全 文 :斑纹芦荟若干生理生化参数分析
王千学1 何和明2
(1.海南省海口市第十中学 海口 570302 2.海南师范学院 海口 571100)
摘 要 研究结果表明, 不同产地的芦荟植株不同叶位、花器间生理生化量值变化与生境背景水平息息相关。
总的变化趋向:POD活性以野生植株>棚栽植株 ,下部叶片高于上 、中部叶片 25.91%、27.42%;糖类组分含量以总糖
>多糖>葡萄糖>果糖;花器间4种活性酶含量差异显著(S.P<0.05), AST>GPT>β-HBDH>LDH-H;蛋白质电泳谱带
是上部叶片比下部叶片的带多且色深 ,活性强。
关键词 斑纹芦荟 ,过氧化物酶 , 糖类 ,谱带 ,活性酶
性向阳 、畏烈日 ,喜温暖 、怕严寒 ,耐干旱 、忌积水
的斑纹芦荟 Alove vera L.var.chinensis(Haw)Berger ,
为百合科多年生肉质草本药用植物。它的主要有效
成分是芦荟大黄素 、异芦荟苦素及衍生物和多种肽
(酶)。性味苦寒 ,药理活性广泛 ,有清热导积 、杀虫 、
通便和通经的功能。提取物用于抗肿瘤 、化妆品[ 1 、2] 。
本文对海南岛内野生 、棚栽的斑纹芦荟的生理生化进
行了检测分析 ,可供有关部门参考。
1 材料与方法
1.1 试材采集 笔者于 1997 ~ 1998年利用多点法分
别在海南西南地域的三亚林旺 、中部山坡的琼中湾
岭 、北部平原的三江等试区 ,随机采集同龄且生育期
相近斑纹芦荟为试材 ,依类别处理后带回实验室待于
测定。
1.2 方 法
1.2.1 试材处理 ,用采粉器分别收集各试区不同植
株的花粉 ,经外观 、镜检选取纯花粉团粒 ,置于(40℃)
恒温箱烘干 48h ,待花粉散开后过筛(100目),再装入
恒温箱干燥 24h ,取出冷却后备于检测。
1.2.2 过氧化物酶活性测定 ,按文献[ 3] 所述的愈创
木酚法 ,用 751型分光光度计在波长 470nm 下(比色
杯直径 1cm)迅速测定 ,每分钟光密度变化量(■OD)
作为POD相对活性 ,重复 3次测定 ,以■OD 470nm
(min.g-1.FW)示其活性比。
1.2.3 粗酶液制备预冷样品各 1g ,按每克鲜重(FW)
加入 pH6 ~ 6.5 0.1mol L磷酸钠缓冲液 ,用高速捣碎
机磨碎组织 3 ~ 4min ,在冰浴中匀浆 、过滤 、离心(3000
~ 4000r min)15 ~ 20min ,取上清放入冰箱(0 ~ 4℃)中
保存备用。
1.2.4 测定方法 ,活性酶类采用动力法 ,按比例吸取
制备的粗酶液 2~ 3ul注入反应杯 ,置于瑞士产的 Co-
las FaraⅡ型全自动检测分析仪上连续测定 ,含量以U
L表示。糖类含量测定参照文献[ 4] 记述的裴林氏容
量法进行。
1.2.5 可溶性蛋白质的电泳 ,采用聚丙烯酰胺凝胶
电泳法进行 ,分离胶和浓缩胶的质量分别为 10%、
4%,每槽加样量50ul ,电流 20 ~ 40mA ,电泳在 0 ~ 4℃
冰箱内进行2 ~ 3小时 ,重复3次。用 20%甲醇和 7%
醋酸混合液配制成 0.1%,考马斯亮盐 R250试剂 ,在
30℃下染色 30min ,待谱带现色后 ,用脱色液冲洗 、扫
描 、照相 、保存。
2 结果与分析
2.1 植株不同叶位过氧化物酶(POD)活性变化
表 1 不同生境的植物不同叶位POD活性 n=3 OD470 min.
