全 文 ：不同生境下刺五加金丝桃甙含量的季节变化*
曹建国
祖元刚* *
杨逢建
赵则海
(东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室,哈尔滨 150040)
摘要
采用高效液相技术对刺五加( A canthopanax senticosus )金丝桃甙含量的季节动态和生境差异进行
了研究. 结果表明,刺五加金丝桃甙只存在于刺五加的叶、花和果实中, 其中叶和花中的金丝桃甙量较高,
果实中含量较低. 刺五加叶中金丝桃甙含量随发育节律呈现明显的动态变化. 刺五加芽中金丝桃甙含量较
低, 约为 0
013% . 随着芽的发育,金丝桃甙含量逐渐增加 , 5 月中旬左右,刺五加幼叶中金丝桃甙的含量可
达 0
087% ,此后金丝桃甙含量迅速下降, 8 月中旬, 叶中金丝桃甙的含量仅为 0
008% . 在不同生境条件
下, 刺五加叶中金丝桃甙含量的季节变化规律不尽相同. 林内生境刺五加叶中金丝桃甙含量较低, 在整个
生长季节中,只有幼叶中金丝桃甙含量最高, 平均为 0
15% , 而在林隙生境和林缘生境, 金丝桃甙含量较
高, 最高可分别达到 0
42%和 0
65% .不同生境刺五加花和果实中金丝桃甙含量也有明显的差异. 林缘生
境金丝桃甙的含量最高, 林隙生境次之,林内生境含量最低. 叶面积指数和叶片金丝桃甙含量存在明显的
负相关关系, 叶面积指数越大,金丝桃甙的含量越低.最后, 对金丝桃甙含量的季节动态以及金丝桃甙含量
与环境因子之间的关系进行了分析.
关键词
刺五加
金丝桃甙
生境
高效液相
文章编号
1001- 9332( 2005) 06- 01007- 04
中图分类号
Q945
78
文献标识码
A
Seasonal dynamics of hyperin content in Acanthopanax senticosus at different habitats. CAO Jianguo , ZU Yuan
gang , YANG Fengjian, ZHAO Zehai ( K ey Laboratory of For est Plant Ecology of Education M inistry , Nor theas t
Forestry Univer sity , Harbin 150040, China) . Chin . J . A pp l. Ecol . , 2005, 16( 6) : 1007~ 1010.
The study with HPLC technology showed that hyperin only ex isted in A . senticosus leaf, flower and fruit, and its
content w as higher in leaf and flow er than in fruit. The hyperin content in A . senticosus leaf showed a distinct
dynamic change w ith the rhyt hm of development. Its content in bud was about 0. 013% , w hich increased gradu
ally w ith bud development. I n mid May, the hyper in content in young leaf reached the max imum ( 0. 087% ) ;
while in mid August, it decreased rapidly , w ith the lowest content about 0. 008% . At differ ent habitats, the hy
perin content in A . senticosus leaf had different seasonal rhythm, which w as low in understory, being at most
0. 15% , and high in for est gap and edge, w ith the contents of 0. 42% and 0. 65% , respectively . The same trend
was found in A . senticosus flower and fruit. T here w as a significantly negative correlation bet ween leaf ar ea index
( LAI) and hyperin content.
Key words
Acanthopanax senticosus , Hyperin, Habitat, HPLC.
* 国家教育部重点实验室开放基金和教育部重点资助项目
( 104191) .
* * 通讯联系人.
2004- 06- 14收稿, 2004- 11- 19接受.
1
引

言
刺五加( Acanthopanax senticosus ) 是广泛分布
于我国东北山区的著名中药植物. 在自然条件下, 刺
五加主要分布于红松阔叶林及其次生林林下, 以克
隆繁殖为主, 形成大小不同的无性系种群[ 11, 12] . 在
不同的林型中, 刺五加种群结构特征、个体形态和繁
殖等均有较大的变化[ 3, 13] . 研究表明, 刺五加根和
茎含有刺五加甙、黄酮、异秦皮定( isofraxidin)等多
种活性成分[ 4, 10] . 20世纪 80 年代,史九良等[ 6]从刺
五加的叶中分离到一种黄酮甙,经鉴定为金丝桃甙.
金丝桃甙具有多种功能, 如对缺血性脑损伤有很好
的保护作用[ 1] , 并有提高动物耐低压缺氧的能力、
镇静、镇痛、保护脑缺血损伤等作用,并对钙离子内
流有影响[ 7, 8] . 这说明金丝桃甙是一种重要的功能
性物质,刺五加的叶也因此增大了开发利用的价值.
目前,在刺五加叶的利用方面, 开发出了五加参茶,
具有较高营养价值和保健作用[ 9] . 因此, 了解刺五
加叶金丝桃甙的季节变化规律和生境之间的差异对
于确定刺五加的最佳生境和最适宜的采收期具有重
要的意义.本文采用高效液相色谱法对刺五加叶中
金丝桃甙的季节动态和生境之间的差异进行了研
究,为刺五加的保护、开发和利用提供科学依据.
2
材料与方法
2
1
供试材料
刺五加叶、花和果实于 2002~ 2003 年采自东北林业大
应 用 生 态 学 报
2005 年 6 月
第 16 卷
第 6 期






























CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Jun. 2005, 16( 6)!1007~ 1010
学老山试验站.首先选择 3 种不同的生境, 即林内生境、林隙
生境和林缘生境.在每种生境内建立 5 m ∀ 5 m 的的样地,对
样地中刺五加的数量、株高和年龄结构等进行调查, 从中选
择成龄( 6 年以上的个体)植株进行研究. 以落叶松阔叶林林
下为代表性生境(表 1) , 从刺五加萌芽开始, 按照刺五加的
生长节律(萌芽、展叶、幼叶、花期、幼果期和成果期)对成年
植株上层叶进行样品采集, 在同一生境中不同样地中随机确
定 5~ 10 株刺五加进行采样, 测定其中的金丝桃甙含量. 选
择林内、林隙和林缘 3 种生境, 测定其主要的环境因子 (表
1) ,在每个生境内随机选择 5~ 10 株刺五加进行采样. 采集
的样品于室内阴凉处通风阴干保存, 实验时制成粉末备用.
样地确立和生境基本情况见表 1.
表 1
刺五加不同样地主要环境因子概况
Table 1 General conditions in different sites of Acanthopanax sent icosus .
样地编号
No.
生境类型
Habitat types
坡向、坡度
Aspect and
degree of slope
郁闭度
Closure
日平均光量子通量密度( 6月)
Mean of PPFD
( June)
(
mol#m- 2#s- 1)
有机质含量
Organic material
( % )
含水量
Water content
( % )
pH
0201
落叶松阔叶人工林
Larch broadleaved plantation S 15∃ 0
7
0301 林内生境 Understory S27∃ 0
85 39 13
0 34
1 6
44
0302 林隙 Forest gap S17∃ 0
6 256 9
4 27
9 6
476
0303 林缘 Forest edge S15∃ 0
4 473 12
9 25
5 6
658
2
2
试验方法
2
2
1 仪器和试剂
DL720 超声波仪, LC6A 高效液相色
谱仪(日本岛津) , 色谱柱为 C18 柱, CR3A 色谱数据处理
机, SIL6A自动进样器.金丝桃甙 ( hyperin)标准品购于美国
Sigma公司,甲醇为色谱纯, 磷酸和三乙胺为分析纯.
2
2
2 色谱条件
色谱柱为 C18柱( 6
0 mm i
d
∀ 150 mm, 5

