全 文 ：第 33 卷第 5 期
2013 年 10 月
林 产 化 学 与 工 业
Chemistry and Industry of Forest Products
Vol． 33 No． 5
Oct． 2013
doi:10． 3969 / j． issn． 0253－2417． 2013． 05． 010
银杏叶脂溶性不皂化物轻馏分对促进黄帝菊种子
萌发和幼苗生长的影响
收稿日期:2012 － 09 － 14
基金项目:“十二五”国家科技支撑计划资助(2011BAD33B00);林业公益性行业科研专项(201004007);国家自然科学基金资助项目
(30871986)
作者简介:陈虹霞(1983 －)，女，浙江舟山人，博士生，从事天然产物化学研究;E-mail:shirenyahui@ 126． com
* 通讯作者:王成章(1966 －)，男，湖北汉川人，研究员，博士，博士生导师，主要从事天然产物研究与利用;E-mail:wangczlhs@
sina． com。
CHEN Hong-xia
陈虹霞1，王成章1，2
*
，孙 燕1，陶 冉1
(1．中国林业科学研究院林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局
林产化学工程重点开放性实验室;江苏省生物质能源与材料重点实验室，江苏 南京 210042;
2．中国林业科学研究院林业新技术研究所，北京 100091)
摘 要: 选用黄帝菊为供试材料，研究了不同浓度银杏叶脂溶性不皂化物轻馏分对种子萌发和
幼苗生长的影响。结果表明，50 mg /L 的轻馏分提取物能够促进黄帝菊种子的萌发和幼苗的生
长，发芽率为 73 %，苗高和根长分别为 2． 92 和 4． 87 cm，分别为对照组的 122 %、127 % 和 123 %，促进效果显著。轻馏
分处理能明显提高种子淀粉酶活性以及幼苗的叶绿素质量分数、可溶性蛋白含量和根系活力。轻馏分为 50 mg /L时，淀
粉酶活性为 0． 72 mg /(g·min)，根系活力为 58． 18 μg /(g·h)，幼苗叶绿素质量分数 1． 679 mg /g，幼苗可溶性蛋白
0． 061 mg /g，分别为对照组的 150 %、136 %、183 % 和 161 %。
关键词: 银杏叶;不皂化物;轻馏分;黄帝菊;种子萌发;幼苗生长
中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253 － 2417(2013)05 － 0050 － 05
Effects of Light Distillates Separated from Fat-soluble Unsaponifiable
Matter of Ginkgo biloba Leaves on Melampodium paludosum
Seed Germination and Seedling Growth
CHEN Hong-xia1，WANG Cheng-zhang1，2，SUN Yan1，TAO Ｒan1
(1． Institute of Chemical Industry of Forest Products，CAF;National Engineering Lab． for Biomass Chemical Utilization;
Key and Open Lab． of Forest Chemical Engineering，SFA;Key Lab． of Biomass Energy and Material，Jiangsu
Province，Nanjing 210042，China;2． Institute New Technology of Forestry，CAF，Beijing 100091，China)
Abstract:Effects of the light distillates from fat-soluble unsaponifiable matter of Ginkgo biloba L． leaves with different
concentrations on Melampodium paludosum Kunth seed germination and seedlings growth were studied． The results indicated that:
the concentrations (50 mg /L)of the light distillates has high hastened effect on seed germination and seedling growth． The
germination rate was 73 % ． The seedling height and root length of M． paludosum were 2． 92 and 4． 87 cm，were 122 %，127 %
and 123 % of the control group，respectively． The promotion effect is remarkable． The contents of chlorophyll，soluble protein in
