全 文 ：植物学通报 2006, 23 (3): 269~274
Chinese Bulletin of Botany
收稿日期: 2006-01-23; 接受日期: 2006-03-16
* 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: cao101@shnu.edu.cn
.实验简报.
刺五加丁香苷和总黄酮含量及其季节动态
曹建国1,2* 赵则海3 李庆勇2 祖元刚2
(1上海师范大学生命与环境科学学院 上海 200234)
( 2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)
( 3肇庆学院生物系 肇庆 526061)
摘要 本文研究了刺五加(Acanthopanax senticosus)丁香苷和总黄酮含量的季节变化。结果表明, 丁香
苷主要存在于茎干系统, 其中在枝中的含量最高, 平均含量可达2.94%。从季节动态来看, 刺五加地上部
分枝和茎中丁香苷的含量呈明显的季节变化, 即春秋季含量较高, 夏季含量较低; 地下部分根和根茎中
丁香苷含量的季节变化不明显。刺五加全株均含有总黄酮, 刺五加地上部分总黄酮的含量呈明显的季节
变化, 其叶片总黄酮在5月中下旬林分郁闭之前含量最高, 平均含量可达3.8%; 茎干中总黄酮春季较高, 夏
季降低, 而到晚秋时含量最高, 其中枝中总黄酮平均含量可达3.75%。地下部分总黄酮含量的季节变化不
十分明显。本文对丁香苷和总黄酮季节变化的原因进行了分析。
关键词 刺五加, 丁香苷, 总黄酮, 季节动态
The Seasonal Dynamics of the Content of Syringin and Total
Flavonoid in Different Parts of Acanthopanax senticosus
Jianguo Cao1,2*, Zehai Zhao3 , Qingyong Li2 , Yuangang Zu2
(1 Life and Environment College, Shanghai Normal University, Shanghai 200234)
(2 Key Laboratory of Forest Plant Ecology of Ministry of Education, Northeast Forestry University,
Harbin 150040)
(3 Department of Biology, Zhaoqing University, Zhaoqing 526061)
Abstract In this paper, the contents of syringin and total flavonoid in different parts of Acanthopanax
senticosus according to seasonal dynamics were determined. Syringin mainly exists in branches, stems,
rhizomes and roots, but in branches, the average content is 2.94%, which is the highest in all parts of A.
secticosus. The syringin content of the aboveground parts shows a distinct seasonal dynamics. It is
higher in the spring and autumn but lower in the growth season (summer). However, the syringin content
of underground parts does not show a distinct seasonal dynamics. All parts of A. senticosus contain
flavonoid. The content of total flavonoid in the leaves shows a distinct dynamics. The highest content,
about 3.8%, occurs in the middle of May before the forest canopy closure. The content of total flavonoid
in branches and stems also shows a distinct seasonal dynamics: higher in the spring and autumn, but
lower in summer. In the branches, the average content of total flavonoid reaches 3.75% in autumn. But
