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青海道地药材麻花艽有效成分与生态因子相关性研究



全 文 :第 37卷 第 1期 青 海 医 学 院 学 报 Vol.37 No.1
2016年 JOURNAL OF QINGHAI MEDICAL COLLEGE 2016
* :国家科技支撑计划(2001BA701A60-06);青海大学医学院中青年科技项目(2013-KY-4)
李永平(1978~),男,汉族,甘肃籍,副教授,硕士生导师
青海道地药材麻花艽有效成分
与生态因子相关性研究*
李永平,王树林,李向阳,曹宁丽,洒玉萍,保善录
(青海大学,青海 西宁 810001)
摘 要 目的 考察青海道地药材麻花艽主产地生态因子对其主要有效成分含量的影响,探
讨生态因子与麻花艽品质的相关性,确定影响麻花艽根茎中有效成分含量的主导生态因子。方法
对青海境内野生麻花艽的野生资源、生态环境进行调查分析,利用高效液相色谱法检测麻花艽有
效成分龙胆苦苷、獐牙菜苦苷的含量,采用相关分析、逐步多元回归分析法判断麻花艽有效成分与
生态因子的相关性。结果 野生麻花艽有效成分龙胆苦苷、獐牙菜苦苷的含量与产地海拔、日照时
数、年降水量、相对湿度呈显著性正相关。结论 一定范围内,海拔、日照时数、相对湿度、降雨量与
麻花艽有效成分龙胆苦苷、獐牙菜苦苷的含量呈显著性正相关。日照时数、相对湿度是综合影响青
海境内麻花艽有效成分龙胆苦苷、獐牙菜苦苷含量的主导因子。其他生态因子与麻花艽有效成分
含量无显著关系。
关键词 青海 麻花艽 有效成分 生态因子 相关性分析
中图分类号 R28 文献标识码 A
DOI:10.13452 / j.cnki.jqmc.2016.01.008
A study on the correlation between the effective components of
qinghai genuine medicinal materials and its ecological factors
Li YongPing,Wang ShuLin,Li XiangYang,Cao NingLi,Sa YuPing,Bao ShanLu
(Qinghai University,Xining,Qinghai 810001 China)
Abstract Objective The purpose of this study was to investigate the effect of the ecological factors of genuine
medicinal materials Gentiana straminea in main producing areas of Qinghai Province on the content of its effective
components.We aimed to discuss the correlation between its eco-factor and quality and determined the dominant
eco-factor of the active constituent.Methods During the study,wild resource amount and ecological environmental
condition of Gentiana straminea was surveyed and analyzed.Gentiopicroside and swertiamarin,the effective constitu-
ent of the herb,was detected with High Performance Liquid Chromatography(HPLC)method,while the relevance of
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Gentiana straminea was with correlation analysis and stepwise multivariate regression analysis method.Results The
result showed a remarkable positive correlation between the content of the effective components of the herb and alti-
tude,sunshine duration,annual precipitation,and relative humidity.Conclusion It came to a conclusion that there
are some particular restrictions for the growth of Gentiana straminea.For example,the growth speed was accelerated
with higher altitude,longer sunshine duration,increased annual precipitation,and raised relative humidity at certain
range of scale.According to this,productivity as well as quality should be pursued when artificially cultivated,and
proper and domestication should be concerned.This study provided a theoretical basis for the quality research,wild-
life tending and artificial cultivation of Gentiana straminea.