seedlings and activities of root，amylase of seeds increased after treated with light distillates． When the light distillates was 50
mg /L，it was found that the amylase activity was 0． 72 mg /(g·min)，the root activity was 58． 18 μg /(g·h)，and the contents of
chlorophyll and solution protein were 1. 679 mg/g and 0． 061 mg/g，respectively． They were 150 %，136 %，183 % and 161 % of
the control group，respectively．
Key words: Ginkgo biloba leaves;unsaponifiable matter;light distillates;Melampodium paludosum;seed germination;
seedling growth
第 5 期 陈虹霞，等:银杏叶脂溶性不皂化物轻馏分对促进黄帝菊种子萌发和幼苗生长的影响 51
银杏(Ginkgo biloba L．)属于银杏科银杏属植物，是一种独特的集科学研究、观赏和医疗保健等多种
价值于一体的树种，尤其在医疗保健方面具有广阔的发展潜力［1］。据不完全统计，从银杏叶分离出的
化合物有 160 多种，主要生物活性成分有黄酮类化合物、萜内酯类、银杏糖类、有机酸类物质、聚戊烯醇
类、甾体化合物和烷基酚类化合物等［2］。目前银杏叶资源的利用主要是水提取部位，即银杏叶提取物，
产品主要有银杏黄酮、银杏内酯等具有调节心血管的保健药物，但是水提后银杏叶废渣的利用，一直是
银杏叶研究机构和生产企业关注的热点。陶冉等［3］采用裂解－气质联用(Py－GC－MS)技术分析了脂溶
性不皂化物轻馏分的化学成分主要为 23 % 的单萜、倍半萜类化合物，47 % 的长链醇(酮、酯)及二萜类
和 30 % 的烷基酚、甾体类。烷基酚是银杏中一类具有较长侧链的酚类物，其具有一定的抑菌消炎作
用［4］。目前，还没有利用银杏叶中脂溶性不皂化物轻馏分对作物生长影响的相关研究。黄帝菊
(Melampodium paludosum Kunth)又称皇帝菊、美兰菊，为菊科美兰菊属一年生草本植物。黄帝菊作为一
种经济价值较高的供赏花种，其播种开花期都会影响其价值，种子的萌发和幼苗的生长是其生长的关键
时期。本试验以黄帝菊种子为研究对象，初步探讨银杏叶脂溶性不皂化物轻馏分(简称轻馏分)对黄帝
菊种子萌发和幼苗生长的影响，旨在提高黄帝菊等园艺产品的品质和经济价值，同时对银杏叶的综合深
加工利用，以及提取物的废渣处理，均有一定的指导意义。
1 实 验
1． 1 材料
银杏叶产地为江苏邳州，阴干粉碎。供试的黄帝菊种子购于花卉种子市场。吐温 80、丙酮、NaClO、
石油醚、乙醇和 NaOH均为分析纯;蒸馏水自制。
1． 2 主要仪器
ＲXZ－280B智能光照培养箱;EL204 精密电子天平;XO－1200D超声波破碎仪;SW－CJ－IF超净工作
台;UV－2102PC紫外分光光度计。
1． 3 方法
1． 3． 1 银杏叶脂溶性不皂化物的制备 取干燥粉碎银杏叶粉 10 kg，加 10 kg 石油醚(60～90 ℃)，70 ℃
加热回流提取，时间 4 h，重复提取 3 次，合并提取液，50 ℃ 下减压回收尽溶剂，得石油醚软膏抽提物
420 g，加 4 L 5 % NaOH乙醇溶液，采用 65 ℃ 热回流搅拌，搅拌速度为 100 r /min，时间 90 min，皂化后，
用石油醚进行萃取 3 次，石油醚与料液体积比为 1 ∶ 1，浓缩石油醚萃取液，水洗至中性，得到脂溶性不皂
化物。
1． 3． 2 分子蒸馏分离方法 取 1． 3． 1 节脂溶性不皂化物 160 g，分次加入 MDS－80 型刮膜式分子蒸馏
装置，刮膜转速 200 r /min，蒸馏温度 180 ℃，在高真空条件下(真空度 1． 0 × 105 Pa)，轻组分以气体状态
径直飞向中间冷凝器并凝结成液体，进入轻馏分收集器，为馏出物(轻馏分);重组分沿筒体内壁进入重
馏分收集器，为馏余物(重馏分，主要成分为聚戊烯醇)［5］。
1． 3． 3 轻馏分乳液的制备 取轻馏分 5 g，吐温 2． 5 g，乙醇 2． 5 mL和水 15 mL，在超声波破碎仪中进行
超声波均质，得到轻馏分乳液，并以其为母液，配制成 4 个质量浓度(10、20、50 和 100 mg /L)。
1． 3． 4 轻馏分的促发芽活性测定 精选大小一致，籽粒饱满的黄帝菊种子，在超净无菌工作台中，用
5 % 的 NaClO溶液浸泡 20 min，用蒸馏水冲洗数次。在无菌条件下取出，转入轻馏分样品中，以蒸馏水
作空白对照，每个处理为 100 粒种子，设 3 个重复;种子浸泡 4 h后，用蒸馏水冲洗种子表面，将种子整齐
地排列在铺有 2 层纱布的玻璃培养皿中，放入光照培养箱中，在 25 ℃ 条件下培养 8 d。发芽期间每日
