全 文 ：江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.), 2007, 23(3):224～ 228
不同产地来源菘蓝根生物量 、蛋白质和多糖含量比较
唐晓清 , 王康才 , 陈 暄 , 付志文 , 张金苓
(南京农业大学园艺学院 ,江苏 南京 210095)
收稿日期:2006-07-04
基金项目:江苏省高技术项目 (Q200541);江苏省高技术项目
(BG2005316)
作者简介:唐晓清(1970-),女 , 四川威远人 , 博士 ,讲师。 (Tel)025-
84396125;(E-mail)xqtang@njau.edu.cn
摘要: 将北京 、河南 、山西 、内蒙古包头 、内蒙古赤峰 5个不同产地的菘蓝和河北的四倍体菘蓝引种到江苏省
灌南地区 , 以江苏灌南菘蓝为对照 , 分析不同来源材料的生物量 、蛋白含量和多糖含量 , 并以生物量 、蛋白含量和多
糖含量为指标比较各地材料引种到江苏连云港地区的适应性。结果表明:河北的四倍体菘蓝根的生物量 、蛋白含
量和多糖含量均最高 , 且具备较好的生物性状和较好的适应性 , 是苏北地区最佳的引种材料;河南的材料也是较适
宜的二倍体引种材料。
关键词: 菘蓝根;蛋白含量;多糖含量
中图分类号: S567.23+9 文献标识码: A 文章编号: 1000-4440(2007)03-0224-05
ComparisonofBiomassesandContentsofProteinandPolysaccharideof
RootsofIsatisindigoticafromDiferentAreas
TANGXiao-qing, WANGKang-cai, CHENXuan, FUZhi-wen, ZHANGJin-ling
(ColegeofHorticulture, NanjingAgriculturalUniversity, Nanjing210095, China)
Abstract: IsatisindigoticafromBeijing, Henan, Shanxi, InnerMongoliaandthetetraploidIsatisindigoticafromHe-
beiprovincewereplantedinGuannanAreas, JiangsuProvince.I.indigoticafromGuannanwasregardedasCK.Biomasses
andcontentsofproteinandpolysaccharideinrootswereanalyzed.AdaptabilityofI.indigoticawasanalyzedasstandard
withbiomassesandcontentsofproteinandpolysaccharide.Resultsshowedthatbiomassesandcontentsofproteinandpoly-
saccharideofthetetraploidfromHebeiprovincewerethehighestandpossessedmorebetterbiologiccharactersandadapta-
bility.TetraploidwasthebestbefitingforplantinginJiangsuProvince.MaterialsfromHenanweremorebefittingforplant-
inginGuannan.
Keywords: rootsofIsatisindigotica;contentsofprotein;contentofpolysaccharide
板蓝根为常用的清热解毒中药 , 《中华人民共
和国药典》(一部)2005版收载的板蓝根为十字花
