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收稿日期: 2012-03-16
基金项目: 国家中药材生产扶持项目(2009-63),濒危药材繁育国家工程实验室项目和中医药行业科研专项(201107011)共同
资助。
作者简介: 邓庭伟,男,硕士研究生。
* 通讯作者: 汪维云,男,教授。E-mail:weiyunw@126.com
安徽农业大学学报, 2012, 39(4): 552-555
Journal of Anhui Agricultural University
网络出版时间:2012-7-4 17:51:24
[URL] http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20120704.1751.031.html
3 种甘草种质在甘肃民勤种植适宜性研究
邓庭伟 1,2,周应群 2,张志梅 2,曹海禄 2,朱希玉 3,陈 芳 4,田 壮 2,汪维云 1*,赵润怀 2
(1. 安徽农业大学生命科学学院,合肥 230036;2. 中国药材公司,北京 100195;
3. 甘肃省武威市石羊河林业总厂大滩分场, 武威 733300;4. 甘肃省民勤县科技局,武威 733300)
摘 要:为了解种质对甘草生物学特性和主要有效成分含量的影响,研究 3 种甘草种质在甘肃民勤的种植适宜
性及其生物学特性,并检测其甘草酸、甘草苷含量。结果表明,3 种甘草中胀果甘草在株高、地上部分鲜重、口径
粗度、尾径粗度、根径鲜重方面均为最高且其甘草酸含量最高;甘草的条形要好于另外 2 种甘草,甘草苷含量最高,
且甘草的 2 种有效成分含量达标率最高。因此,在甘肃民勤,胀果甘草亩产量比较高,甘草酸含量较高但甘草苷含
量较低,可用于种植提取甘草酸,甘草的甘草酸含量和甘草苷含量较高,符合药典标准,且条形较好,可用于传统
饮片生产。
关键词:甘草;民勤;种植;适宜性
中图分类号:Q949.95 文献标识码:A 文章编号:1672352X (2012)04055204
Evaluation of planting suitability of three species of glycyrrhiza in Gansu Minqin
DENG Ting-wei1,2, ZHOU Ying-qun2, ZHANG Zhi-mei2, CAO Hai-lu2,ZHU Xi-yu3,
CHENG Fang4, TIAN Zhuang2, WANG Wei-yun1, ZHAO Run-huai2
(1. School of Life Sciences, Anhui Agricultural University, Hefei 230036;
2. China National Corporation of Traditional & Herbal Medicine, Beijing 100195;
3. Branch Factory of Datan, Shiyang River General Forestry Farm of Wuwei, Wuwei 733300;
4. Bureau of Science and Technology of Gansu Minqing, Wuwei 733300)
Abstract: To evaluate the cultivation suitability of three glycyrrhiza species in Gansu Minqin, we studied the
biological characteristics and effective substance contents of three kinds of species planted in Gansu Minqin.
Among the three species, the diameter of root head, root end and the fresh weight of G. inflate are the highest, and
the content of glycyrrhizic acid is the highest. The root quality of G. uralensis is the best, and the content of
liquiritin is the highest. The glycyrrhizic acid and liquiritin contents of G. uralensis are the highest in meeting the
pharmacopoeia standard. In Gansu Mingqin, the acre yield and glycyrrhizic acid content of G. inflate are the high-
est, but the content of liquiritin is relatively low, so G. inflate can be planted for glycyrrhizic acid extraction. The
glycyrrhizic acid and liquiritin contents of G. uralensis are relatively high, which could reach the pharmacopeia
standard, and its root quality is the best, therefore, G. uralensis can be planted for traditional Chinese medicine.