观察，补充水分，记录发芽粒数。
发芽率 =试验中所有发芽种子数 /供试种子数 × 100 %
1． 3． 5 幼苗生长测定 黄帝菊种子萌发 8 d后，测定苗高和幼苗根长。
1． 3． 6 生理指标测定 根系活力的测试采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法，以 TTC 还原强度表示根系
活力［6］。种子发芽第 3 天，用 3，5－二硝基水杨酸还原法［6］测定 α－淀粉酶活力。种子发芽第 8 天，用考
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马斯亮蓝法［6］测定可溶性蛋白质含量，用 Arnon法测定幼苗叶绿素含量［7］。
1． 3． 7 数据处理 采用 Excel软件完成数据整理和计算。
2 结果与讨论
2． 1 轻馏分对黄帝菊种子发芽的影响
从表 1 中可以看出，轻馏分能够显著影响黄帝菊种子发芽，各处理发芽率由高到低的顺序依次为:
50、20、100、10 mg /L、蒸馏水，其中 10 mg /L 与蒸馏水相比差异不显著，50 和 20 mg /L 处理显著高于
100 mg /L处理和蒸馏水，说明轻馏分在低质量浓度时能够促进黄帝菊种子发芽，最适质量浓度为
50 mg /L，发芽率为 73 %，是对照组的 122 %，促进效果显著。加大处理液质量浓度则表现出了抑制效
应，可能是高质量浓度的轻馏分影响了种胚生长所需的各种营养物质的传输、转化和代谢酶的活性，从
而导致了种子萌发率的降低。
2． 2 轻馏分对黄帝菊幼苗生长的影响
2． 2． 1 苗高和根长 从表 1 中可以看出，在轻馏分处理后，苗高的值均比对照的大，由高到低的顺序依
次为:50、20、100、10、蒸馏水，50 和 20 mg /L处理显著高于 100 mg /L处理和蒸馏水，50 mg /L时苗高和
根长分别为 2． 92 和 4． 87 cm，分别为对照组的 127 %和 123 %。50 和 100 mg /L处理后，根长的值显著
高于蒸馏水、10 和 20 mg /L处理。
2． 2． 2 幼苗根系活力 植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地
上部的营养状况及产量水平。从表 1 可以看出，不同质量浓度的轻馏分对黄帝菊幼苗的根系活力影响
不是很大，50 mg /L时，黄帝菊的根系活力为 58． 18 μg /(g·h)，为对照组的 136 %，要比其它质量浓度和
蒸馏水作用明显，说明此时皇帝菊幼苗的根系比较活跃。
表 1 各处理对黄帝菊种子发芽率、幼苗生长和根系活力的影响1)
Table 1 The germination rate，seedling height，root length and root activity of
M． Paludosum with different treatments
药剂
agent
质量浓度 /
(mg·L－1)
mass concn．
发芽率 /%
germination rate
幼苗生长 seedling growth
苗高 / cm
height
根长 / cm
length
根系活力 /
(μg·g－1·h－1)
root activity
蒸馏水 distilled water 0 60 c 2． 30 c 3． 97 c 42． 88
轻馏分
light distillates
10 63 c 2． 47 c 3． 9 c 47． 00
20 72 a 2． 81 a 3． 9 c 48． 36
50 73 a 2． 92 a 4． 87 a 58． 18
100 68 b 2． 61 b 4． 49 b 52． 30
1)表中数值为 3 次重复处理的平均值，数值后的字母表示不同处理在 0． 05 水平存在显著性差异 Values in table are the means of each
group with three replicates;The different letters in the same column indicate significant difference among treat meats at 0． 05 level
2． 3 轻馏分对黄帝菊幼苗中生物性物质的影响
2． 3． 1 淀粉酶活性 淀粉酶的作用是在种子萌发过程中促使淀粉水解转化成简单化合物，为幼苗的生
长提供所需的物质和能量，其活性的高低反应了植物新陈代谢的快慢。由表 2 可知，轻馏分的处理可以
明显提高皇帝菊种子的淀粉酶活性。当轻馏分的质量浓度达到 50 mg /L 时，淀粉酶的活性达到最高为
0． 72 mg /(g·min)，为对照组的 150 %，质量浓度再增长时，淀粉酶活性不再增大。
2． 3． 2 叶绿素 叶绿素是植物进行光合作用的重要色素，其含量的高低直接影响叶片的光合能力。由
表 2 可知，轻馏分处理后，皇帝菊幼苗的叶绿素含量增大，在轻馏分质量浓度 10～50 mg /L 时，随处理质
量浓度的增大而增高。质量浓度超过 50 mg /L时，其含量不再增高(略呈下降趋势)。50 mg /L时叶绿素
