全 文 ：植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2011, 46 (6): 652–657, www.chinbullbotany.com
doi: 10.3724/SP.J.1259.2011.00652
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收稿日期: 2011-01-10; 接受日期: 2011-06-29
基金项目: 科技部十二五国家科技支撑计划(No.2011BAI13B02-04)、云南省非公有制经济发展专项(No.(2010)114)、云南省科技攻关计
划(No.2010GG026)和云南省技术创新人才培养项目(No.2010CI068)
* 通讯作者。E-mail: jyzhang2008@126.com; wangyh58212@126.com
滇龙胆中萜类物质积累的动态变化
沈涛1, 2, 杨美权1, 赵振玲1, 张智慧1, 王元忠1, 金航1, 张金渝1*, 王跃华2*
1云南省农业科学院药用植物研究所, 昆明 650223; 2云南大学生命科学学院, 昆明 650091
摘要 滇龙胆(Gentiana rigescens)为传统中药材。采用单因素方差分析比较不同生长季节滇龙胆的根部及茎叶部位龙胆苦
苷、獐牙菜苦苷及当药苷含量的动态变化。结果表明, 在不同生长季节, 滇龙胆的根部与茎叶部位3种有效成分的含量具明
显差异。龙胆苦苷主要积累于根部; 獐牙菜苦苷、当药苷主要积累于茎叶部位。相关性分析表明, 龙胆苦苷含量受气候因
子的影响, 月平均温度与茎叶部位龙胆苦苷含量呈极显著负相关(R=–0.57, P<0.01), 月降水量与根部、茎叶部位龙胆苦苷
含量呈显著(R=–0.48, P<0.05)或极显著(R=–0.74, P<0.01)负相关; 根中当药苷含量与獐牙菜苦苷含量呈极显著正相关
(R=0.62, P<0.01), 茎叶部位獐牙菜苦苷含量与当药苷含量呈显著正相关(R=0.38, P<0.05)。研究结果表明, 滇龙胆中龙胆
苦苷含量受降水量和温度的影响; 龙胆苦苷、獐牙菜苦苷及当药苷的含量变动具相关性; 9–11月较适宜滇龙胆药材的采收。
关键词 滇龙胆, 龙胆苦苷, 生长季节, 当药苷, 獐牙菜苦苷, 萜类
沈涛, 杨美权, 赵振玲, 张智慧, 王元忠, 金航, 张金渝, 王跃华 (2011). 滇龙胆中萜类物质积累的动态变化. 植物学报
46, 652–657.
萜类物质(terpenoid)广泛存在于植物体中, 具有
化学防御、植物抗病、化感等多种作用, 该类物质是
多种药用植物的次生代谢产物及有效成分(杜近义等,
1999; 段传人等, 2003)。研究发现, 次生代谢产物在
植物中的积累和分布与其生理作用及外界环境紧密
相关。例如, 两年生柴胡(Bupleurum chinense)幼嫩
果实中黄酮含量高于成熟果实(谭玲玲等, 2008); 增
加年均日照时数可降低雷公藤 (Tripterygium wil-
fordii)中雷公藤红素的含量(杜玮炜和黄宏文, 2008);
适度水分胁迫可促进黄檗 (Phellodendron amur-
ense)幼苗中生物碱的含量(李霞等, 2007)。次生代谢
产物在植物体内积累情况决定着药用部位及药材的
质量(苏文华等, 2005)。研究萜类物质在药用植物不
同生长季节的分布及含量变化将有助于指导相关药
材的生产与采收, 具有一定的理论和实际意义。
滇龙胆(Gentiana rigescens)又名小秦艽、苦草、
青鱼胆, 为龙胆科多年生宿根草本植物, 主要分布于
云南、四川、贵州、湖南等省(何廷农等, 1988)。在
我国南方滇龙胆为传统中药材, 用于治疗肝胆疾病
(李智敏等, 2009)。现代研究发现, 裂环烯醚萜类物质
是其主要的活性次生代谢产物, 为龙胆科植物中最为
重要的萜类物质之一(Jiang et al., 2005; 王彩君等,
2009)。龙胆苦苷 (gentiopicroside)、獐牙菜苦苷
(swertiamarin)和当药苷(sweroside)是滇龙胆中主要
的裂环烯醚萜类物质, 具有保护肝脏、抗菌消炎、镇
痛、促进损伤组织愈合等生理活性(李艳秩等, 2001;
曹斐华和李冲, 2008)。目前3种有效成分在滇龙胆不
同部位、不同生长季节的分布及含量的动态变化尚未
见报道。本实验采用反相高效液相色谱法分析不同部
位、不同生长季节滇龙胆中龙胆苦苷、獐牙菜苦苷和
当药苷的含量变化, 以期阐明该类物质在滇龙胆中的
分布与积累规律, 为滇龙胆资源的合理利用及人工栽
培提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 样品采集
供试材料滇龙胆 (Gentiana rigescens Franch. ex
Hemsl.)栽培于云南省农业科学院药用植物研究所种
质资源圃(25°08′04.50″N, 102°46′15.05″E)。栽培地
·研究报告·
沈涛等: 滇龙胆中萜类物质积累的动态变化 653
海拔1 942 m, 年平均气温14.7°C, 年降水量980–
1 050 mm, 极端最高温度30.4°C, 极端最低温度
–0.2°C, 各月平均温度与降水量的详细数据见表1(气
象数据来自中国科学气象数据共享服务网http://cdc.
cma.gov.cn/)。于2008年4月播种, 同年11月(12月后
地上部分枯萎未采收)及2009年3–10月, 每月20日采
收滇龙胆植株全草10株, 每株按根、茎叶分为两部
分。材料在50°C下烘干, 粉碎, 避光保存备用。
1.2 化学分析
1.2.1 实验仪器与试剂
实验仪器为日本岛津高效液相色谱仪(HPLC-10), 包
括泵(HPLC-10ATVP)、手动进样器(7725i)和二极管
阵列检测器(SPD-M10A VP, 190–800 nm); 超声波
清洗仪(SY3200-T, 购自上海声源超声波仪器设备有
限公司); 万分之一电子分析天平(美国奥豪斯)。对照
品龙胆苦苷(批号: 110770-201013)、獐牙菜苦苷(批
号: 110785-200203)和当药苷(批号: 111742- 200501)
均购自中国药品生物制品检定所。甲醇为色谱纯
(Fisher公司); 其它试剂均为分析纯。

