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苦玄参药材中苦玄参苷I_A和I_B差异积累的影响因素分析



全 文 :89总第 172 期
苦玄参药材中苦玄参苷 IA 和 IB
差异积累的影响因素分析
谢阳姣 何志鹏 李耀燕 闫国跃 符标芳
(广西中医药大学,530001,广西南宁)
摘 要 以不同来源苦玄参药材为研究对象,以苦玄参苷 IA 和 IB 的含量为评价指标,研究不同种质及不同生长
条件对苦玄参苷积累的影响。结果表明,不同地理来源材料苦玄参苷 IA 和 IB 含量存在显著差异,且两种苷的含
量变化趋势基本一致;广西凭祥更适合苦玄参苷 IA 的积累,云南大部分地区更适合苦玄参苷 IB 的积累。紫色花
植株苦玄参苷的含量显著高于白色花植株。不同部位,苦玄参苷花苞含量最高,其次为叶,根中含量极少。与
梧州相比,龙州生产的材料苦玄参苷含量更高。不同生育条件下,以 2 月播种、生育期 5 个月、7 月收获的材
料苦玄参苷含量最高。
关键词 苦玄参;苦玄参苷 IA;苦玄参苷 IB;差异积累;影响因素
作者简介:谢阳姣,副研究员,主要从事中药民族药资源与开发
研究
基金项目:国家自然科学基金(31460074);广西教育厅高校科
研项目(YB2014183)
收稿日期:2016-02-02;修回日期:2016-02-26
苦 玄 参(Picria feltearrae Lour.) 是 玄 参 科 苦
玄参属唯一的一种植物,主要分布于广东、广西、
贵州和云南南部等热带、亚热带地区,是 2010 版《中
国药典》收录的药材之一,作为药用在广西已有
200 多年的历史 [1],是广西道地药材,广西十二五
期间重点扶持的十大中药材之一,其主要药理作
用有消肿止痛、抗菌、消炎、镇痛等 [2-4],是广西
梧州制药集团生产的多种中成药如炎肿化毒片、
炎见宁片、妇炎净胶囊、万通炎康片、维威消炎
灵等,以及保健品如梧州龟令膏等的主要原料药
材之一。苦玄参主要的药用活性物质为四环三萜
苷类化合物,其中以苦玄参苷 IA 和 IB 为主
[5],其
含量的高低是评价苦玄参药材质量的重要指标。
药材中活性成分的含量受不同内外因素的影
响,其中种质差异 [6]、气候及土壤等环境差异 [7]、
生育条件差异 [8-9]、人工种植技术差异 [10]、甚至同
一药材的不同部位 [11] 等,均可成为药材活性成分
含量差异产生的原因。选择优良的种质及产地环
境,确定药材的用药部位,优化药材的生长条件
等,可为高质量药材的生产提供指导。因受环境
变化的影响,野生苦玄参资源越来越少,目前苦
玄参药材主要来源于人工种植。受植物种质及种
植环境、种植技术的影响,人工种植苦玄参药材
质量不如野生药材。为提高苦玄参人工种植药材
的质量,本研究从种质差异、药用部位、生长环境、
生育条件等方面,对苦玄参苷 IA 和 IB 积累的内外
影响因素进行研究,其结果将为高质量苦玄参药
材的生产提供参考。
1 材料和方法
1.1 测定项目与试验设计
1.1.1 不 同 地 理 条 件 对 苦 玄 参 苷 积 累 的 影 响
2014 年 8 月份分别采集广西凭祥(PXZH)、云南
澜沧县上允镇(LCSY)、云南景洪市曼沙区(JHMS)、
云南景洪市景哈乡(JHJH)、云南勐海县勐混镇
(MHMH)、云南澜沧县城郊(LCCJ)、云南勐海县
打洛镇(MHDL)、云南景洪农场(JHNC)、云南
景洪市勐龙镇(JHML)的野生苦玄参植株,进行
苦玄参苷含量测定。
1.1.2 不同花色植株苦玄参苷积累的差异 从
2015 年种植在广西凭祥的植株中,筛选紫色花植
株和白色花植株,用于不同花色苦玄参苷含量的
检测,重复 4 次,每个重复 10 株。
1.1.3 不同部位苦玄参苷积累的差异 分别取广
西凭祥同一植株的叶、茎、花苞和根,进行不同
部位苦玄参苷含量测定,重复 4 次,每个重复 10 株。
1.1.4 不同产地对苦玄参苷积累的影响 2015 年
作物杂志 Crops 2016(3):89-93 DOI:10.16035/j.issn.1001-7283.2016.03.017
90 作物杂志 Crops 2016 年第 3 期
8 月从广西苦玄参主产区梧州和龙州采集具有不同
表型性状的苦玄参单株各 52 株,用于苦玄参苷含
量测定;同时将 2014 年收集的梧州和龙州的苦玄
参种子于 2015 年 3 月种植于南宁,在相同条件下
种植,8 月收获,植株用于苦玄参苷含量测定。
1.1.5 不同生育时间对苦玄参苷积累的影响 取梧
州种,分别于 2015 年 2 月、3 月、4 月、5 月于南
宁播种,播种 2 个月后移栽,移栽 1 个月后开始取样,
每月取样一次,每次 2 个重复,每个重复 10 株,9
月份植株开始枯萎时,停止取样,进行各样品苦玄
参苷含量测定。
所有试验材料收获后,悬挂阴干,粉碎过 20
目筛,用封口袋密封待测。