m) ,流动相为甲醇!磷酸( 0
025 mol# L - 1 )为 55!45 (混合
后用三乙胺调 pH 为 3
0~ 3
2) ,检测波长 360 nm, 流速 1
0
ml#min- 1, 柱温 25 % .
2
2
3 标准曲线建立
精密吸取浓度为 1 mg#ml- 1金丝桃甙
对照品溶液 5、10、20、30、40、50 和 60
l分别置于 1
5 ml的
微量离心管中,精确定容至 1 ml, 浓度分别为 5、10、20、30、
40、50 和 60
g#ml- 1 . 在选定色谱条件下, 将以上各对照品
溶液分别用H PLC 重复测定 3 次, 对峰面积积分, 取峰面积
平均值,以峰面积为纵坐标, 以金丝桃甙浓度为横坐标, 进行
线形回归分析,得到峰面积- 金丝桃甙浓度回归方程: Y=
39764X + 2304
9( R2= 0
9966) . 根据该方程可以得到金丝
桃甙含量的计算公式如下:
Q= ( Y+ 4 977
4) V / 39 777M (1)
式中, Q 为金丝桃甙的百分含量, Y 代表峰面积, V 代表提
取液体积( ml) , M 代表样品重量(
g) .
2
2
4 样品的制备和测定
本试验采用超声萃取技术提取
刺五加金丝桃甙.将刺五加叶干燥并粉碎, 精确称取刺五加
叶粉末 0
5 g(精确至 0
001 g ) , 置于 25 ml量瓶中,加甲醇
40 ml,在超声波发生器内提取 45 min, 静置冷却, 加甲醇至
刻度,摇匀. 样品溶液要经 15 000 r#min- 1高速离心处理. 进
样 10
l,测定其中金丝桃甙色谱峰峰面积, 根据公式 ( 1)计
算出样品中金丝桃甙的百分含量.
3
结果与分析
3
1
金丝桃甙含量的季节变化
在刺五加的各个部位中只有叶、花和果实中含
有金丝桃甙.于 2002年对落叶松阔叶人工林林下刺
五加不同发育阶段的叶中金丝桃甙含量进行了动态
研究(图 1) . 自 4月下旬芽膨胀开始至 9月下旬落
叶为止,刺五加叶内金丝桃甙呈现出规律性的变化.
芽中金丝桃甙含量平均为 0
013% .随着芽的发育,
金丝桃甙的含量逐渐增加, 在 5月上旬展叶时, 金丝
桃甙含量平均为 0
031% . 5月中旬, 刺五加进入幼
叶期,叶中金丝桃甙含量为平均 0
087%, 含量达到
最高.随着叶片的成熟, 金丝桃甙含量迅速降低, 在
6月中旬时,叶中金丝桃甙含量平均仅为 0
019%.
当刺五加进入繁殖时期, 叶中金丝桃甙的含量又有
所增高, 在 6月末、7月初刺五加的花蕾期,叶中金
丝桃甙含量平均为 0
030%. 在 7月中旬, 刺五加进
入花期,金丝桃甙含量较高, 平均为 0
025% .此后,
叶中金丝桃甙的含量逐渐下降, 8 月中旬幼果期叶
中金丝桃甙的含量为 0
008% , 果实成熟时叶中金
丝桃甙的含量平均为 0
011% .


在林内、林隙和林缘 3种不同的生境条件下,刺
图 1
刺五加不同发育阶段叶中金丝桃甙含量的变化
Fig. 1 Dynamics of hyperin content in the leaf of A
sen ticosus in dif fer
ent developmental stages.
A: 芽期Bud stage; B:展叶期 Spreading out stage; C:嫩叶期Young leaf
stage; D:成熟叶 Mature leaf stage; E:蕾期 Flow ering bud stage; F: 花
期 Flow ering stage; G: 幼果期 Young fruit stage; H: 成果期 Mature
f ruit stage.
1008 应
用
生
态
学
报

