the total flavonoid content of the underground parts does not show a distinct seasonal dynamic. The
reasons for the seasonal dynamics of the syringin and total flavonoid of A. senticosus are discussed.
Key words Acanthopanax senticosus, syringin, total flavonoid, seasonal dynamic
270 23(3)
刺五加(Acanthopanax senticosus )是我国
东北地区红松阔叶林和天然次生林下一种常见
的灌木(祝宁和藏润国, 1993; Chen et al., 1997)。
其根和根茎含有刺五加苷(eleutheroside)、黄
酮(flavonoid)、异秦皮定(isofraxidin)、金丝桃
苷(hyperin)及刺五加多糖(Acanthopanax
senticosus polysaccharides)等多种活性成分, 为
著名的中药原料(黑龙江省祖国医药研究所,
1981; 徐任生等, 1983; 张喜旺和杨亚平, 2002; 曹
建国等, 2005a, 2005b)。近几十年来, 国内外对
刺五加及其药理作用进行了广泛的研究
(Fujikawa et al., 1996, 2005; Jung et al., 2003; Lee
et al., 2004), 证明刺五加总苷是其主要活性成
分之一(刘启华等, 1999)。而在刺五加总苷中,
以丁香苷的含量最高, 约占总苷的30%(许正斌
和王明禹, 1984)。研究表明, 黄酮类物质也是
刺五加重要的活性成分之一 (许正斌等, 1984)。
因此, 人们通常把丁香苷和总黄酮的含量作为制
剂的检验标准(盛秀梅等, 2000)。然而, 有关刺
五加苷和总黄酮的研究主要集中在其药用功能
方面, 对刺五加苷和总黄酮含量的研究较少。
许正斌等(1984)对不同产地、不同部位刺五加
苷和总黄酮的含量进行了初步研究, 但没有从季
节动态的角度对刺五加苷和总黄酮的含量变化
进行研究。本文选择刺五加典型生境, 即天然
次生林为样地。研究了刺五加不同部位在不
同季节中丁香苷和总黄酮的含量, 为保护和利用
刺五加这一珍贵植物资源提供科学数据。
1 材料与方法
1.1 样地选择和实验材料采集
刺五加(Acanthopanax senticosus)样品于
2003年4~10月采自东北林业大学老山人工林试
验站。选择天然次生林为样地, 林分郁闭度约
为 0.7, 坡向南, 坡度 15°。对刺五加成龄植株
的叶、枝、茎、根和根茎等不同部位按季节
采集, 每个样品采自5~7个植株, 采集的样品按
常规处理方法置于室内阴凉通风干燥处。最
后把样品制成粉末, 分别测定不同样品丁香苷和
总黄酮的含量, 取平均值。
1.2 刺五加丁香苷含量的测定
1.2.1 实验设备和药品 主要仪器包括DL-
720超声波仪和LC-6A高效液相色谱仪(日本岛
津), 色谱柱为C18柱(4.16 mm × 150 mm, 5 mm)。
实验药品包括20%乙醇, 乙腈为色谱纯, 其余为
分析纯, 丁香苷标准品由东北林业大学森林植物
生态学教育部重点实验室制备。
1.2.2 丁香苷的提取方法 丁香苷的提取方
法按李庆勇等(2003)方法进行, 使用乙醇为提取
剂, 采用超声萃取技术提取, 用高效液相色谱法
测定丁香苷的含量。
色谱条件确定 流动相为乙腈 : 水=1 : 4
(V/V) , 检测波长266 nm, 流速1.0 mL.mL-1, 柱温
2 5℃。
丁香苷标准曲线的建立 标准溶液的配
制: 精密称取丁香苷标准品50 mg, 置于50 mL
容量瓶, 用20%乙醇定容, 超声溶解, 摇匀。配
制 0.2、0.4、0.6、0.8和 1.0 mg.mL-1浓度梯
度的标准液, 按照上述高效液相色谱条件进行测
试, 重复测定3次, 取平均值。结果经回归处理
得回归方程Y=1 566 921.00X+55 285.80, R2=0.9999
(Y为峰面积, X为丁香苷浓度), 丁香苷标准品溶
液在浓度0.2~1.0 mg.mL-1范围内与峰面积的线
性关系良好。根据回归方程可得出丁香苷含
量的计算公式如下:
丁香苷含量= ×A×V (1)
式(1)中, Y为峰面积; M为原料干重(mg); A
为稀释倍数, V为提取液体积(mL)。
1.3 刺五加总黄酮含量的测定
1.3.1 试剂与仪器 芦丁对照品购于中国药品
生物制品检定所。甲醇为色谱纯。硝酸铝、
亚硝酸钠和氢氧化钠均为分析纯。实验仪器
有DL-720超声波仪及WFJ2100型分光光度计。
1.3.2 标准曲线的建立 精密称取在120℃减
压干燥至恒重的芦丁对照品11.3 mg, 加2.0 mL
Y-55 285.80
1 566 921.00×M
2712006 曹建国 等: 刺五加丁香苷和总黄酮含量及其季节动态
无水乙醇溶解, 转入50 mL量瓶中, 用95%乙醇
稀释至刻度, 摇匀, 即得对照品液(0.226 mg.