Keywords Qinghai Gentiana straminea Effective components Ecological factors Correlation analysis
麻花艽 (Gentiana straminea Maxim.)为龙胆科
龙胆属秦艽组植物[1-2],也是 《中华人民共和国药
典》[3]规定的秦艽主要品种之一,广泛分布于青海
的大部分地区,四川的川西北地区,甘肃、西藏、
宁夏的部分地区。麻花艽分布区域之广泛、贮藏量
之大,药材质量之优异,已使麻花艽成为秦艽的主
要品种和主要药源之一。麻花艽是青海省主要的道
地药材之一。但是近年来由于过度采挖,生态环境
破坏,麻花艽的分布面积不断缩小,资源蕴藏量急
剧下降,1987 年被国务院 《中国野生药材资源保
护管理条例》列为Ⅲ级保护植物,2005 年被收入
《中国濒危物种红色名录》。麻花艽的人工栽培要
考虑药材的道地性[4],植物的生长既要受到自身
遗传物质调控,又要受到植物的周围环境生态因子
的影响与调控[5]。本研究通过考察青海道地药材
麻花艽主产地生态因子对其主要有效成分含量的影
响,探讨生态因子与麻花艽品质的相关性,确定影
响麻花艽根茎中有效成分含量的主导生态因子。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 仪器与试剂
高效液相色谱仪、紫外检测器 (安捷伦 1260
色谱仪);TP310 酸度计 (北京时代新维);etrex
海拔仪 (GARMIN);KDN-PC02 定氮仪 (中科谱
创);TU - 1810 紫外分光光度计 (普析通用);
FA1004型电子天平 (上海良平);TH-86- 150 -
WA超低温冰箱 (北京天寒);FP6410 火焰光度计
(上海欣益);龙胆苦苷、獐牙菜苦苷对照品 (中
国药品生物制品鉴定所提供)。
1.1.2 样品
在查阅文献 (历代本草;中药资源普查资料;
主要药材市场的市场报告资料; 《中国植物志》、
《青海植物志》、 《青海经济植物志》等著作;维
普、万方等数据库;中药材天地网、中国药材市
场、中药材信息等网站)的基础上实地走访考查,
确定麻花艽在青海境内的分布,制定采样计划,根
据青海境内麻花艽分布区的生态环境,依据采样区
的地形地貌、生境、气候等进行采样地归类,选择
10个天然居群进行采样,详细拍照、记录样地生
境、经纬度、海拔等信息,每个天然居群采集 10
个样品的根茎和土壤样品进行检测。
1.2 方法
对青海境内野生麻花艽的野生资源、生态环境
进行调查分析,利用高效液相色谱法检测麻花艽有
效成分龙胆苦苷、獐牙菜苦苷的含量,采用相关分
析、逐步多元回归分析法判断麻花艽有效成分与生
态因子的相关性。
1.2.1 土壤养分常规八项的分析方法
将土壤样品风干、磨细、过筛,采用 GB7173-87、
GB9837-88、GB9836-88、GB7849-87、GB12297-90、
NY/T889 - 2004、NY/T1121.6-2006、NY/T1377 - 2007
标准分别测定土壤样品中全 N(半微量开氏法)、全 P
(酸溶—钼锑抗比色法)、全 K(高氯酸-氢氟酸消解
火焰光度法)、碱解 N(扩散吸收法)、速效 P(碳酸氢
钠浸提—钼锑抗比色法)、速效 K(乙酸铵溶液浸提—
火焰光度计法)、有机质含量(重铬酸钾氧化法)及
pH值(pH计电位测定法)。
1.2.2 龙胆苦苷和獐牙菜苦苷含量检测方法
参考文献[6-7],采用高效液相色谱(HPLC)法检
测麻花艽有效成分龙胆苦苷和獐牙菜苦苷的含量。
1.2.3 统计学方法
利用 SPSS13.0软件行数据处理,有效成分与生
态因子相关性分析采用相关性分析、逐步多元回归
分析。
2 结果
2.1 麻花艽有效成分与生态因子的相关性分析
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Table 1 The results of gentiana straminea active ingredients
产地(县乡) n 龙胆苦苷(%) 獐牙菜苦苷(%)
湟中县上新庄镇 10 3.22±1.36 0.179±0.063
互助县南门峡镇 10 4.21±0.72 0.208±0.042
门源县皇城乡 10 2.66±1.02 0.143±0.046
贵德县尕让乡 10 5.94±1.51 0.340±0.075
共和县倒淌河 10 6.16±1.93 0.343±0.105
泽库县麦秀镇 10 3.61±0.80 0.213±0.059
泽库县和日乡 10 5.32±1.93 0.286±0.100
兴海县河卡镇 10 5.16±1.01 0.266±0.053