16卷
五加叶中金丝桃甙呈现出不同的季节变化规律(图
2) .在林内生境,刺五加在展叶期金丝桃甙的含量较
低,金丝桃甙含量平均为 0
05% . 5月中旬幼叶中金
丝桃甙含量平均为 0
15% , 达到最高值,此后金丝
桃甙含量逐渐降低. 6~ 9月金丝桃甙含量维持在较
低水平,平均含量为 0
03%左右. 在林隙生境, 刺五
加金丝桃甙的含量明显高于林内生境, 在展叶期刺
五加叶中金丝桃甙含量平均为 0
13%, 随着叶的发
育,金丝桃甙的含量也逐渐增高, 6~ 9月份成熟叶
片金丝桃甙含量波动较大, 其平均值为 0
19% , 最
高时金丝桃甙含量可达到 0
42%. 在林缘生境, 刺
五加自展叶期至叶片脱落的整个生长时期, 金丝桃
甙含量均维持在较高水平. 展叶期叶片中金丝桃甙
含量平均为 0
18%, 然后逐渐升高, 6~ 8月份成熟
叶片金丝桃甙含量平均为 0
35% ,其中最高时金丝
桃甙含量可达 0
65% .
图 2
不同生境下刺五加叶中金丝桃甙含量的季节变化
Fig. 2 S easonal dynamics of hyperin contents in the leaf of A
senti cosus
grow ing in dif ferent habitat s.
&
林内 Understory; ∋
林隙 Forest gap; (
林缘 Forest edge.
3
2
刺五加叶、花和幼果中金丝桃甙含量的比较
刺五加的叶、花和幼果中均含有金丝桃甙,其中
花中的金丝桃甙不论在何种生境中含量都最高. 叶
和果实中金丝桃甙在不同的生境中表现不同, 林内
生境幼果中金丝桃甙含量高于叶,林隙和林缘生境
叶中金丝桃甙含量高于幼果. 结果表明, 刺五加叶、
花和果实中金丝桃甙的含量均随林分叶面积指数的
增大而迅速降低(图 3) . 从林内、林隙到林缘, 林分
郁闭度迅速降低, 叶面积指数迅速下降, 而刺五加
叶、花和果实中金丝桃甙含量迅速增高(图 3) . 从金
丝桃甙含量的增长速度来看, 不同生境对金丝桃甙
含量的影响程度不同. 其中生境差异对刺五加叶中
金丝桃甙含量的影响最大,林内、林隙和林缘叶中的
金丝桃甙含量分别为 0
02%、0
12%、0
27%, 林缘
生境比林内生境金丝桃甙含量高 10倍以上. 生境差
异对刺五加幼果中金丝桃甙含量影响最小,林内、林
隙和林缘果中金丝桃甙的含量分别为 0
07%、
0
1%、0
12%,林缘生境比林内生境金丝桃甙含量
高不足 1倍. 不同生境对刺五加花中金丝桃甙含量
的影响也较大(图 3) . 生境差异对刺五加花中金丝
桃甙含量也有明显影响,林内、林隙和林缘花中金丝
桃甙的含量分别为 0
2%、0
26%、0
38% , 林缘生
境比林内生境金丝桃甙含量高接近 1倍.
图 3
刺五加叶中金丝桃甙含量和叶面积指数之间的关系.
Fig. 3 Relat ionship between hyperin contents and leaf area index of A .
sent icosus
4
讨

论


金丝桃甙为一种黄酮甙[ 6] , 而黄酮含量受环境
中光辐射的影响较大[ 2, 5] . 由图 4可见, 刺五加叶中
金丝桃甙含量与叶面积指数之间存在明显的负相关
关系.叶面积指数越大, 则林分郁闭度越大,刺五加
叶中金丝桃甙含量越低. 林缘生境叶面积指数为
1
8~ 2
0之间,林分郁闭度小, 该生境刺五加叶片
中金丝桃甙含量可高达 0
3%以上; 随着叶面积指
数的增高,金丝桃甙含量迅速减少. 在林内生境, 叶
面积指数最高可达到 4
9左右, 林分郁闭度大, 此时
刺五加叶中金丝桃甙含量降低至 0
02%以下.金丝
桃甙含量与叶面积指数之间的这种关系表明,各个
图 4
不同生境条件下刺五加叶 ( & )、花( ∋ )和果实 ( ( )中金丝桃
甙含量的比较
Fig. 4 Com parison of hyperin contents in the leaves( & ) , flow ers ( ∋ )
and fruit s ( ( ) of A
sen ticosus in diff erent habitat s.
A:林内 Understory; B:林隙 Forest gap; C:林缘 Forest edge.
10096 期