1.2.2 色谱条件
本实验使用岛津液相色谱柱 (Shim-pack VP-ODS,
150 mm×4.6 mm, 5 μm); 流动相为甲醇-水(30:70,
v/v); 流速1.0 mL·min–1; 进样量10 μL; 柱温25°C;
龙胆苦苷检测波长为270 nm, 獐牙菜苦苷及当药苷
检测波长为245 nm。测试样品色谱图见图1。

1.2.3 标准溶液的制备及标准曲线的制作
分别精密称取龙胆苦苷、獐牙菜苦苷和当药苷对照品
各10 mg, 置于10 mL容量瓶中, 加适量甲醇定容,
摇匀, 配制成1 mg·mL–1的对照品溶液。
精密吸取1 mg·mL–1龙胆苦苷、獐牙菜苦苷和当
药苷对照品溶液0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、

表1 各月平均温度与降水量
Table 1 Temperature and rainfall of each month
March April May June July August September October November
Temperature (°C) 13.2 16.6 19.0 19.9 19.8 19.4 17.8 15.4 11.6
Rainfall (mm) 19.6 23.5 97.4 180.9 202.2 204.0 119.2 79.1 42.4



图1 对照品和样品的色谱图
(A) 龙胆苦苷对照品色谱图; (B) 獐牙菜苦苷(2)及当药苷(3)对照品色谱图; (C) 样品色谱图

Figure 1 Chromatogram of reference substance and sample
(A) Gentiopicroside; (B) Swertiamarin (2) and sweroside (3); (C) Sample

654 植物学报 46(6) 2011
0.9和1.0 mL分别置于5 mL容量瓶中, 用甲醇定容至
刻度, 吸取10 μL进样。以峰面积为纵坐标, 溶液浓度
(mg·mL–1)为横坐标绘制标准曲线。计算回归方程如
下:
y龙胆苦苷= 1 986 934.5x–495 519.9, R=0.999 7;
y獐牙菜苦苷= 1 385 510x–579 027.2, R=0.999 6;
y当药苷=1 819 411.286x–1 135 506.686,
R=0.998 7。

1.2.4 实验溶液的制备
准确称取滇龙胆粉末0.50 g, 放入具塞试管中, 加入
10 mL甲醇, 称定质量, 超声提取30分钟, 待溶液冷
却至室温后称重补足。经0.45 μm针式过滤器过滤,
取续滤液备用。
1.3 统计方法
采用SPSS17.0软件对数据进行单因素方差分析
(one-way ANOVA)及相关性分析。
2 结果与讨论
2.1 不同生长季节、不同部位萜类物质含量
如表2所示, 滇龙胆全株均含有龙胆苦苷、獐牙菜苦
苷和当药苷, 3种萜类成分含量在不同月份间具动态
变化。根部龙胆苦苷含量在2009年4、5、9、10月较
高, 8月含量最低; 獐牙菜苦苷在9、10月含量较高, 3、
4月含量最低; 当药苷于9月含量最高, 3、4月含量最
低。茎叶部位龙胆苦苷在2008年11月及2009年3、4、
5月含量较高, 5月后含量均较低; 獐牙菜苦苷在5月
含量最高, 4、10月含量最低; 当药苷在2008年11月
含量最高, 2009年10月含量最低。
总体而言, 滇龙胆中各成分含量排序为: 龙胆苦
苷>獐牙菜苦苷>当药苷; 同一部位不同生长季节3种
萜类成分含量具有波动性变化, 形成一定差异。龙胆
苦苷主要积累于根部, 獐牙菜苦苷及当药苷主要积累
于茎叶部位, 9月当药苷则在根部积累较多。
2.2 气候因子对萜类成分积累的影响
温度与降水量常影响植物体内次生代谢产物的生成
与积累。通过对龙胆苦苷、獐牙菜苦苷、当药苷与温
度及降水量间的相关性分析, 结果(图2)表明, 根部龙
胆苦苷含量与降水量呈显著负相关 (R=–0.48, P<
0.05); 茎叶部龙胆苦苷与月平均温度和月降水量呈
极显著负相关(R=–0.57, P<0.01; R=–0.74, P<0.01)。
獐牙菜苦苷及当药苷与气候因子之间的相关性不
显著。
图2显示, 温度与降水量对根部龙胆苦苷的影响
在一定范围内具有正向的作用, 若超过或低于这一范