1.2 苦玄参苷含量测定方法
参照《中国药典》2010 版的高效液相色谱法
并进行优化。色谱条件:色谱柱 Agilent ZORBAX
SB-C18(4.6mm×250mm,5μm), 流 动 相 乙 腈 -
水(35∶65),检测波长 264nm,柱温 35℃,流速 1.0mL/
min。标准曲线制定:标准品为苦玄参苷 IA 和苦玄
参苷 IB,精密称取苦玄参苷 IA 标准品 5.17mg,苦玄
参苷 IB 标准品 4.95mg,分别置于 25mL 容量瓶中,
用甲醇溶解并定容至刻度,制成母液。从苦玄参苷
IA、苦玄参苷 IB 的母液中各量取 2.5mL 置于 5mL 容
量瓶中,制成混合标准溶液。按前述色谱条件进行
测定,并根据结果制作标准曲线。样品测定:取待
测苦玄参粉末约 1g,精密称定,置于具塞锥形瓶中,
精密加入 60% 甲醇 25mL,密塞,称重,常温超声
30min,再称重,用 60% 甲醇补足减失的重量,摇匀,
滤过,取续滤液过 0.45μm 微孔滤膜,作为供试品
溶液。样品溶液按照标准曲线相同的色谱条件进样,
外标一点法计算样品的含量。
1.3 统计检验
采用 SPSS13.0 对所获数据进行分析,多样本
比较采用 S-N-K 方差分析,2 个样本的比较采用独
立样本(或成对样本)T 测验。
2 结果与分析
2.1 不同地理条件对苦玄参苷积累的影响
不同地理条件对苦玄参苷 IA 和 IB 的积累具有
显著影响(图 1)。不同地理来源材料之间,苦玄参
苷 IA 和 IB 的含量具有显著差异,且两种苷类物质
的含量变化呈大致相同的趋势。从图 1 中还可以看
出,可能受气候环境的影响,分布于广西的苦玄参,
其苦玄参苷 IA 含量高于苦玄参苷 IB 的含量,云南
的苦玄参则有相反的趋势。这种差异的产生可能由
地理环境差异以及由其引起的种质变异所引起。苦
玄参苷含量在不同地理来源材料间的差异,可为苦
玄参优良种质筛选及最佳产地选择提供依据。
同一系列中有不同字母表示差异显著(P<0.05);图中误差线代表标
准误,下同
Numbers in the same series with different letters are significantly different
(P<0.05); the error line in the figure present the Std. Error, the same below
图 1 不同地理来源材料苦玄参苷 IA 和 IB 含量差异
Fig.1 Difference in picfeltarraenins IA and IB among
material of different geographic origins
表 1 不同花色材料苦玄参苷 IA 和 IB 含量差异
Table 1 Difference in picfeltarraenins IA and IB among material of different flower colors
2.2 不同花色材料苦玄参苷 IA 和 IB 的含量
苦玄参花色主要有淡紫色和白色等,花色不同
的苦玄参其苦玄参苷 IA 和 IB 的含量存在显著差异
(表 1)。不论是苦玄参苷 IA 还是苦玄参苷 IB,紫色
花植株的含量均极显著高于白色花植株,该结果可
为高苦玄参苷含量种质的筛选提供新的研究思路。
活性物质 Active substance 花色 Color of flower 含量差 Content difference (%) Std. Error t df Sig. (2-tailed)
苦玄参苷 IA Picfeltarraenin IA 紫花 - 白花
Purple-White
0.175 0.009 19.67 6 1.12×10-6
苦玄参苷 IB Picfeltarraenin IB 0.093 0.006 16.55 6 3.11×10
-6
2.3 不同部位苦玄参苷 IA 和 IB 的含量
植株用药部位的选择是中药用药的关键。苦
玄参植株不同部位活性成分含量具有显著差异(图
2)。由图 2 可知,不论是苦玄参苷 IA 还是苦玄参
地理来源 Geographical origin
0.800
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000
苦玄参苷 I
A
Picfeltarraenin I
A
苦玄参苷 I
B
Picfeltarraenin I
B


C
on
te
nt
(%
)
PX
ZH
LC
SY
JH
MS JH
JH
MH
MH LC
CJ
MH
DL
JH
NC
JH
ML
a
d
b
e
e
d c
b
d
c
c
b b
a
b
a
d
c
91总第 172 期
苷 IB,花苞含量最高,其次为叶片,根中基本不
含苦玄参苷。花苞和叶片苦玄参苷 IA 含量高于苦
玄参 IB 含量,茎中则相反。
2.4 不同产地材料苦玄参苷 IA 和 IB 的含量