科植物菘蓝 (IsatisindigoticaFort.)的干燥根 [ 1] 。
板蓝根味苦性寒 , 具有清热解毒 、凉血利咽的功
效 ,临床用于防治流感 、腮腺炎 、急性传染性肝炎 、
伤寒及上呼吸道感染等 。菘蓝在各地广为栽培 ,
因栽培历史悠久 ,形成了一些地方繁育居群 ,由于
在其进化过程中遗传发生漂变 ,不同栽培居群菘
蓝的遗传组成产生了变异。种内变异和生态环境
的差异导致了不同产地菘蓝的药材性状 、理化特
征 、有效成分含量的不同 [ 2] 。板蓝根中含有多种
氨基酸 ,而氨基酸与总蛋白质含量相关 [ 3] ;多糖作
为有效成分之一 ,也是评价板蓝根质量的重要指
标;同时生物量是栽培生产的药农关注的指标 。
有鉴于此 ,本研究对引种于江苏连云港的菘蓝的
生物量 、蛋白质含量和多糖含量进行比较 ,并以生
物量与蛋白质含量 、多糖含量的乘积值为指标综
合分析各引种材料的质量 ,以期找出最适宜于在
224
苏北地区栽培的菘蓝品种 。
1 材料与方法
1.1 材料
2004年 6月将来源于北京 、河南 、山西 、内蒙古
包头 、内蒙古赤峰 5个不同产地的菘蓝以及河北的
四倍体菘蓝种子引种到江苏省连云港板蓝根基地
(所有材料经本室鉴定为十字花科植物菘蓝(Isatis
indigoticaFort.),并以灌南地区主栽菘蓝品种为对
照 ,同年 6月 18日播种 , 11月 13日采样 ,每个来源
样品随机采 20株 。
1.2 仪器与试剂
仪器:凯氏定氮装置 、碱式滴定管 、721紫外分
光光度计(上海第三仪器厂)。试剂:硫酸钾-硫酸铜
混合物 、30%氢氧化钠溶液 、2%硼酸溶液 、标准盐酸
溶液 、甲基红 -溴甲酚绿混合指示剂(由 50 ml浓度
为 2 g/L溴甲酚绿乙醇溶液与 10 ml的 2g/L的甲
基红乙醇溶液混合配成),葡萄糖(105 ℃干燥至恒
重),硫酸 、苯酚 、95%乙醇与 30%双氧水均为分析
纯 , 5%苯酚即配即用 。
1.3 方法
1.3.1 生物量分析 将采样的菘蓝除去泥土 ,去掉
芦头 、茎叶 ,快速洗净 ,以吸水纸吸干水分 ,测量根
长 、根中部直径 、分枝数 、鲜重 、干重 。取 20株的干
重平均值作为生物量 ,以当地栽培菘蓝为对照 。测
量后将样品置于 50 ℃下烘至恒重 ,粉粹过 60目筛
(20株混合粉碎 ),备用 。
1.3.2 总氮含量的测定 总氮含量采用凯氏定氮
法进行测定 [ 4] 。蛋白质含量 (mg/g)=含氮量
(mg/g)×6.25(6.25为蛋白质系数)。
1.3.3 多糖含量的测定 多糖含量采用苯酚-硫酸
法进行测定 [ 5] 。标准曲线绘制:精密称取干燥至恒
重的葡萄糖 10.6mg,加适量水溶解 ,转移至 100 ml
量瓶中 , 加水至刻度 , 摇匀 , 配成浓度为 106.0
μg/ml标准葡萄糖溶液备用 。精确量取葡萄糖标准
溶液 0.1 ml、0.3ml、0.5 ml、0.7ml、0.9 ml、1.1ml、
1.3ml、1.5 ml、1.7 ml、1.9 ml置干燥试管中 ,加水
使成 2.0 ml,再加入 5%苯酚溶液 1.6 ml,摇匀 ,然
后加硫酸 7.0 ml,充分摇匀 , 室温放置 25 min,在
480nm处测定其吸收值 ,以吸收值为纵坐标 、浓度
为横坐标 ,绘制标准曲线 , Y=0.048 3x-0.045 7,
R2 =0.999 4(n=4)。多糖的提取及精制:取菘蓝根
洗净 ,晾干 ,精确称取 5 g,置索氏提取器中 ,依次用
石油醚(60 ～ 90 ℃)、乙醚和 80%乙醇回流提取4 h。
残渣挥干溶剂后 ,再继续以水回流提取 4 h,减压浓
缩至一半体积 ,加入 0.1%活性炭 ,脱色 ,过滤 ,滤液
加入 95%乙醇使溶液含醇 80%,静置过夜 ,过滤 ,残
渣用乙醚 、无水乙醇反复洗涤 ,得板蓝根多糖 , 60 ℃
烘干至恒重备用。换算因素测定:称取 60 ℃干至恒