Key words: glycyrrhiza; Minqin; plantation; sutability
2010 年版药典规定甘草药材来源于甘草
( Glycyrrhiza uralensis Fisch. )、 胀 果 甘 草
(Glycyrrhiza inflata Batal.)、光果甘草(Glycyrrhiza
glabra L.) 的根及根茎[1]。目前甘草广泛用于药品、
食品、化工、烟草等,需求量是 1980 年的 10 倍,
但野生甘草蕴藏量比 1949 年下降了 50%[2]。从 20
世纪 80 年代开始引种驯化甘草[3-4],甘草药材来源
由野生逐渐转变为家种[5] 。本课题组多年来实地考
查发现,目前 3 种甘草在新疆、河西走廊地区品种
混淆,均有种植,甘草药材品质参差不齐。为了保
DOI:10.13610/j.cnki.1672-352x.2012.04.018
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证甘草高质高产,需进一步研究 3 种甘草各自适应
种植地区及不同种质的用途。
甘肃省民勤县是甘肃省甘草种植的主产地之
一,也是我国甘草的地理标志产品地区。本试验在
甘肃省民勤县统一种植 3 种甘草,比较 3 种甘草地
上生物学特性、地下生物学特性指标和甘草酸、甘
草苷含量指标,确定适合在甘肃省民勤县及相似环
境地区种植的甘草种质。
1 材料与方法
1.1 仪器
高效液相色谱仪(包括Waters2695自动进样器,
Waters2998PAD 检测器)、色谱柱 C18 5 μm 4.6×250
column(Waters sunfiertm)、10 万级分析天平(北京
市赛多利斯仪器系统公司 TB-215D)、数控超声清
洗器(昆山市超声仪器有限公司 KQ-500DE 型)、
卷尺(精确度 0.1 m)、直尺(精确度 0.01 m)、游标
卡尺(精确度 0.001 m)。
1.2 材料
甘草种子:2008 年 5 月购于甘肃陇西市场,经
中国药材公司赵润怀主任中药师鉴定分别为甘草种
子、胀果甘草种子和光果甘草种子。
1.3 试剂
乙醇为分析纯(北京化工厂)、乙腈为色谱纯
(Fisher scientific)、娃哈哈纯净水、甘草酸铵和甘
草 苷 对 照 品 ( 中 国 药 品 生 物 制 品 检 定 所
110731-200615,111610-201005)。
2 结果与分析
2.1 民勤气候与土壤
民勤县位于河西走廊的沙漠腹地,年平均气温
为 8.3℃,年平均相对湿度为 44%,年平均风速为
2.6 m·s-1,年降水量为 113 mm,年蒸发量为 2 644
mm,日照时数为 3 073.5 h,无霜期 162 d。甘草种
植基地土壤有效氮为 25.8 mg·kg-1,有效磷为 8.04
mg·kg-1,有效钾 59.6 mg·kg-1。
2.2 甘草种植与采收
2008 年 5 月,采用随机区组设计,将 3 种甘草
分别播种于 2 m×5 m 小区内,直播,行距 25 cm,
每 667 m2 为 3 kg 的播种量,每个处理重复 3 次,种
植于甘肃省民勤县中国药材公司沙生药材基地,统
一管理。2010 年 11 月取样,每个小区取甘草 10 株。
2.3 地上生物学特性
2010 年 8 月,每小区选取 5 株,用卷尺测量 3
种甘草株高、游标卡尺测量 3 种甘草离地面 1 cm 处
茎粗、直尺测量叶片直径、电子称称量地上鲜重,
计算 3 种甘草茎节数、分枝数(分枝未脱落)、分枝
叶片数、叶片总数、叶夹角(互叶之间夹角)。
表 1 3 种甘草地上部分生物学特性比较
Table 1 The biological characteristics of three kinds of licorice
项目 Item 甘草 G. uralensis Fisch. 胀果甘草 G. inflate Bat. 光果甘草 G. glabra L.