mL-1)。精密吸取该液 0.0、0.5、1.0、2.0、
3.0、4.0、5.0和 6.0 mL, 分别置 25 mL容量瓶
中, 加水至 6 mL (稀释后的浓度分别为 0.019、
0.038、0.075、0.113、0.151、0.188、0.226
mg.mL-1), 加5％亚硝酸钠试液1.0 mL, 放置6 分
钟, 加10％硝酸铝试液1.0 mL, 放置6 分钟, 加
5％氢氧化钠试液10 mL, 加水定容至刻度, 摇匀,
放置 15 分钟以上。以相应试剂作空白, 测定
500 nm处吸光度。重复 3次。以吸光度与浓
度进行直线回归, 得回归方程为Y = 3.2108X -
0.0015, R2 = 0.9997(Y为吸光度, X为芦丁对照品
浓度)。根据回归方程可以得出刺五加总黄酮
含量的计算公式如下:
总黄酮含量= ×V×A (2)
式(2)中, Y为吸光度; M为原料干重(mg); A
为稀释倍数; V为提取液体积(mL)。
1.3.3 样品提取液的制备和黄酮含量的测
定 将刺五加样品干燥并粉碎, 过 100目筛。
精确称定刺五加原料粉末0.5 g左右, 置于25 mL
容量瓶中, 加95％乙醇20 mL, 在超声波发生器
内提取45 分钟, 静置冷却, 加95％乙醇至刻度,
摇匀, 静置3~4小时。吸取样品提取液2.0 mL,
置于25 mL容量瓶中, 按标准品方法测定, 以蒸
馏水作空白对照, 测定500 nm处吸光度。然后
按公式(2)进行含量的计算。
2 研究结果
2.1 刺五加丁香苷含量的季节变化
刺五加的地上部分丁香苷含量呈明显的季
节变化。刺五加枝(1~3年)中丁香苷的含量在
春季(4月份)较高, 平均含量为2.37%; 随后, 枝
中的丁香苷含量迅速减少, 5~7月份, 丁香苷含
量最低, 大约为1.6%; 但随着季节的推移, 丁香
苷的含量逐渐增高, 在11月份含量最高, 丁香苷
平均含量可达2.94%。刺五加茎中部和茎基部
丁香苷含量也呈现相同的季节变化规律, 在早春
季节(4月份)亦较高, 平均含量分别为为1.86%
和 1.26%; 随着刺五加的生长发育, 在 6、7月
份降到最低值, 分别为0.89%和0.54%; 到11月
份时, 茎中部和茎基部丁香苷含量又有较大的增
加, 含量分别为 1.43%和 1.08%(图1)。刺五加
的地下部分, 包括根茎和根, 丁香苷含量没有明
显的季节变化规律, 年平均含量分别为1.20%和
1.05%(图 2)。
2.2 刺五加总黄酮的季节变化
2.2.1 刺五加叶中总黄酮的季节变化 刺五
加叶中的总黄酮含量的季节变化结果见图 3。
从4月下旬芽膨胀开始至9月下旬落叶为止, 刺
五加叶内总黄酮呈现出规律性的变化。刺五
加芽中总黄酮含量平均为 2.5%。随着芽的发
育, 黄酮的含量逐渐增加, 在5月上旬开始展叶
时, 平均总黄酮含量为2.9%。进入5月中旬, 刺
五加幼叶总黄酮的含量达到最高 , 平均为
3.8%。随后总黄酮含量迅速下降, 在 6月中旬
时, 叶中平均总黄酮含量仅为2.1%。当刺五加
进入繁殖时期, 叶中总黄酮的含量又有所增高,
蕾期叶中平均总黄酮含量为2.4%。7月中旬为
刺五加花期, 叶中总黄酮含量可达到2.8%。此
后, 叶中总黄酮的含量逐渐下降, 8月中旬, 幼果
期叶中总黄酮的含量为2.3%, 9月末, 果实成熟
时叶中总黄酮的平均含量为 2.2%。
图 1 刺五加枝和茎丁香苷含量的季节变化
Fig. 1 The seasonal dynamics of syringin in branches
and stem of Acanthopanax senticosus
Y+0.001 5
3.2108×M
272 23(3)
2.2.2 刺五加枝和茎中总黄酮含量的季节
变化 刺五加的地上部分枝和茎中总黄酮含量
呈明显的季节变化, 在春季(4月下旬)刺五加开
始萌动时, 刺五加枝、茎中部和茎基部总黄酮
含量分别为 1.3%、0.9%和 0.81%。随着生长
季节的到来, 枝和茎中总黄酮的含量逐渐减少,
大约至 6月份总黄酮的含量最低, 枝、茎中部
和茎基部总黄酮含量分别为 0.49%、0.40%和
0.33%。然后总黄酮的含量逐渐上升, 在9、10
月份达到最高水平, 枝、茎中部和茎基部总黄
酮含量分别为 3.75%、1.4%和 1.3%(图 4)。
2.2.3 刺五加根和根茎中总黄酮含量的季
节变化 刺五加地下部分的根和根茎中总黄
酮含量的季节变化规律性没有地上部分明显,
4~8月根和根茎总黄酮平均含量分别为1.4%和
1.1%。到了秋季, 总黄酮的含量有所升高, 根
和根茎中总黄酮的年平均含量分别为2.04%和
2.22%(图 5)。
总的来说, 刺五加各部位总黄酮的含量有
很大差别, 叶中总黄酮的含量最高, 最高含量可
达 3.8%。1~3年生枝中总黄酮的含量亦较高,