重的板蓝根多糖 20 mg,水溶解后定容到 100 ml量
瓶中 ,摇匀 ,作为多糖储备液。取多糖储备液 0.2
ml,加水至 2ml,按测定标准曲线同样的方法测其吸
收值 ,并按 f=W/(C×D)式计算换算因素 。式中 ,
W为多糖重量 (μg);C为多糖液中葡萄糖的浓度
(μg/ml), D为多糖的稀释倍数。
样品测定:精密称取板蓝根粉末 0.200 g, 用
80%乙醇浸泡过夜 ,于索氏提取器中用 80%乙醇回
流 2 h,残渣挥去溶剂后 ,继续用水回流 2 h,反复洗
至 100 ml量瓶中 ,定容 ,摇匀成为样品液 。测定时
精确吸取样品液 2.0 ml,按测定标准曲线方法测其
吸收值 ,按下式计算多糖含量 ,多糖含量%=(C×
D×f)/W×100%。式中 , C为样品溶液的葡萄糖浓
度(μg/ml);D为样品溶液的稀释倍数;f为换算因
素;W为样品的重量(μg)。多糖含量测定的回收率
测定:精确称取板蓝根粉末 0.200 g,于索氏提取器
中用 80%乙醇回流 2 h,残渣挥去溶剂后 ,连续用水
回流 2 h,得到多糖提取液。精确称取葡萄糖 7mg,
加入提取液中 , 100 ml量瓶定容 ,摇匀后精确移取
2ml,按测定标准曲线方法测其吸收值 ,平均回收率
为 98.74%(SD=1.86%, n=5)。
1.4 方差分析
采用 DPS软件进行分析 。
1.5 生物量与总氮 、多糖的乘积值分析
将各个样品的生物量与总氮和多糖分别相乘 ,
分析来源于不同产地的板蓝根乘积值的差异 。
2 结 果
2.1 根长 、根直径及生物量比较
不同产地菘蓝的根长比较结果(表 1)显示:来
自河北的四倍体菘蓝根长最大 ,达 22.73 cm,极显
著大于其它 7份样品;北京的居次 ,显著大于对照
(P<0.05);其余产地菘蓝的根长均与对照差异不
显著 ,以内蒙古赤峰的根长最短 ,为 15.64 cm。河
北的四倍体菘蓝根直径最大 ,超过 1.00cm,极显著
225唐晓清等:不同产地来源菘蓝根生物量 、蛋白质和多糖含量比较
大于山西 、内蒙古包头和内蒙古赤峰菘蓝 (P<
0.01);其它产地菘蓝根的直径为 0.56 ～ 0.90 cm;
均与对照无显著差异 ,其中内蒙古包头菘蓝根的直
径最小为 0.58cm(表 1)。
表 1 不同产地菘蓝根的根长 、根直径与生物量
Table1 Length, diameterandbiomassesofrootsofIsatisindigoticafromdiferentareas
编号
Number
产地
Origin
根长
Lengthofroot(cm)
直径
Diameterofroot(cm)
单株鲜重
Freshweight(g)
单株生物量
Biomass(g)
1 山西 Shanxi 18.35bcB 0.59bB 14.58 5.6bB
2 河南 Henan 17.40bcdB 0.69bAB 16.50 6.23abAB
3 内蒙古 ,包头
Baotou, InnerMongolia
16.73bcdB 0.58bB 14.12 5.51bB
4 河北(四倍体)
Hebei(Tetraploid)
22.73aA 1.07aA 18.00 7.38aA
5 内蒙古 ,赤峰
Chifeng, InnerMongolia
15.64dB 0.61bB 13.57 4.69bcB
6 北京 Beijing 19.00bB 0.68bAB 15.23 5.86bB
7 江苏(对照)Jiangsu(CK) 16.33cdB 0.85abAB 14.98 5.77bB
竖栏内不同小大写字母表示差异分别达 0.05和 0.01显著水平。 0.05and0.01significancesweredenotedbysmalandcapitalletersinthesame
columnrespectively.