曹建国等:不同生境下刺五加金丝桃甙含量的季节变化











生境之间刺五加金丝桃甙的含量必然存在较大的差
异.叶面积指数大(林分郁闭度大)的林内生境金丝
桃甙含量低; 叶面积指数小的林隙和林缘生境金丝
桃甙含量最高, 是采集刺五加叶的最佳生境.
金丝桃甙含量的季节变化也与叶面积指数或者
林分郁闭度的变化有关. 在林内生境,刺五加芽中金
丝桃甙含量较低,随着芽的生长和发育,金丝桃甙的
含量逐渐增加, 在林分郁闭之前,即 5月中旬刺五加
的幼叶期金丝桃甙的含量达到最高水平, 此后林分
的郁闭度迅速增大,刺五加叶中的金丝桃甙含量就
逐渐降低, 表明春季林分郁闭之前刺五加金丝桃甙
含量最高,也是刺五加的最佳采收期.
环境对对金丝桃甙含量也有重要的影响.从叶、
花和果中金丝桃甙对环境因子变化的反应来看, 叶
片对光照水平的反应敏感, 生境改变时叶片中金丝
桃甙含量的变异程度大; 花对环境光照水平的反应
不如叶片敏感, 而花中金丝桃甙含量的变异程度较
小,果实中金丝桃甙含量的变异程度最小.通过对林
内、林隙、林缘生境中刺五加的叶、花和果实金丝桃
甙含量分析表明,光量子通量密度与金丝桃甙含量
存在密切关系(表 1, 图 3) , 光照水平的提高有助于
中金丝桃甙含量的提高.
参考文献
1
Chen ZW(陈志武) , Ma CG (马传庚) , Zhao WZ( 赵维忠) .
1998. Protect ive effect of hyperin against cerebral ischemia reper
fuxion injury. Ac ta Pharm Sin (药学学报 ) , 33 ( 1 ) : 14~ 17 ( in
Chinese)
2
Deng M ( 邓
铭) , Zhong S ( 钟
山 ) , Ren B( 任
波 ) , et al .
2000. Studies on the effect of illuminat ion intensity on the content
of total saponin in Gy nost emm a pentap hyl lum ( T hunb. ) Mak ino.
Ac ta A cademiae Med H ubei ( 湖北医科大学学报) , 21( 2 ) : 102~
103( in Chinese)
3
Fu KZ(傅克治) . 1987. China Ciw ujia. Harbin: H eilongjiang Peo
ple) s Press. 1~ 6( in Chinese)
4
Heilongjiang Institute of Trandit ional Chinese Medit ion (黑龙江中
药研究所) . 1981. Chinese Ciwujia Studies. H arbin: Heilongjiang
Scien ce and T echnology Press. 9~ 11( in Chinese)
5
Ji MJ( 祭美菊) , Feng HY(冯虎元 ) , An LZ(安黎哲 ) , et al .
2002. Present status and prospects in research on effect of enhanced
UVB radiat ion on plants. Chin J Appl Ecol (应用生态学报) , 13
( 3) : 359~ 364( in Chinese)
6
Shi JL( 史久良) , Wu BC (吴秉纯) , Guo XF(郭秀芳 ) , et al .
1981. Isolat ion, identif icat ion and pharmacological action of hyperin
in the leaf of Ciw ujza. In: Heilongjiang Inst itute of Trandit ional
Chinese Medit ion(黑龙江中药研究所) , ed. Chinese Ciw ujia Stud
ies.H arbin: Heilongjiang Science and Technology Press. 9~ 11( in
Chinese)
7
Song BW(宋必卫) , Chen ZW( 陈志武 ) , Ma CG (马传庚) , et
al . 1995. Th e inhibitory ef fect s of hyperin on cent ral nervous sys
tem. A cta A nhui Med Univ (安徽医科大学学报) , 30( 4) : 253~
255( in Chinese)
8
Tao ZW(陶遵威) . 2002. T he research review on the pharmaco
logical act ion of hyperin. T ianj in Phar m (天津药学) , 14( 2) : 14~
16 ( in Chinese)
9
Wang ZC(王占臣) , Li LX( 李立新) , Xie PJ ( 解培君 ) , et al .
2002. T he developm ent and ut ilizat ion of Acan thopa nax . S pec E
con A nimal Plant (特种经济动植物) , ( 12) : 20~ 21( in Chinese)
10
Zhang XW(张喜旺) , Yang YP(杨亚平) . 2002. The newest re
view on th e chemical components of the t raditional Chinese
medicine, A canthop anax senti cosus. L i shi zhen Med Mater ia Medi
ca R es (时珍国医国药) , 13( 1) : 45( in Chinese)
11
Zhu N(祝
宁) , Zang RG(臧润国 ) . 1993. Populat ion ecology of
Acanthopanax sent icosus & . Populat ion st ructure. Chin J A ppl
Ecol (应用生态学报) , 4( 2) : 113~ 119( in Ch inese)
12
Zhu N(祝
宁) , Zang RG(臧润国 ) . 1994. Populat ion ecology of
Acanthopanax sent icosus ∋ . Populat ion statist ics. Chin J A ppl
Ecol (应用生态学报) , 5( 3) : 237~ 240( in Chinese)
13
Zhu N( 祝
宁) , Guo WM (郭维明) . 1996. T he heterogenerous
habitat inf luence on the seed germ ination of A canthop anax senti co
sus and it s seed pool dynamics. Acta Ecol Sin (生态学报) , 16( 4 ) :
408~ 413( in Chinese)
作者简介
曹建国, 男, 1968 年生,博士.主要从事植物学和
生态学研究, 发表论文 10 余篇. T el: 02164322526; Email:
cao101@ shnu. edu. cn
1010 应
用
生
态
学
报

















16卷