最高可达3.75%。根和根茎中总黄酮的最高含
量分别为 2.4%和 2.18%。茎中部和茎基部的
总黄酮含量最低, 最高含量只有1.4%和1.3%。
2.3 刺五加木质部和韧皮部丁香苷和总黄
酮含量比较
刺五加茎木质部和韧皮部中丁香苷和总黄
酮含量的比较如图 6。
刺五加茎韧皮部中丁香苷含量高达6.4%,
木质部丁香苷含量只有0.4%(图6); 茎韧皮部总
黄酮含量达3.5%, 木质部总黄酮的含量只有
0.42%(图 6)。
3 分析与讨论
图 3 刺五加叶总黄酮含量的季节变化
Fig. 3 The seasonal dynamics of total flavonoids in the
leaves of Acanthopanax senticosus
图 2 刺五加根和根茎丁香苷含量的季节变化
Fig. 2 The seasonal dynamics of syringin in roots and
rhizomes of Acanthopanax senticosus
刺五加是著名的中药原料, 其药用价
值已经得到人们的广泛认可, 研究表明刺五
加总苷和黄酮是其主要活性成分(许正斌和
王明禹, 1984; 刘启华等, 1999)。而在刺
五加总苷中, 以丁香苷的含量最高。因此,
本文以丁香苷和总黄酮为对象, 研究它们在
刺五加不同部位中含量的季节变化, 以明确
刺五加不同部位有效成分的含量, 确定最佳
的采收时期。尽管许正斌等(1984)对不同
采期和不同部位的刺五加中的丁香苷和总
黄酮等进行了测定, 而本研究按不同季节进
行测定分析。因此, 本文的研究结果对保
护和利用刺五加这一濒危植物资源具有一
定的参考价值。
2732006 曹建国 等: 刺五加丁香苷和总黄酮含量及其季节动态
实中几乎不含丁香苷。因此, 本文只对刺五
加的枝、茎、根茎和根中的丁香苷进行了
动态研究。从研究结果可知, 刺五加枝中丁
香苷的含量较高 , 而茎干丁香苷的含量较
低。产生这一现象的原因与木质部和韧皮
部中丁香苷的含量不同有关, 刺五加丁香苷
主要存在于韧皮部, 原因是枝的直径较小, 韧
皮部所占的比例相对较大, 其丁香苷含量高;
茎干中木质部占比例较大, 其丁香苷含量相
对较低。从季节变化来看, 刺五加地上部分
丁香苷含量具有明显的季节变化, 春秋季节
较高, 生长季节(夏季)较低, 而地下部分的变
化不明显, 不同月份含量差异可能是由于采
样的个体差异引起。
黄酮含量通常受环境中光辐射的影响较大
(邓铭等, 2000; 祭美菊等, 2002)。因此, 刺五加
叶中总黄酮含量的变化呈现出与林分郁闭度的
密切相关性, 刺五加叶中总黄酮在5月中下旬达
到最高水平, 此时正好是林冠接近郁闭的时期,
而随着林冠郁闭程度的增大, 刺五加叶中总黄
酮的含量也逐渐降低。地上部分枝中总黄酮
含量最高, 茎基部含量较低, 其变化规律与丁香
苷相似, 这也是因为刺五加总黄酮主要存在于
韧皮部, 而枝的直径小, 韧皮部所占的比例相对
较大, 其总黄酮的含量就高。刺五加的地下部
分丁香苷和总黄酮的季节变化规律不明显, 晚
秋时略高。
刺五加丁香苷和总黄酮的季节变化为开发
和利用刺五加提供了科学数据。刺五加叶中
含有的黄酮较高, 尤其是在5月中下旬林冠郁闭
之前, 刺五加叶中总黄酮的含量达到最高, 适宜
在早春进行采收。枝和茎中既含有丁香苷, 又
含有刺五加总黄酮, 早春和晚秋时节含量较高,
为适宜的采收时期。刺五加根和根茎丁香苷
和总黄酮含量没有明显的季节变化, 但总黄酮在
晚秋时略高, 是采收的最佳时期。总之, 刺五
加地下部分和地上部分丁香苷和总黄酮含量虽
有一定的差异, 但均可利用。因此, 建议对
图 4 刺五加枝和茎总黄酮含量的季节变化
Fig. 4 The seasonal dynamics of total flavonoids in
branches and stem of Acanthopanax senticosus
图 5 刺五加根和根茎总黄酮含量的季节变化
Fig. 5 The seasonal dynamics of total flavonoids in
roots and rhizomes of Acanthopanax senticosus
图 6 刺五加茎木质部和韧皮部中丁香苷和总黄
酮含量
Fig. 6 The content of syringin and total flavonoid in
xylem and phloem of Acanthopanax senticosus
本文测定的结果表明, 刺五加丁香苷主要
存在于枝、茎、根和根茎中, 而叶、花和果
274 23(3)
刺五加地上和地下部分进行综合利用, 以有效地
的变化保护这一珍贵的植物资源。
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