分别采集于梧州和龙州的苦玄参,其苦玄参
苷 IA 和 IB 含量的差异见表 2;种子来源于梧州和龙
州,于南宁种植的材料苦玄参苷 IA 和 IB 含量的差
异见表 3。从表 2 可知,龙州采集的苦玄参两种苷
类物质的含量均显著高于梧州采集的苦玄参;表 3
结果显示,移到南宁种植后,来源于两个产地的苦
玄参,两种苷类物质的含量没有显著差异。综合表
表 2 梧州和龙州材料苦玄参苷 IA 和 IB 含量差异
Table 2 Difference in picfeltarraenins IA and IB between Wuzhou and Longzhou producing area
表 3 梧州和龙州来源种子种于南宁材料苦玄参苷 IA 和 IB 含量差异
Table 3 Difference in picfeltarraenins IA and IB between Wuzhou and Longzhou seed sources
表 4 不同播种期材料苦玄参苷 IA 和 IB 含量的差异
Table 4 Difference in picfeltarraenins IA and IB among
material of different sowing time
注:同一列中不同字母表示差异显著(P<0.05);表中数值为平均
数± 标准误;下同
Note:Numbers in columns with different letters are significantly different
(P<0.05); The value in the table is the mean value±SE, the same
below
表 5 不同生长期材料苦玄参苷 IA 和 IB 含量的差异
Table 5 Difference in picfeltarraenins IA and IB among
material of different growing time
表 6 不同收获期材料苦玄参苷 IA 和 IB 含量的差异
Table 6 Difference in picfeltarraenins IA and IB among
material of different harvest time
图 2 不同部位苦玄参苷 IA 和 IB 含量差异
Fig.2 Difference in picfeltarraenins IA and IB among
different parts
活性物质 Active substance 产地 Producing area 含量差 Content difference (%) Std. Error t df Sig.(2-tailed)
苦玄参苷 IA Picfeltarraenin IA 梧州 - 龙州
Wuzhou-Longzhou
-0.089 0.012 7.29 102 6.74×10 - 11
苦玄参苷 IB icfeltarraenin IB -0.034 0.008 4.47 102 2.01×10
- 5
2 和表 3 的结果可知,两个产地材料苦玄参苷含量
差异产生的原因,可能主要来源于产地环境因素。
2.5 生育时间对苦玄参苷积累的影响
受不同气候条件的影响,不同生育时间对苦
玄参苷的积累具有显著影响。本试验结果表明,
苦玄参苷含量受播种期(表 4)、生长期(表 5)
和收获期(表 6)的影响显著,其中每年的 2、3
月份播种、5 个月全生育期、7 月份收获较佳。综
合生长期和收获期,每年 2 月温度较稳定时播种
活性物质 Active substance 种子来源地 Seed source 含量差 Content difference (%) Std. Error t df Sig.(2-tailed)
苦玄参苷 IA Picfeltarraenin IA 梧州 - 龙州
Wuzhou-Longzhou
0.020 0.020 2.00 3 0.139
苦玄参苷 IB Picfeltarraenin IB -0.113 0.072 -3.11 3 0.053
播种期
Sowing time
苦玄参苷 IA
Picfeltarraenin IA
苦玄参苷 IB
Picfeltarraenin IB
2 月 February 0.429±0.017a 0.297±0.011a
3 月 March 0.419±0.020a 0.285±0.015a
4 月 April 0.373±0.018b 0.288±0.027a
5 月 May 0.255±0.032c 0.223±0.033b
生长时间(月)
Growing time
苦玄参苷 IA
Picfeltarraenin IA
苦玄参苷 IB
Picfeltarraenin IB
3 个月 Three months 0.376±0.024b 0.285±0.018a