株高/cm Plant height 74.3±7.3a 83.8±14.6b 79.1±15.3b
茎粗/cm Stem thickness 0.362±0.067a 0.452±0.089b 0.447±0.084b
茎节数 Number of stem section 27±7a 32±9b 35±9b
分枝数 Branch number 19±4a 20±5a 29±5b
分枝叶片数 Number of blade in branch 11±2a 7±2a 17±2b
叶面积/cm2 Leaf area 1.76±0.18a 6.60±0.72c 3.28±0.54b
叶片总数 Number of total leaves 164±64b 134±35a 219±79c
叶夹角 Leaf angle 156±27a 172±18b 148±12a
地上鲜重/g Fresh weight aboveground 154±38a 229±59c 205±48b
注:表中同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。
Note: The different small letters in the same column represent significant difference at the 0.05 level. The same below.
分析表 1 数据,从株高、茎粗和地上鲜重可以
看出甘草植株较矮小,胀果甘草植物较粗壮;从茎
节数与分枝数可以看出甘草分枝不易脱落,抗旱性
较强,胀果甘草最低;从叶面积和叶片总数可以看
出胀果甘草和光果甘草蒸腾作用率较强,需水量较
高;从叶夹角可以看出胀果甘草光合作用利用率最
高,甘草一般;甘草的蒸腾作用率与光合作用是正
比例关系的,但与抗旱性反比例关系。综上所述:
甘草植株矮小,抗旱性较强,光合作用利用率适中,
比较适合甘肃民勤此类干旱地区生长。
2.4 地下生物学特性
2010 年 11 月,每小区选取 10 株,用直尺测量
口径粗度(加工成段的顶端直径)和尾径粗度(加
工成段的末端直径)、电子称称量根茎鲜重。将 3
554 安 徽 农 业 大 学 学 报 2012 年
种甘草放入烘干箱中,温度为 105℃,5 h 后取出放
入干燥器中,冷却后分别称其重量,再次放入烘干
箱内 1 h,取出放入干燥器中冷却,称其重量,多次
重复上步操作,确保甘草重量变化小于 0.05 g。
为了定量反映甘草条形,确定甘草条形指数=
口径/尾径,根据实际经验,该值越接近 1,条形越
好。为了定量反映甘草含水量,确定甘草折干率=
根茎鲜重/根茎干重,该值越低,含水量越少。
表 2 3 种甘草地下生物学特性比较
Table 2 The biological characteristics of three kinds of licorice
名称 Name 口径/cm Diameter of root head 尾径/cm Diameter of root end 条形指数 Bar-type index
甘草 G. uralensis 1.61±0.37a 1.08±0.19a 1.49±0.31a
胀果甘草 G. inflate 2.26±0.59b 1.30±0.30b 1.76±0.41c
光果甘草 G. glabra 1.78±0.56a 1.08±0.24a 1.64±0.36b
名称 Name 根茎鲜重/g Fresh weight of rhizome 根茎干重/g Dry weight of rhizome 折干率 The dry weight
甘草 G. uralensis 57.07±23.62a 27.02±10.63a 2.10±0.13a
胀果甘草 G. inflate 104.50±43.63b 43.65±19.26b 2.40±0.28b
光果甘草 G. glabra 77.50±24.44a 33.37±12.93a 2.30±0.18b
表 3 3 种甘草等级比例
Table 3 The proportion of three kinds of licorice rating %
名称
Name
一等
First class
二等
Second class
三等
Third class
四等
Fourth class
甘草 G. uralensis Fisch. 13 64 23 0
胀果甘草 G. inflate Bat. 47 53 0 0
光果甘草 G. glabra L. 30 40 30 0
分析表 2 数据,从口径与尾径可以看出根茎最
粗的为胀果甘草,条形最好的为甘草;从根茎鲜重
和根茎干重可以看出根茎最重的为胀果甘草,含水
量最少的为甘草。
图中不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同
