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不同采集时间芒萁各部位总黄酮含量的动态变化



全 文 :植物资源与环境学报 2014,23(4) :102 - 104
Journal of Plant Resources and Environment
不同采集时间芒萁各部位总黄酮含量的动态变化
陈少美,宋飞飞,陈艳玉
(福建生物工程职业技术学院,福建 福州 350002)
Dynamic change of total flavonoids content in different parts of Dicranopteris pedata at different collection times
CHEN Shaomei, SONG Feifei, CHEN Yanyu (Fujian Vocational College of Bioengineering,Fuzhou 350002,China) ,
J. Plant Resour. & Environ. 2014,23(4) :102 - 104
Abstract:Water content,dry weight per plant and total flavonoids content in different parts of Dicranopteris pedata(Houtt.)
Nakai at different collection times (from April to December)were comparatively analyzed. The results show that at different
collection times,there are extremely significant differences in water content and dry weight per plant,and also there are
obvious differences in total flavonoids content in rhizome,leaf,lower and upper stems. Generally,from mid April,water
content of D. pedata begins to decrease gradually and reaches the lowest in December. Dry weight per plant increases
generally and reaches the highest in mid October with a value of 155. 41 g. Total flavonoids content in rhizome and leaf are
extremely significantly (P < 0. 01)higher than that in stem and their maximum are 28. 53% and 23. 43%,respectively,
while that in upper and lower stems are only 8. 17% and 9. 39%,respectively. Comprehensively considering on many
factors such as total flavonoids content,medicinal material yield and collection time,etc,the optimal raw material for
extracting total flavonoids is confirmed to be leaf,the optimal collection time to be mid October.
关键词:芒萁;总黄酮;采集时间;含水量
Key words:Dicranopteris pedata (Houtt.)Nakai;total flavonoids;collection time;water content
中图分类号:Q946. 8;R282;S567. 23 + 9 文献标志码:A 文章编号:1674 - 7895(2014)04 - 0102 - 03
DOI:10. 3969 / j. issn. 1674 - 7895. 2014. 04. 15
芒萁〔Dicranopteris pedata (Houtt.)Nakai〕又称铁狼萁,为
里白科(Gleicheniaceae)芒萁属(Dicranopteris Bernh.)多年生草
本植物,广泛分布于中国长江以南各省区,是常用药用蕨类植
物,也是林区酸性土的指示植物[1 - 2]。黄酮类成分是芒萁的主
要药用成分,具有抗菌消炎、抗氧化、降压、清热解毒、防止血
管增生和抑制脂肪氧化酶等多种活性[3 - 7],在治疗冠心病、抗
癌防癌和消除自由基等方面[8 - 11]也有显著功效,具有广阔的
应用前景。
芒萁药材质量主要取决于药用部位的总黄酮积累量,而
最适采收时间对其总黄酮的积累有直接影响;此外,因药用植
物有效成分累积的动态变化与植物各生长发育阶段之间存在
必然的内在联系[12],因此,适时适部位采收是影响药用植物产
量和质量的重要因素之一[13]。
目前,关于芒萁不同部位总黄酮含量的研究报道并不多
见[14],尤其是对不同采集时间芒萁总黄酮含量的变化规律缺
乏较系统全面的研究报道。基于此,作者采用紫外分光光度
法对不同采集时间芒萁的植株含水量、单株干质量以及各部
位的总黄酮含量进行了测定和比较,以期明确芒萁总黄酮含
