜 ,
量其体积后 ,在 -20℃条件下保存待测。
2 研究结果与分析
2.1 香石竹植物伤流液的提取研究
近年来 ,国内外对关于香石竹的研究主要在
其切花的培育与保鲜技术 、种植管理以及病害防
治方法和手段等方面的研究报道较多 ,但尚未见
到关于香石竹的植物伤流物及其化学成分的相关
研究报道。据国外已有报道指出 ,已从香石竹的
花苞中分离到了抗细菌成分[ 9] 。
2.1.1样品采集
实验用香石竹植物样品采自于云南英茂花卉
有限公司江川香石竹设施栽培大棚基地 ,植物品
种为马斯特 ,为种植两年的健康植株和枯萎病害
植株的植物样品 。
2.1.2植物伤流物的提取方法研究
由于干燥的气候条件的影响 ,我们发现在实
验条件下香石竹植物样品的伤流液采用根压自然
收集法的到的伤流液很少 ,甚至得不到;因此 ,我
们用甲醇作为提取溶剂采用加压收集法来提取香
石竹植物样品的伤流液 ,得到了较好的结果。
2.2 香石竹植物伤流物中有机成分的提取研究
2.2.1有机组分的浸膏制取
以甲醇为溶剂 ,对已得到的香石竹的植物伤
流物进行冷提和热提 ,重复三次 ,甲醇提取液用旋
转薄膜蒸发仪减压浓缩提取液 ,得到香石竹植物
伤流物中有机物质浸膏。
2.2.2不同极性有机组分的萃取
因为伤流液中所含物质的极性有所不同 ,因
此实验选用石油醚和乙酸乙酯两种极性不同的溶
剂作为萃取液 。石油醚是低极性的油溶性溶剂 ,
乙酸乙酯是极性中等的酯溶性的溶剂。将浸膏溶
解后用石油醚萃取 3次 ,每次加入石油醚 50mL,
再将下层水溶物用乙酸乙酯萃取 3次 ,每次加入
乙酸乙酯 50mL.最后按编号分别得到不同萃取
液 ,再用旋转薄膜蒸发仪减压浓缩萃取液 ,分离出
其中的石油醚和乙酸乙酯 ,最终得到不同极性段
的有机组分的萃取物 。
3 讨论
由于前期天气干旱影响 ,尽管我们采集的样
品都是花期较好阶段的香石竹植植物 ,但样品中
的伤流物含量不丰富 ,提取难度较大 。研究结果
表明:健康植株的提取液为黄绿色 ,浸膏为棕黄色
半蜡状液体 ,水溶性较好;病害植株的提取液为深
绿色 ,浸膏为黄绿色半蜡状液体 ,水溶性较好。根
据萃取结果 ,我们发现健康植株的石油醚萃取液
和乙酸乙酯萃取液在颜色 、状态及溶解性等方面
都与病害植株样品存在明显差异。
健康植株和病害植株伤流物中提取物有明显
差异 ,表明其中的化学成分有所不同 ,但其结果还
有待下一步的实验研究。
参 考 文 献:
[ 1] 赵志昆 , 田海霞.康乃馨主要病害的防治 [ J] .北
方园艺 , 2005, (4):37-39.
[ 2] 任明政.香石竹病毒病的发生与防治 [ J] .农业科
技与信息 , 2006, (12):1-3.
[ 3] 孔宝华 , 陈海如 , 蔡红 , 等.云南省花卉病毒病种
·69· 第 3期 王明轩 ,等: 香石竹植物伤流液及其中有机成分的提取研究
类及防治对策 [ J] .植物保护 , 2001, 27(5):25
-26.
[ 4] 蔡红.昆明地区香石竹病毒病及综合防治研究
[ J] .云南农业大学学报 , 2001, 16(1):18-19.
[ 5] 王蔓丽.葡萄 、丝瓜伤流液的抗氧化等活性检测与
抗氧化物质的初步探讨 [ D] .南京师范大学 , 2008.
[ 6] 陈范骏 , 米国华 , 刘建安 , 等.玉米自交系木质部
伤流液中氮素形态形态差异及其与氮效率的关系
[ J] .中国农业科学 , 1999, 32(5):43-48.
[ 7] 董学会 , 段留生 , 何钟佩 , 等.30%己乙水剂对玉
米根系伤流液及其组分的影响 [ J] .西北植物学
报 , 2005, 25(3):588-591.
[ 8] 陈贵林 , 乜兰春 , 赵丽丽.嫁接西瓜生长动态及伤
流液营养元素含量的研究 [ J] .河北农业大学学报 ,
1999, 22(30):39-43.
[ 9] MOHAMMEDMJ, Al-BAYATIFA.Isolationand
identificationofantibacterialcompoundsfromThymus
KotschyanusaerialpartsandDianthuscaryphylus
flowerbuds[ J] .Phytomedicine.2009, 16(6 -7):
632-637.
[ 10] 代茄 ,冀敏 , 舒小梅 , 等.葡萄愈伤组织 RNA提取
方法比较及部分基因的表达差异初步分析 [ J] .云
南大学学报:自然科学版 , 2009, 31(4):410-415.
TheExtractiveStudyofCarnationBleedingSapand
TheirOrganicComponents
WANGMing-xuan, FANLi-hua, DUANLiang-fei, LIChi-li,
DUANJun-xiong, GUANHui-lin, GAOXu-hong
(1 EnergyandEnvironmentSciencecolege, EducationMinistryKeyLaboratoryofRenewableEnergy
AdvancedMaterialsandManufacturingTechnology, YunnanNormalUniversity, Kunming650092, China)
Abstract: Onthebasisofsummarizingtheextractionofxylemsapofplants, theextractivemethodsofCar-
nationBleedingSapandTheirOrganicComponentswerestudied, theresultshowedthatusingpressurecolec-
tionmethodisbetertoextractorganiccomponentsfromtheBleedingsapofcarnationplant.Wealsofound
thattheextractivesfromBleedingSaphavesignificantdiferencesbetweenhealthanddiseasecarnationplant
onthewayofcolor、statusanddissolvability.
Keywords: Carnation;Bleedingsap;Extraction
·70· 云南师范大学学报(自然科学版) 第 31卷