鲜重比较结果(表 1)显示:河北的四倍体菘蓝
单株根鲜重达 18.0 g,为参试品种之最高;来源于河
南的菘蓝次之 ,单株根鲜重为 16.5 g;其它产地菘蓝
单株鲜重 14.0 g左右。生物量比较结果 (表 1)显
示:河北的四倍体单株根干重最大 ,达 7.38 g,除与
河南的差异不显著外 ,极显著高于其它产地样品和
对照(P<0.01)。表明在参试的不同产地的菘蓝
中 ,河北的四倍体具有较强的营养生长优势。
2.2 含氮量及蛋白质含量比较
由表 2看出 ,不同产地菘蓝根的含氮量均在
5.35 mg/g以上 ,其中以河北的四倍体菘蓝根最
高 ,极显著大于其它产地和对照菘蓝根的含氮量
(P<0.01);对照的含氮量最低 ,极显著小于所有
产地菘蓝根的含氮量(P<0.01);此外 ,河北菘蓝
与内蒙古包头菘蓝 、内蒙古包头菘蓝与内蒙古赤
峰菘蓝间无显著差异。蛋白质含量由高至低依次
为:河北的四倍体菘蓝 、北京菘蓝 、河南菘蓝 、山西
菘蓝 、内蒙古赤峰菘蓝 、内蒙古包头菘蓝 、对照
(表 2)。
表 2 不同产地菘蓝根的蛋白含量
Table2 ContentsofproteinofrootsofIsatisindigoticafromdifferentareas
编号
Number
产地
Origin
含氮量 Contentofnitrogen
重复 1
Repetition1
重复 2
Repetition2
重复 3
Repetition3
平均值
Average
蛋白含量
Contentof
protein
(mg/g)
1 山西 Shanxi 6.32 6.26 6.28 6.29dD 39.31
2 河南 Henan 6.48 6.53 6.55 6.52cC 40.75
3 内蒙古 ,包头
Baotou, InnerMongolia
6.18 6.14 6.13 6.15efE 38.44
4 河北(四倍体)
Hebei(Tetraploid)
7.10 7.06 7.09 7.07aA 44.18
5 内蒙古 ,赤峰
Chifeng, InnerMongolia
6.19 6.15 6.20 6.16eE 38.50
6 北京 Beijing 7.01 6.93 6.94 6.96bB 43.50
7 江苏(对照)Jiangsu(CK) 5.37 5.36 5.32 5.35gF 33.43
方差分析见表 1注。 VarianceanalysisseethenoteofTable1.
226 江 苏 农 业 学 报 2007年 第 23 卷 第 3期
2.3 多糖含量比较
多糖含量测定结果(表 3)显示 ,不同产地菘蓝
根的多糖含量由高到低依次为:河北的四倍体菘蓝 、
河南菘蓝 、内蒙古包头菘蓝 、山西菘蓝 、对照 、内蒙古
赤峰菘蓝 、北京菘蓝 ,其中河北的四倍体菘蓝和河南
菘蓝极显著高于对照(P<0.01);内蒙古赤峰菘蓝
和北京菘蓝则极显著低于对照(P<0.01);而山西
菘蓝 、内蒙古包头菘蓝与对照间则无显著差异(P>
0.05);此外 ,多糖含量高于对照的河北四倍体菘蓝
和河南菘蓝间无显著差异(P>0.05);多糖含量低
于对照的内蒙古赤峰菘蓝和北京菘蓝则存在极显著
差异(P<0.01)。
表 3 不同产地菘蓝根的多糖含量
Table3 ContentsofpolysaccharideofrootsofIsatisindigoticafromdiferentareas
编号
Number
产地
Origin
含氮量 Contentofnitrogen
重复 1
Repetition1
重复 2
Repetition2
重复 3
Repetition3
平均值
Average
(mg/g)
1 山西 Shanxi 158.4 162.0 159.0 159.8bB
2 河南 Henan 167.9 173.0 176.3 172.4aA
3 内蒙古 ,包头
Baotou, InnerMongolia
159.7 165.4 155.5 160.2bB
4 河北(四倍体)
Hebei(Tetraploid)
176.5 182.1 175.1 177.9aA
5 内蒙古 ,赤峰
ChifengInnerMongolia
148.9 150.6 143.9 147.8cC
6 北京 Beijing 100.1 98.5 99.9 99.5dD
7 江苏(对照)Jiangsu(CK) 160.4 152.4 164.5 159.1bB
方差分析见表 1注。 VarianceanalysisseethenoteofTable1.