质量分数达 1． 679 mg /g，为对照组的 183 %。
2． 3． 3 可溶性蛋白质 蛋白质是植物生命活动所依赖的物质基础，具有多种功能。种子萌发时的细胞
分裂和生长要重新合成大量的结构蛋白。由表 2 可知轻馏分处理后，蛋白质含量随着处理质量浓度的
增大先升高后下降。质量浓度在大于 50 mg /L时，可溶性蛋白质的含量略有下降趋势，可能是高质量浓
第 5 期 陈虹霞，等:银杏叶脂溶性不皂化物轻馏分对促进黄帝菊种子萌发和幼苗生长的影响 53
度下，使可溶解蛋白分解成为氨基酸，从而破坏了皇帝菊种子的发育。50 mg /L 时可溶性蛋白质为
0． 061 mg /g，为对照组的 161 %。
表 2 各处理对皇帝菊幼苗淀粉酶活性、叶绿素含量和可溶性蛋白质含量的影响
Table 2 The amylase activity，chlorophyll content and solution protein content of
M． Paludosum with different treatments
药剂
agent
质量浓度 /
(mg·L－1)
mass concentration
淀粉酶活性 /
(mg·g－1·min－1)
amylase activity
叶绿素质量分数 /
(mg·g－1)
chlorophyll content
可溶性蛋白质质量分数 /
(mg·g－1)
solution protein content
蒸馏水 distilled water 0 0． 48 0． 915 0． 038
轻馏分 light distillates
10 0． 51 1． 080 0． 051
20 0． 60 1． 450 0． 063
50 0． 72 1． 679 0． 061
100 0． 70 1． 581 0． 055
2． 4 讨论
通过研究发现，皇帝菊种子经过适宜浓度的银杏叶脂溶性不皂化物轻馏分处理后，幼苗的淀粉酶活
性、叶绿素含量、蛋白质含量和根系活力均有不同程度的提高，而高质量浓度的轻馏分呈现了一定的抑
制作用。通过本实验，证明了轻馏分中含有促进植物生长的化学成分，可以通过促进种子萌发和改善光
合作用从而促进植物的生长发育。银杏叶脂溶性不皂化物轻馏分是混合物，其主要成分是 23 % 为单
萜、倍半萜类化合物，47 % 为长链醇(酮、酯)，30 % 为烷基酚和甾体，具体是哪一种物质促进植物的生
长还有待进一步的研究。然而有研究表明萜类和酚酸类化合物被证实是起到化感作用活性较强的一类
物质，这类物质对农作物种子具有化感作用，通常表现为低浓度促进、高浓度抑制作用［8－11］。因此初步
判断轻馏分中促进植物生长发育的物质为萜类化合物和烷基酚。
在银杏植物长期进化历程中，产生了内部精细而复杂的调节以适应外部的环境外，产生具有调控自
身的生长和发育的次生代谢产物，在防御及生存竞争中起重要作用。可以认为银杏叶脂溶性不皂化物
轻馏分具有促进植物种子萌发和生长的主要成分可能是烷基酚和萜类物质。也有研究指出这种具有化
感作用的物质之间存在着协同、拮抗和加合等相互作用［12］。在低质量浓度下，烷基酚和萜类物质相互
作用，产生了促进种子萌发和幼苗生长的作用。在高质量浓度下，酚酸类物质和萜类物质具有一定的自
毒作用，表现出了一定的抑制作用。由于银杏叶脂溶性不皂化物轻馏分中化合物成分复杂，因此需要对
其轻馏分组分进行进一步的分离及验证，从中筛选出具有对农作物种子萌发和栽培有促进作用的成分，
并进一步考察它们之间的协同、抗拮和加合等相互作用。
目前，银杏叶产品的开发主要为富含黄酮类和内酯的银杏叶提取物［13］。银杏叶脂溶性不皂化物重
馏分的主要化学成分是聚戊烯醇，大量的研究表明聚戊烯醇具有多种药理活性［14－16］。但是对银杏叶脂
溶性不皂化物轻馏分的研究还很少。通过本实验的研究发现，银杏叶脂溶性不皂化物轻馏分能够促进
种子发芽和幼苗生长，这为银杏叶脂溶性不皂化物的开发和应用提供了一定的理论基础。
3 结 论
3． 1 从种子的发芽及生长情况来看，50 mg /L 的轻馏分能够促进黄帝菊种子的萌发和幼苗的生长，发
芽率为 73 %，苗高和根长分别为 2． 92 和 4． 87 cm，分别为对照组的 122 %、127 % 和 123 %，促进效果
显著。
3． 2 从幼苗的生理指标来看，轻馏分处理能明显提高皇帝菊种子淀粉酶活性以及幼苗的叶绿素含量、
可溶性蛋白含量、根系活力。轻馏分为 50 mg /L 时，淀粉酶活性为 0． 72 mg /(g·min)，根系活力为
58． 18 μg /(g·h)，幼苗叶绿素质量分数 1． 679 mg /g，幼苗可溶性蛋白质 0． 061 mg /g，分别为对照组的
150 %、136 %、183 % 和 161 %。
3． 3 银杏叶脂溶性不皂化物轻馏分中含有促进植物生长的活性成分，而目前对脂溶性成分的应用比较
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少，因此从中筛选出对种子萌发和栽培具有促进作用的化合物，用于园艺产品的栽培，具有一定的经济
效益和社会效益。
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