g-1·FW
生态 叶 序* 1 2 3 4 5 酶活性总量(T) 平均 X-
1 幼嫩叶 0.026 0.057 0.075 0.108 0.142 0.408 0.082
野 2 幼嫩叶 0.025 0.052 0.072 0.103 0.140 0.392 0.078
3 成长叶 0.019 0.023 0.039 0.043 0.047 0.171 0.034
4 成长叶 0.018 0.024 0.037 0.040 0.045 0.164 0.033
生 5 较老叶 0.036 0.071 0.130 0.152 0.187 0.576 0.115
6 较老叶 0.038 0.074 0.150 0.170 0.201 0.633 0.127
1 幼嫩叶 0.024 0.052 0.072 0.104 0.139 0.391 0.078
棚 2 幼嫩叶 0.021 0.049 0.069 0.102 0.137 0.378 0.076
3 成长叶 0.018 0.022 0.038 0.042 0.045 0.165 0.033
4 成长叶 0.016 0.021 0.036 0.040 0.043 0.156 0.031
栽 5 较老叶 0.035 0.068 0.129 0.151 0.182 0.565 0.113
6 较老叶 0.039 0.072 0.128 0.148 0.184 0.569 0.114
*叶序 ,以下各表均同。
过氧化物酶(POD)是普遍存在于植物体组织中 ,并参
与体内多种生理活动的酶体之一 ,此酶活性高低 ,在
53斑纹芦荟若干生理生化参数分析
一定程度上受着植株器官不同发育期和生态因子限
制与影响。经取样测定结果列于表 1。
从表1测定数据不难看出 ,POD活性变化趋势是
随时间转移呈直线增大 ,增长幅度大小各有差异 。量
值变化相比 ,野生植株(2.344)>棚栽植株(2.224),其
中酶活性变化梯度均以 5 、6叶位最 高(0.576、0.633 ,
0.565 、0.569), 1、2叶位次之(0.408 、0.392 , 0.391、0.
378),3 、4叶位偏低些(0.171、0.164 ,0.165 、0.156)。
2.2 同一植株不同叶位糖类组分含量比较
芦荟植物体内广泛地存在多糖物质 ,且有重要的
药(生)理作用。经取样检测结果详见表2。
表 2 芦荟植株不同叶位糖类含量 n=3 g 100g.FW
叶序 葡萄糖 (%) 果糖 (%) 多糖 (%) 总糖 (%) 总量(T)
平均
值(
X
)
1 0.340 (9.41) 0.032 (0.89) 1.420 (39.31) 1.820 (50.39) 3.612 0.903
2 0.347 (9.83) 0.034 (0.96) 1.310 (37.10) 1.840 (52.11) 3.531 0.883
3 0.456 (11.44) 0.058 (1.46) 1.442 (36.18) 2.030 (50.93) 3.986 0.997
4 0.391 (9.01) 0.045 (1.04) 1.812 (41.76) 2.091 (48.19) 4.339 1.085
5 0.448 (10.41) 0.041 (0.95) 1.673 (38.87) 2.142 (49.77) 4.304 1.076
6 0.487 (10.83) 0.050 (1.11) 1.705 (39.92) 2.254 (50.13) 4.496 1.124
由表 2检测得知 ,植株叶片含糖类物质随不同叶
位而异。总量值差异程度相比之下 ,以 6叶位(4.
496)>4叶位(4.339)>5叶位(4.304)>3 叶位(3.