2.4 生物量与蛋白 、多糖含量的乘积值比较
由表 4可以看出:不同产地菘蓝的单株生物量
与蛋白含量 、多糖含量乘积值最大的均为河北的四
倍体菘蓝 ,分别为 326.05 mg、1 312.90 mg;其次是
河南菘蓝 ,分别为 253.87 mg、1 074.05mg。单株生
物量与蛋白含量乘积值高于对照的还有山西菘蓝 、
北京菘蓝 、内蒙古包头菘蓝;单株生物量与多糖含量
乘积值除河北的四倍体菘蓝与河南菘蓝外 ,其余产
地菘蓝均低于对照 。
以生物量与蛋白含量 、多糖含量的乘积值作为
指标 ,分析所有样本 ,河北的四倍体菘蓝与河南菘蓝
在灌南地区的适应性较好 ,可以作为引种材料。
表 4 不同产地菘蓝根生物量与蛋白、多糖含量乘积值的比较
Table4 ComparisonofbiomassesmultiplyingcontentsofproteinandpolysaccharideofrootsofIsatisindigoticafromdifferentareas
产地
Origin
单株生物量
Biomassof
individualplant(g)
单株生物量 ×蛋白含量
Biomassmultiplyingcontent
ofproteinofindividualplant(mg)
单株生物量 ×多糖含量
Biomassmultiplyingcontentof
polysaccharideofindividualplant(mg)
山西 Shanxi 5.60 220.14 894.88
河南 Henan 6.23 253.87 1 074.05
北京 Beijing 5.86 254.91 583.07
内蒙古 ,包头
Baotou, InnerMongolia
5.41 207.96 866.68
内蒙古 ,赤峰
Chifeng, InnerMongolia
4.69 180.57 693.18
河北(四倍体)
Hebei(Tetraploid)
7.38 326.05 1 312.90
江苏(对照)Jiangsu(CK) 5.77 192.89 918.01
227唐晓清等:不同产地来源菘蓝根生物量 、蛋白质和多糖含量比较
3 讨 论
凯氏定氮法作为一种用于测定植物样品中含氮
量换算蛋白质的方法 ,是蛋白质总量测定的经典方
法之一 [ 6] 。板蓝根即菘蓝中具有生物活性的蛋白
质是一类非免疫的蛋白质 [ 7] ,因此可将板蓝根的蛋
白含量作为一个评价质量的指标。采用凯氏定氮法
对其含氮量进行测定 ,再换算为总蛋白含量 ,以评价
引种材料的质量 。
板蓝根多糖具有免疫调节作用 ,对特异性免疫和
非特异性免疫均有一定的促进作用 [ 8, 9] ,因此可将多
糖作为板蓝根药材质量控制的一个活性指标 ,采用苯
酚-硫酸法测定多糖含量 ,以评价引种材料的质量 。
生物量作为一个药用植物栽培意义上的指标 ,
也是中药生产者关注的指标 ,在引种驯化过程中 ,同
样是育种研究者们关注的目标之一。因此将生物量
与蛋白和多糖结合起来对江苏省苏北地区的引种材
料进行适应性分析具有指导意义。本研究通过对引
种的不同产地的 5份菘蓝二倍体和 1份四倍体材料
的生物量 、蛋白含量与多糖含量的综合分析 ,得到了
当地适应性较好的四倍体及产于河南的二倍体菘蓝
的引种材料。
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228 江 苏 农 业 学 报 2007年 第 23 卷 第 3期