久治县白玉乡 10 5.57±1.39 0.315±0.075
玉树县巴塘乡 10 5.39±2.03 0.308±0.113
Table 2 The measurement result of terrain factors
产地(县乡) 海拔(m) 经度(E) 纬度(N)
湟中县上新庄镇 2958 101°33 36°23
互助县南门峡镇 2725 101°54 36°56
门源县皇城乡 3233 101°22 37°37
贵德县尕让乡 3564 101°32 36°17
共和县倒淌河 3685 101°02 36°24
泽库县麦秀镇 3091 101°54 35°16
泽库县和日乡 3418 100°56 35°14
兴海县河卡镇 3450 99°56 35°52
久治县白玉乡 3843 100°37 33°15
玉树县巴塘乡 3833 97°04 32°50
Table 3 The consult result of meteorological factors
n
年均平均
气温(℃)
1月平均
气温(℃)
7月平均
气温(℃)
≥0℃年
积温(℃)
日照
时数(h)
相对
湿度(%)
年平均
风速(m/s)
降雨量
(mm)
无霜期
(d)
湟中县上新庄镇 10 4.85±0.39 -7.92±2.13 15.69±0.61 2431±78 2491±99 55.6±3.1 1.58±0.08 456±80 226±12
互助县南门峡镇 10 4.79±0.37 -9.05±1.84 16.04±0.51 2525±64 2549±72 57.2±1.8 1.39±0.09 475±58 242±17
门源县皇城乡 10 1.97±0.27 -11.64±1.65 13.50±0.76 1896±51 2451±44 53.4±1.7 1.43±0.13 427±73 189±9
贵德县尕让乡 10 8.28±0.42 -5.16±1.71 19.58±0.79 3388±90 2810±95 59.6±2.4 1.62±0.04 529±26 268±13
共和县倒淌河 10 5.41±0.39 -7.80±1.51 16.62±0.83 2630±102 2858±72 60.3±2.5 1.54±0.12 537±28 235±13
泽库县麦秀镇 10 5.16±0.28 -7.44±1.25 17.75±0.45 2583±62 2536±81 54.4±1.9 1.39±0.22 426±36 112±11
泽库县和日乡 10 -0.56±0.37 -12.2±1.92 10.15±0.89 1233±50 2590±113 58.5±3.2 2.88±0.19 442±53 205±12
兴海县河卡镇 10 2.07±0.30 -10.62±1.98 13.22±0.85 1837±52 2574±103 57.9±2.3 2.11±0.15 492±72 216±14
久治县白玉乡 10 1.87±0.25 -8.45±1.64 11.49±0.80 1566±47 2660±123 61.0±2.6 1.92±0.11 663±88 213±12
玉树县巴塘乡 10 4.36±0.69 -5.48±2.11 14.26±0.85 2113±161 2636±83 59.8±4.4 1.29±0.17 508±88 234±17
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Table 4 The test result of routine eight items of the soil nutrient in edaphic factors
n 全 N 全 P 全 K 碱解 N 速效 P 速效 K 有机质 pH值
湟中县上新庄镇 1 5.76 1.37 26.96 296 8.1 391 76.75 7.74
互助县南门峡镇 1 6.49 1.39 22.71 370 6.0 418 106.67 7.96
门源县皇城乡 1 4.57 1.02 23.58 222 4.9 246 63.99 8.03
贵德县尕让乡 1 2.04 1.38 27.88 118 3.8 133 21.38 8.02
共和县倒淌河镇 1 4.94 1.33 22.71 203 5.3 284 79.91 8.15
泽库县麦秀镇 1 3.84 1.23 27.86 137 4.0 246 57.5 8.21
泽库县和日乡 1 5.22 1.4 25.35 318 8.1 246 85.58 8.1