986)>1叶位(3.612)>2叶位(3.531)。其中葡萄糖 、
总糖均以 6叶位含量最高 ,3 ~ 5叶位居中 ,1 、2叶位
较低;果糖含量则以3 、6叶位最高 ,2、4 、5叶位次之 ,1
叶位稍为低;多糖含量却以 4 、5 、6叶位最高 ,1 、3叶位
次之 ,2叶位偏低。基于上述含糖量的分析表明自上
而下的叶片依列顺序递增变化总糖(1.820 ~ 2.254)>
多糖(1.310 ~ 1.812)>葡萄糖(0.340 ~ 0.487)>果糖
(0.032 ~ 0.058)。也说明斑纹芦荟叶肉组织的糖类物
质含量主要集聚于中 、下部。
2.3 不同产地植株花器间活性酶类含量分析
表3 不同产地芦荟植株花器间4 种活性酶含量 n=3 U L
产地 部位 AST (%) GPT (%) LDH-H (%) β-HBDH (%) 合计
花葶 224.10 76.54 64.35 21.98 0.002 - 4.35 1.49 292.80
三 花柄 83.72 75.12 21.63 19.41 0.02 0.02 6.08 5.46 111.45
亚 花瓣 62.50 76.68 13.82 16.95 0.03 0.04 5.16 6.33 81.51
林 花柱 30.70 76.62 4.67 11.65 0.02 0.05 4.68 11.68 40.07
旺 花粉 32.07 46.84 31.26 45.66 0.02 0.03 5.12 7.48 68.47(Ⅰ) 子房 587.60 80.76 132.40 18.20 0.01 - 7.62 1.05 727.63
总量(T) 1020.69 268.13 0.102 33.01 1321.93
平均值(X-) 170.12 44.69 0.017 5.50 36.72
琼 花葶 221.50 76.69 63.28 21.91 0.003 - 4.03 1.40 288.81
中 花柄 84.00 76.26 20.12 18.27 0.02 0.02 6.01 5.46 110.15
湾 花瓣 63.02 77.76 13.26 16.30 0.02 0.02 5.04 6.20 81.34
岭 花柱 31.21 77.14 4.52 11.17 0.01 0.02 4.72 11.67 40.46
花粉 30.12 46.67 29.40 45.56 0.02 0.03 5.00 7.75 64.54(Ⅱ) 子房 562.70 80.16 131.80 18.77 0.01 - 7.50 1.07 702.01
总量(T) 992.55 262.38 0.083 32.30 1287.31
平均值(X-) 165.43 43.73 0.014 5.38 35.76
斑纹芦荟富含多样性活性酶 ,植株产地不一 、花
器部位不同 ,其含量随之而异。笔者曾经在三亚林
旺(Ⅰ)、琼中湾岭(Ⅱ)试区取样检测分析结果详见表3。
表3测定所得数值显示出(Ⅰ)区斑纹芦荟植株所
含4种活性酶化学组分含量(1321.93U L)略高于(Ⅱ)
区产的(1287.31U L)。这两产地的植株活性酶总含
量相比差异程度 ,可依列顺序递增为 AST(谷草转氨
酶)>GPT(谷丙转氨酶)>β-HBDHL , β-羟基丁酸脱氢
酶)。经 t值检验得知 4种活性酶组分含量差异显著
(S ,P<0.05),相关比较花器间活性酶以子房>花葶
>花柄>花瓣>花粉>花柱。
2.4 同一植株不同叶位可溶性蛋白质电泳图谱
笔者在琼山三江试区随机取样品测定结果见图
1所示 。
54 中国野生植物资源 第 21卷第 1期
图 1
不同 叶
位可 溶
性蛋 白
质的 电
泳图谱
从图 1可见植株叶片不同部位各样品经电泳染
色法进行分离 ,由于蛋白质分子的带电性 、形状和大
小的不同 ,以及在电场中的不同迁移率(Rf)影响 ,蛋
白质图谱带变化的差异所致 ,谱带活性强弱 、染色深
浅 ,将图谱区分为A 、B 、C 三大区 ,共有谱带 14条 ,A
区有谱带 3条(A1 带强 、A2 带较强 、A3 带弱);B区有
谱带4条(除 1叶位 B3 带强外 ,1 ~ 4叶位的 B1 中等
谱带有5条 ,B2有 4条 ,B3 有 2条 ,B4 有3条;4 ~ 6叶
位的B区谱带均为弱的);C 区有谱带 7条 ,其中强谱
带1叶位有 4条(C1 、C3 ~ 5 ,2叶位有 5条(C1 ~ C5),3
叶位有2条(C1 、C2);中等谱带 1 叶位有 1条(C2),3
叶位有 3条(C3 ~ C5),4~ 6叶位各
有 2条(C1 、C2),余者都是弱谱带15条(包括 1 ~ 3叶
位)。
鉴于上述分析结果表明 , 1 ~ 3叶位电泳图谱带
较多 、染色较深 、活性强 ,4 ~ 6叶位则相反相应的谱带
较少 、染色较浅 、活性较弱 ,相比之下显示了前者叶片
生命活力旺盛 ,后者叶片开始趋向衰退 ,这一现象正
是由于芦荟植株在发育进程中叶片具有的特异性与
组织分化的特异性 ,这些特异性会导致蛋白酶分子的
重新合成或酶前体的活化所致;另一方面是由于蛋白
酶分子在发育过程中的降解 ,促使某些蛋白谱带消
失。因此 ,这些特异性用于定向培育良种和开拓新药
源是一项有实用价值的生理生化指标。
致谢 本研究部分测试工作得到中国人民解放
军医院检验科曾学平同志的协助。
参 考 文 献
[ 1] (日)芦川良江 著 ,芦荟[M] .海南:华南热带作物科学研究院科
技情报所出版 , 1997.6 ,20~ 28.