4 个月 Four months 0.366±0.038b 0.246±0.025b
5 个月 Five months 0.420±0.032a 0.305±0.011a
6 个月 Six months 0.395±0.003ab 0.300±0.006a
较好。
3 讨论
苦玄参适宜生长于热带、亚热带地区,主要分
收获期
Harvest time
苦玄参苷 IA
Picfeltarraenin IA
苦玄参苷 IB
Picfeltarraenin IB
5 月 May 0.475±0.005a 0.270±0.000b
6 月 June 0.360±0.012c 0.250±0.012b
7 月 July 0.438±0.019a 0.347±0.004a
8 月 August 0.398±0.022b 0.270±0.014b
9 月 September 0.306±0.037d 0.250±0.027b
部位 Part
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000
苦玄参苷 I
A
Picfeltarraenin I
A
苦玄参苷 I
B
Picfeltarraenin I
B


C
on
te
nt
(%
)
花苞 Bud 叶 Leaf 茎 Stem 根 Root
a
a b
b
c
c
c d
谢阳姣等 :苦玄参药材中苦玄参苷 IA 和 IB 差异积累的影响因素分析
92 作物杂志 Crops 2016 年第 3 期
布于云南、广西、贵州、广东、海南等 5 个省区,
其中云南主要分布于南部的红河、景洪一带,广西
主要分布于西南部的凭祥、龙州、宁明一带。由于
环境条件的恶化,野生苦玄参资源日趋减少,目前
只在云南景洪的 3 个县市和广西凭祥采集到野生苦
玄参。从受试苦玄参情况来看,苦玄参苷 IA 和 IB
的含量和组成受不同气候、土壤条件的影响具有显
著差异,但不同地理来源材料两种苷类物质的含量
变化趋势基本一致,即苦玄参苷 IA 含量高的、苦玄
参苷 IB 含量也较高,可能这两种苷类物质在苦玄参
体内的合成和降解存在动态平衡,具体原因有待进
一步研究。从这两种苷类物质的组成来看,可能受
气候条件的影响,广西凭祥更适合苦玄参苷 IA 的积
累,云南大部分地区更适合苦玄参苷 IB 的积累。从
自然条件方面来看,两地土壤类型均以砖红壤和红
壤为主;气候方面,在苦玄参旺盛生长期间(4 月
至 9 月),广西凭祥较云南景洪年日照时间短,昼
夜温差较小,气温较高,因此两地材料苦玄参苷 IA
和 IB 积累的差异可能主要与气候条件有关,较短的
日照时间和较小的昼夜温差更有利于苦玄参苷 IA 的
积累。同为景洪区的几个采样点材料,其苦玄参苷
含量存在显著差异,应主要与土壤的差异有关。土
壤环境的变化较气候因素更大,土壤影响因素更为
复杂,苦玄参生长的最佳土壤条件应做进一步研究。
苦玄参花色与苦玄参苷的合成是两个完全不同
的表型性状,但本试验却发现,紫色花植株的苦玄
参苷含量高于白色花植株。如果苦玄参花色与苦玄
参苷的合成在分子基础上具有联系,比如控制两性
状的基因存在连锁,则有可能以肉眼可见的花色性
状选择无法用肉眼观察的活性成分含量性状,这将
大大简化优质苦玄参的选育条件,促进优质苦玄参
种质的选育。但花色与苦玄参苷的合成是否在基因
水平上具有相关性,还有待进一步研究。
陈君等 [12] 的试验认为,苦玄参植株的不同部
位苦玄参苷 IA 含量具有显著差异,其中叶片含量最
高,其次为花和茎,根中几乎不含苦玄参苷 IA。本
试验的结果与该结果有差异,本试验结果为花苞中
的苦玄参苷 IA 含量最高,叶中较低,根中的含量与
其结果一样,几乎不含苦玄参苷 IA,两个试验差异
存在的原因有待进一步研究。本试验结果显示,苦
玄参苷 IB 含量与 IA 含量趋势表现一致,也是花苞
中的含量最高,根中最少。活性成分所在部位的确
定对中药用药部位的选择具有重要意义。由于苦玄
参茎占有一定的质量百分比,且苦玄参茎中含有一
定的苦玄参苷,剔除其成本较高,因此建议苦玄参
用药部位为整个地上部分,没必要连根收获。《中
国药典》“苦玄参为玄参科植物苦玄参的干燥全草”,
表明中国药典规定的苦玄参的药用部位为全草,根
据陈君等 [12] 及本试验结果分析,该规定可适当进
行修改。由于苦玄参进入盛花期后花苞和叶的质量
百分比均达到最高峰,药材采收宜在苦玄参盛花期。
随着环境条件的恶化,许多药材的野生资源日
趋减少,不能满足药材需求,人工种植成为药材来
源的重要渠道,目前苦玄参药材主要来源于人工种
植。但药材道地性是药材的重要性状 [13],盲目改变
药材种植区域会影响药材质量,因此药材适宜产地
的研究 [14-15],对保证药材生产的质量非常重要。苦
玄参在广西的原产地为中越边境一带的龙州、凭祥、
宁明等,梧州种植区的苦玄参主要引种于龙州。本
试验结果显示,梧州和龙州两地苦玄参种植于南宁
后,两种苷类物质的含量没有显著差异,可见苦玄