兴海县河卡镇 1 6.64 1.39 23.54 492 5.1 423 123.28 7.33
久治县白玉乡 1 5.26 1.36 23.55 244 4.3 396 75.06 8.12
玉树县巴塘乡 1 3.28 1.16 22.71 151 5.9 241 55.58 7.81
Table 5 The connection between the effective component Gentiopicroside and swertiamarin in Gentiana
straminea’s ecological factors
生态因子 n
龙胆苦苷
r P
獐芽菜苦苷
r P
海拔 10 0.733 0.008 0.791 0.003
经度 10 -0.374 0.144 -0.377 0.141
纬度 10 -0.447 0.097 -0.503 0.069
年均平均气温 10 0.113 0.378 0.184 0.306
1月平均气温 10 0.329 0.177 0.437 0.104
7月平均气温 10 -0.025 0.473 0.041 0.455
≥0℃年积温 10 0.062 0.433 0.118 0.373
日照时数 10 0.874 0.000 0.901 0.000
相对湿度 10 0.956 0.000 0.939 0.000
年平均风速 10 0.309 0.193 0.239 0.253
降水量 10 0.651 0.021 0.669 0.017
无霜期 10 0.517 0.063 0.454 0.094
全 N 10 -0.223 0.268 -0.362 0.152
全 P 10 -0.223 0.267 -0.250 0.243
全 K 10 -0.213 0.277 -0.115 0.375
碱解 N 10 -0.079 0.415 -0.240 0.252
速效 P 10 -0.179 0.311 -0.238 0.254
速效 K 10 -0.176 0.314 -0.282 0.215
有机质 10 -0.066 0.428 -0.220 0.271
pH 10 0.034 0.463 0.120 0.371
表 1~5 显示,麻花艽有效成分龙胆苦苷、獐牙
菜苦苷的含量与海拔、日照时数、相对湿度、降雨量
呈显著性正相关。
2.2 生态因子对麻花艽有效成分的逐步多元回归
分析
以不同产区麻花艽有效成分龙胆苦苷、獐牙菜
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苦苷为因变量 Y,以 20 个生态因子为自变量,对生
态因子与麻花艽有效成分含量进行逐步多元回归分
析,得到龙胆苦苷与生态因子回归方程为:
Y= -20.558+30.044X1+0.003X2
X1:相对湿度(%)t= 5.536,P= 0.001
X2:日照时数(小时 /年)t= 2.594,P= 0.036
R= 0.978,R2 = 0.956,
F= 76.154,P<0.0001
獐牙菜苦苷与生态因子回归方程:
Y= -1.208+1.498X1+0.00023X2
X1:相对湿度(%)t= 4.692,P= 0.002
X2:日照时数(小时 /年)t= 3.327,P= 0.013
R= 0.977,R2 = 0.955
F= 73.552,P<0.0001
逐步多元回归分析结果表明,相对湿度、日照时
数是综合影响青海境内麻花艽有效成分龙胆苦苷、
獐牙菜苦苷含量的主导因子,而且它们之间存在显
著线性关系。其他生态因子与麻花艽有效成分含量
无显著关系。
3 讨论
本研究通过对青海境内野生麻花艽的野生资
源、生态环境进行调查分析,利用高效液相色谱法检
测麻花艽有效成分龙胆苦苷、獐牙菜苦苷的含量,通
过相关分析、逐步多元回归分析结果表明,一定范围
内,海拔、日照时数、相对湿度、降雨量与麻花艽有效
成分龙胆苦苷、獐牙菜苦苷的含量呈显著性正相关。
日照时数、相对湿度是综合影响青海境内麻花艽有
效成分龙胆苦苷、獐牙菜苦苷含量的主导因子。
古人曰“离其本土,则质同而效异”,说明药材
的品质形成与生态环境密切相关[8-10],青藏高原独
特的气候特点(海拔高、气温低、日照长、太阳辐射
强、降雨多、相对湿度大)适宜麻花艽的生长特性,
成为麻花艽的道地产区。生态因子对麻花艽有效成
分的影响是所有生态因子综合影响的结果,其具体
影响途径有待进一步研究。
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收稿日期 2015-06-07
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