The different small letters above the yields represent significant
difference at the 0.05 level. The same below
图 1 3 种甘草每亩的产量
Figure 1 The yield of three kinds of licorice per Mu (667 m2)
2.5 甘草等级统计
根据甘草标准(GB/ T 19618 -2004)项下西甘
草等级标准,统计甘草口径、尾径和根长,计算样
品中各等级甘草所占比例。
分析表 3 数据,可以看出 3 种甘草统一种植 3
年,甘草和光果甘草条草口径粗度和尾径粗度均能
达到三等草,胀果甘草均能达到二等草。甘草二等
草比例最高与前面甘草条形较好相互应,适合做甘
草饮片。
2.6 甘草产量
2010 年 11 月,每小区选取 2 m2,挖 60 cm 深,
统计所有甘草根茎重量。
分析图 1 可以看出,每亩甘草产量较低,但生产
实践中甘草成活率较高,种植密度较高,由于药商
比较青睐甘草商品,所以甘草价格比胀果甘草和光
果甘草高 0.3 元·kg-1 左右(2010 年民勤当地鲜甘草
秋收购价格 5.6 元·kg-1),3 种甘草种植成本一样,
所以种植 3 种甘草经济效益也相近。
2.7 甘草 HPLC 测定
将甘草根茎切成圆片,粉碎过 3 号筛,烘干至
衡重。称定 0.2 g 溶于 70%乙醇中,超声 30 min,按
2010年药典甘草项方法测定甘草酸和甘草苷含量[1]。
通过图 2 可以看出,图谱各峰之间分离完全,
甘草苷、甘草酸等有效成分充分分离。
2.8 甘草的甘草酸和甘草苷含量
分别统计 3 种甘草甘草酸和甘草苷含量,比较
3 种甘草的甘草酸和甘草苷均值。
从图 3 可以看出,3 种甘草中甘草酸均值均大
39 卷 4 期 邓庭伟等: 3 种甘草种质在甘肃民勤种植适宜性研究 555
于 2.5%,3 种甘草的甘草酸含量之间差异不显著。
甘草中甘草苷含量均值最高为 2.01%,光果甘草中
甘草含量均值为 0.34%达不到国家药典标准,3 种
甘草的甘草苷差异显著。
a 为甘草对照品 Standard sample for control;b 为甘草 G..uralensis Fisch;c 为胀果甘草 G. inflate Bat.;d 为光果甘草 G. glabra L.
图 2 3 种甘草 HPLC 图
Figure 2 Component analysis of three kinds of licorice by HPLC
图 3 3 种甘草中甘草苷和甘草酸含量
Figure 3 Contents of glycyrrhizic acids and licorice
glycosides in three kinds of licorice
从表 4 可以看出,甘草的甘草酸和甘草苷达
2010 年版药典率最高,其中甘草苷 100%达标,光
果甘草甘草苷达标率低。
3 小结与讨论
从试验结果来看,结合民勤当地降水量少和蒸
发量大天气情况,当地政府采取“关井压田”政策
恢复生态环境,与另 2 种甘草相比,甘草植物矮小,
蒸腾作用较小,光合作用一般,抗旱性强,有较强
的适应能力和抗风沙能力,比较适合民勤县的生态
环境保护和利用。
三年生甘草、胀果甘草和光果甘草根茎都达到
了三等条草,胀果甘草口径、尾径最粗,鲜重均值
最高,如果相同种植密度,则亩产量最高。但胀果
甘草根茎纤维性大,不适合做饮片,甘草苷均值含
量较低,但其甘草酸含量较高,可以考虑作为提取
甘草酸等有效成分含量的原料使用。
表 4 3 种甘草甘草酸、甘草苷含量达到 2010 年药典标准百分率
Table 4 Contents of glycyrrhizic acid and liquiritin in three kinds of licorice which reach the pharmacopeia standard of 2010 %
名称
Name
甘草酸(≥2%)
Glycyrrhizic acid
甘草苷(≥0.5%)
Liquiritin
同时达标率
Standard-reaching rate of both contents
甘草 G. uralensis Fisch. 90 100 90
胀果甘草 G. inflate Bat. 84 66 66
光果甘草 G. glabra L. 80 13 13
三年生甘草条形较好,表皮红,粉性足,实际
生产中甘草种植密度较高,亩效益与胀果甘草相近,
其中甘草酸和甘草苷均值较高,均达到药典标准,
适合作饮片,可在民勤地区大面积推广种植。
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