量的时空变化规律,为确定芒萁的合理采集时间和最佳采收
部位提供实验依据。
1 材料和方法
1. 1 材料
供试芒萁均栽植于福建农林大学菌草资源圃。分别于
2012 年 4 月 15 日、6 月 1 日、7 月 15 日、9 月 1 日、10 月 15 日
和 12 月 1 日各采集 50 株生长状况一致的芒萁全株,一部分样
株直接用于含水量和单株干质量测定;另一部分样株按根状
茎、叶、下部茎和上部茎分开(其中,垂直茎秆即根部至第 1 次
分叉处之间的粗壮茎秆为下部茎,叶间茎秆部分即第 1 次分
叉处至植株顶端之间的细小茎秆为上部茎) ,置于 55 ℃烘箱
中烘干至恒质量,粉碎并过 40 目筛,备用。
芦丁标准品(纯度大于等于 98%,货号 MUST - 12040302)
购自成都曼思特生物科技有限公司;其他试剂均为分析纯,购
自国药集团。
1. 2 方法
1. 2. 1 含水量和单株干质量的测定 将称量瓶置于 105 ℃干
燥箱中烘干约 1. 0 h后置于干燥器内冷却 0. 5 h并称量,重复
收稿日期:2013 - 12 - 04
基金项目:福建生物工程职业技术学院科研项目(KJ201306)
作者简介:陈少美(1971—) ,女,福建宁德人,硕士,实验师,主要从事食品、生物技术的研究和开发工作。
进行干燥直至前后 2 次的质量差值在 2 mg 范围内,记录称量
瓶质量(m0) ;准确称取一定量的芒萁单株样品并置于称量瓶
中,精确称量二者总质量(m1)后置于 105 ℃干燥箱中干燥
3 h,取出并于干燥器内冷却约 0. 5 h 后再次称量二者的总质
量;称量后再次于 105 ℃干燥箱中干燥约 1 h,冷却后称量二者
的总质量,重复此操作直至连续 2 次的质量差值在 2 mg 范围
内,记录称量瓶和样品的总质量(m2)。芒萁植株含水量(ω)
的计算公式为:ω =〔(m1 - m2)/(m1 - m0)〕× 100%。
1. 2. 2 对照品溶液制备及标准曲线绘制 精密称取干燥至恒
质量的芦丁对照品 50. 0 mg,加入甲醇 20. 0 mL,水浴微加热溶
解,冷却后用甲醇定容至 25 mL;精密吸取 10 mL上述溶液,用
蒸馏水定容至 100 mL,即得质量浓度 0. 2 mg·mL -1的芦丁对
照品溶液。精密吸取芦丁对照品溶液 3. 0 mL,加入蒸馏水
5. 0 mL和 0. 7 mol·L -1 NaNO2溶 液 1. 0 mL,摇匀后静置
10 min;加入 0. 5 mol·L -1Al(NO3)3溶液 1. 0 mL,摇匀后静置
10 min;再加入 1. 0 mol·L -1 NaOH溶液 10. 0 mL,用蒸馏水定
容至 25 mL,摇匀后静置 15 min;用 759MC型紫外可见分光光
度计(上海菁华科技仪器有限公司)进行全波段扫描,测定溶
液的吸光度并绘制吸收曲线,据此确定在波长 510 nm 处有最
大吸光值。
分别精密吸取芦丁对照品溶液 0. 0、1. 0、2. 0、3. 0、4. 0、
5. 0 和 6. 0 mL,按照上述方法测定波长 510 nm 处的吸光度。
以吸光度为横坐标 x、芦丁质量浓度为纵坐标 y 绘制标准曲
线,回归方程为 y = 0. 080 3x + 0. 001 2(r = 0. 998 9) ,芦丁质量
浓度在 0. 002 0 ~ 0. 034 0 g·L -1范围内线性关系良好。
1. 2. 3 供试样品溶液的制备及测定 精密称取不同部位样品
的干燥粉末各 3. 0 g,每个部位称取 3 份样品,分别置于索氏提
取器中,加入 150 mL石油醚浸泡 2 h,回流至无色,自然挥干溶
剂;将提取物置于锥形瓶中,加入 50 mL 甲醇,称取原始质量;
静置 36 h后密封并超声提取 35 min,冷却并用甲醇补足至原
始质量;静置 30 min后过滤,滤液用甲醇定容至 50 mL,即为供
试样品溶液。
精密吸取供试样品溶液 5. 0 mL 并用甲醇定容至 50 mL;
精密吸取 3. 0 mL该溶液,按照上述方法测定波长 510 nm处的
吸光度,并根据标准曲线计算不同采收期芒萁各部位的总黄
酮含量,每个样品重复测定 3 次。
1. 2. 4 方法学考察 精密量取芦丁对照品溶液 3. 0 mL,按照
上述方法测定吸光值,连续测定 6 次。总黄酮含量的 RSD 值
为 0. 45%,说明该方法精密度较高。
量取 10 月中旬根状茎样品溶液 3. 0 mL,按照上述方法处
理并分别放置 0、2、4、6、8 和 10 h 后测定吸光度。总黄酮含量
的 RSD值为 1. 37%,说明供试样品溶液在 10 h内稳定。
准确称取 10 月中旬根状茎样品 5 份,每份 3. 0 g,按照上
述方法制备供试样品溶液并测定吸光度。总黄酮含量的 RSD
值为 2. 38%,说明本方法的重复性良好。
精密量取总黄酮含量已知的10月中旬根状茎样品溶
液 7 份,每份 10 mL,分别加入 0. 0、1. 0、2. 0、3. 0、4. 0、5. 0 和
6. 0 mL芦丁对照品溶液,按照上述方法测定吸光度。平均回
收率为 98. 78%,其 RSD值为 1. 34%。
1. 3 数据处理和统计分析
使用 SPSS 10. 0 统计分析软件对实验数据进行单因子方
差分析和 LSD检验。
2 结果和分析
不同采集时间芒萁植株含水量、单株干质量及不同部位
总黄酮含量的测定结果见表 1。
2. 1 不同采集时间植株含水量及单株干质量的比较
由表 1 可见:生长初期(4 月 15 日)芒萁植株的含水量较
高,接近 80%;随着植株的生长(6 月 1 日至 10 月 15 日) ,其含
水量逐渐趋于稳定,为 55% ~ 60%;进入成熟期(这一时期植