[ 2] 顾文祥 、诸淑琴 主编, 芦荟栽培与加工利用[M] .上海:上海科
学普及出版社 , 1999.5 ,209~ 225.
[ 3] 华东师范大学生物系植物生理教研组 ,植物生理实验指导[M] .
北京:高等教育出版社, 1980 ,143~ 144.
[ 4] 袁晓华等 ,编.植物生理生化实验[M] .北京:高等教育出版社 ,
1985, 20~ 25.
(上接第 45页) 最长根达290.5cm 。由此可见 ,连翘
固土能力强 ,可以防止土块的滑移 ,保持水土 ,维持地
力。
3 连翘的引种栽培
连翘的适应性强 ,可生长在北方高寒山区 ,也可
生长于南方瘠薄山地。连翘栽培管理技术简单 ,可播
种育苗 ,也可扦插 、分株 、压条繁殖 ,一般采用扦插育
苗繁殖。扦插于 2月 ~ 3月进行。播种应在秋季 10
月采种后 ,经湿沙层积于翌年 2月~ 3月条插。苗木
移栽于落叶期间选向阳而排水良好的肥沃土壤上栽
植;每年花后剪除枯枝 、弱枝叶及过密 、过老枝条 ,同
时注意根际施肥。在重庆市北碚区所做扦插实验表
明 ,连翘在紫色土坡地扦插成活率可达 42%。
4 连翘的开发
在全球“回归自然”的呼声中 ,连翘产品的加工
与开发向多用途发展 ,如以嫩连翘叶为主 ,复方配制
多种生物活性成份丰富的花 、叶 、绿茶 ,经工艺精制
而成连翘茶 ,能治疗高血压 、痢疾 、咽喉痛等 ,具有广
阔的市场前景。
在国家重点保护和建设西部生态环境的政策
下 ,发展水土保持型经济植物可兼顾生态效益和经
济效益 ,保护农民的当前利益 ,实现可持续发展 。连
翘可作为绿化西部荒山的先锋植物 ,宜成片种植于
山顶和贫瘠山坡 ,对形成生态系统的良性循环也有
基础性的作用。
参 考 文 献
[ 1] 刘思勋 ,张萃蓉等.连翘.中国水土保持 , 1989(10):47~ 48
[ 2] 郭廷辅.主编.水土保持经济植物应用开发技术.黄河水利出版
社, 1995:306~ 310
[ 3] 四川省中医药研究所南川药物种植研究所等编著.重庆出版
社, 1986:614~ 618
[ 4] 《山西植物志》编辑委员会.山西植物志 ,第三卷.中国科学技术
出版社 , 2000:464
[ 5] 江苏新医学院.中药大辞典.上海:上海人民出版社,1977:1111~ 1113
[ 6] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志 ,第六十一卷.
北京:科学出版社 , 1992
55斑纹芦荟若干生理生化参数分析