参引种至梧州后在种质上并未有太大的变异或是虽
有变异但其变化并未明显影响苦玄参苷的积累。但
龙州生产的苦玄参,其两种苷类物质的含量均显著
高于梧州生产的苦玄参,表明龙州更适合苦玄参生
长。龙州本是苦玄参原产地,其地理条件可能对苦
玄参苷的合成更为有利。
药用活性成分的合成受温度、湿度等气候因素
的影响,所以,药材播种时间、全生育期及收获时
间等均会对药用活性成分的积累产生影响。生育条
件的研究可为苦玄参的种植措施提供指导意见,具
有重要意义。苦玄参为一年生草本植物,从本试验
结果可知,苦玄参宜在 2、3 月份播种,全生育期
保持 5 个月左右,7 月份收获,苦玄参苷的含量可
达到最高。这与 7 月份苦玄参进入盛花期,花苞和
叶片苦玄参苷含量均达到顶峰相一致。
4 结论
不同地理条件可影响苦玄参苷的含量及组成,
且苦玄参苷的含量变化趋势基本一致;广西凭祥更
适合苦玄参苷 IA 的积累,云南大部分地区更适合苦
玄参苷 IB 的积累。紫色花植株苦玄参苷含量显著高
于白色花植株。不同部位,苦玄参苷花苞含量最高,
其次为叶,根中几乎不含苦玄参苷。产地研究结果
93总第 172 期
可知,龙州生产的苦玄参其苦玄参苷含量更高。从
生育时间来看,苦玄参宜 2 月播种,生育期 5 个月,
7 月收获。
参考文献
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Analysis of the Influence Factors on the
Differential Accumulation of Picfeltarraenins
IA and IB in Picria felterrae Lour.
Xie Yangjiao,He Zhipeng,Li Yaoyan,Yan Guoyue,Fu Biaofang
(Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning 530001,Guangxi,China)
Abstract The effects of different germplasms and growth conditions on the accumulation of picfeltarraenins was
assessed using Picria felterrae Lour. collected from different places and taking the content of picfeltarraenins IA and
IB as the evaluation indicator. The results showed that there were significant differences in picfeltarraenins IA and IB
among different geographic origins, and the change trends in these two ingredients were basically consistent; Picria
felterrae Lour. from Guangxi Pingxiang had the highest content of picfeltarraenin IA whereas that from Yunnan had
the lowest. Plants with purple flowers significantly accumulated more picfeltarraenins than those with white flowers.
As for different parts, buds had the highest content of picfeltarraenins, followed by leaves, and there were very few
picfeltarraenins in roots. Picfeltarraenins in plants gathered in Longzhou were higher than those in plants from Wuzhou.
In addition, picfeltarraenins reached the highest level in plants which were sowed in February and harvested in July of
the same year.
Key words Picria felterrae Lour.; Picfeltarraenin IA; Picfeltarraenin IB; Differential accumulation; Influence factors
谢阳姣等 :苦玄参药材中苦玄参苷 IA 和 IB 差异积累的影响因素分析