株质量趋于最大值,且植株部分部位干枯)后,植株开始衰老,
其含水量骤降,至 12 月 1 日仅为 23. 37%。
随着芒萁植株的生长(4月 15日至 10 月 15 日) ,其单株干
质量大体呈现逐渐增加的趋势,并在 10 月中旬达到最大,这一
时期芒萁的单株干质量极显著高于其他时期(P < 0. 01) ;进
表 1 不同采集时间芒萁含水量、单株干质量及不同部位总黄酮含量的比较(珚X ± SE)1)
Table 1 Comparison on water content,dry weight per plant and total flavonoids content in different parts of Dicranopteris pedata(Houtt.)Nakai
at different collection times (珚X ± SE)1)
采集时间
Collection time
(MM - DD)
含水量 /%
Water content
单株干质量 / g
Dry weight per plant
不同部位总黄酮含量 /% Total flavonoids content in different parts
根状茎 Rhizome 下部茎 Lower stem 上部茎 Upper stem 叶片 Leaf
04 - 15 78. 17 ± 0. 42Aa 4. 51 ± 0. 18Ff 26. 48 ± 1. 32Aab 9. 39 ± 0. 22Aa 8. 17 ± 0. 22Aa 18. 36 ± 2. 43Bc
06 - 01 60. 23 ± 0. 49Bb 18. 17 ± 0. 58Ee 24. 85 ± 1. 43Ab 8. 84 ± 0. 19Bb 7. 59 ± 0. 25ABb 20. 60 ± 1. 67ABbc
07 - 15 56. 23 ± 0. 28Dd 57. 74 ± 0. 36Cc 26. 56 ± 2. 11Aab 8. 31 ± 0. 18CDc 6. 85 ± 0. 45Ccd 20. 87 ± 0. 91ABabc
09 - 01 58. 68 ± 0. 31Cc 40. 88 ± 0. 32Dd 28. 53 ± 1. 95Aa 7. 19 ± 0. 18Ee 6. 34 ± 0. 22Cd 21. 84 ± 0. 20ABab
10 - 15 55. 25 ± 0. 24De 155. 41 ± 0. 62Aa 28. 23 ± 1. 80Aa 7. 91 ± 0. 27Dd 7. 05 ± 0. 17BCc 23. 33 ± 1. 03Aa
12 - 01 23. 37 ± 0. 54Ef 65. 87 ± 0. 15Bb 27. 59 ± 1. 35Aab 8. 58 ± 0. 20BCbc 7. 79 ± 0. 35Aab 23. 43 ± 1. 44Aa
1)同列中不同的小写字母和大写字母分别表示在 0. 05 和 0. 01 水平上差异显著和极显著 Different small letters and capitals in the same column
indicate the significant and extremely significant differences at 0. 05 and 0. 01 levels,respectively.
301第 4 期 陈少美,等:不同采集时间芒萁各部位总黄酮含量的动态变化
入衰老期(12 月 1 日)后,芒萁的单株干质量极显著降低但仍
极显著高于 10 月份之前的单株干质量。这可能是由于这一时
期植株光合作用减弱,但营养消耗仍然较大,植株逐渐枯萎所
致。
2. 2 不同采集时间各部位总黄酮含量的比较
由表 1 可见:4 月份至 9 月份,芒萁上部茎和下部茎中的
总黄酮含量均逐渐降低;其中,4 月份芒萁上部茎和下部茎中
的总黄酮含量最高,分别为 8. 17%和 9. 39%;9 月份这 2 个部
位的总黄酮含量最低,分别仅为 6. 34%和 7. 19%;此后,总黄
酮含量开始有所回升,但仍低于生长初期;整个生长阶段,芒
萁上部茎和下部茎中的总黄酮含量无显著差异。随着芒萁植
株的生长,叶片中的总黄酮含量呈递增趋势,而根状茎中的总
黄酮含量则无明显的变化趋势,总体上差异不显著。
从不同部位来看,不同采集时间芒萁根状茎中的总黄酮
含量均最高。在整个生长阶段,各部位总黄酮含量从高到低
依次为根状茎、叶片、下部茎、上部茎;根状茎和叶片中的总黄
酮含量与茎中的总黄酮含量有极显著差异(P < 0. 01) ,根状茎
和叶片中的总黄酮含量最高值分别可达 28. 53%和 23. 43%,
而上部茎和下部茎中的总黄酮含量最高值分别仅为 8. 17%和
9. 39%。
3 结 论
研究结果表明:芒萁根状茎和叶片中的总黄酮含量均较
高,并随着芒萁植株的生长呈现一定的动态变化规律。在 9 月
初至 10 月中旬,根状茎中的总黄酮含量较高,在 12 月初叶片
中的总黄酮含量达到最高值(23. 43%) ,而芒萁茎中的总黄酮
含量均较低。根状茎是芒萁的主要繁殖器官,不但不适宜作
为提取总黄酮的原料,而且在采收时还应加以保护。综合考
虑含水量、单株干质量、总黄酮含量以及药用部位和产量等因
素,认为在 10 月中旬采收芒萁的叶片作为总黄酮提取的原料
较为适宜。
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(责任编辑:佟金凤)
401 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 23 卷