表2 不同生长季节滇龙胆中萜类物质的含量变化
Table 2 The contents of terpenoid of Gentiana rigescens in different growing seasons
Root (mg·g–1) Stem and leaf (mg·g–1) Time
Gentiopicroside Swertiamarin Sweroside Gentiopicroside Swertiamarin Sweroside
2008-11 25.92±0.24 b 1.12±0.01 ab 0.65±0.01 ab 27.56±7.73 b 1.31±0.03 ab 1.30±0.02 b
2009-03 24.15±0.47 b 0.72±0.02 a 0.52±0.01 a 24.44±3.52 b 1.47±0.05 ab 1.06±0.15 ab
2009-04 30.77±2.84 c 0.72±0.18 a 0.50±0.02 a 26.23±1.55 b 0.95±0.09 a 0.79±0.13 ab
2009-05 34.53±2.69 c 1.05±0.21 ab 0.77±0.07 ab 22.67±6.86 b 1.76±0.02 b 1.23±0.31 ab
2009-06 24.15±2.52 b 0.95±0.06 ab 0.74±0.08 ab 12.79±2.78 a 1.37±0.52 ab 1.04±0.21 ab
2009-07 23.23±0.47 b 1.07±0.27 ab 0.88±0.08 bc 8.05±3.64 a 1.46±0.59 ab 1.22±0.52 ab
2009-08 17.48±2.64 a 0.89±0.23 ab 0.86±0.23 bc 7.87±3.43 a 1.21±0.16 ab 0.76±0.03 ab
2009-09
(Flowering time)
31.61±1.34 c 1.60±0.22 c 1.03±0.16 c 6.86±3.26 a 1.11±0.18 ab 0.74±0.10 ab
2009-10
(Flowering time)
32.53±2.29 c 1.29±0.17 b 0.63±0.03 ab 9.52±3.84 a 0.95±0.09 a 0.62±0.07 a
Average 27.33±1.99 1.07±0.16 0.73±0.07 16.04±3.21 1.27±0.19 0.97±0.17
数据为平均值±标准差(n=10); 同一列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
Data are means±SD (n=10); Different letters indicated significant difference (P<0.05).
沈涛等: 滇龙胆中萜类物质积累的动态变化 655

图2 温度(A)和降水量(B)对滇龙胆龙胆苦苷含量的影响

Figure 2 Influence of temperature (A) and rainfall (B) on gentiopicroside content of Gentiana rigescens


围则会使根部龙胆苦苷含量降低。5、9、10、11月
的温度与降水量较利于根部龙胆苦苷的积累。
2.3 不同部位龙胆苦苷、獐牙菜苦苷及当药苷之
间的相关性
为了进一步探明滇龙胆不同部位龙胆苦苷、獐牙菜苦
苷及当药苷之间的相互作用及影响, 我们对根部和茎
叶部的这3种有效成分进行了相关性分析。结果显示,
不同部位3种有效成分之间存在相关性(图3A, B)。根
中当药苷含量与其獐牙菜苦苷含量呈极显著正相关
(R=0.62, P<0.01), 与茎叶部位龙胆苦苷含量呈极显
著负相关(R=–0.55, P<0.01); 茎叶部獐牙菜苦苷含
量与其当药苷含量呈显著正相关(R=0.38, P<0.05),
且7月以后两者含量均明显下降。分析结果显示, 相
同部位獐牙菜苦苷与当药苷含量随着生长季节的变
化具有同增同减的趋势; 茎叶中龙胆苦苷含量与根中
獐牙菜苦苷及当药苷含量具有此消彼长的趋势。
同一有效成分在不同部位间其消涨趋势也表现
出一定的关联性, 但未达到显著水平。图3C和D显示,
根与茎叶部的獐牙菜苦苷及当药苷均在8月前具有同
增同减的趋势, 8、9月具有此消彼长的趋势。9月后则
具有同减的趋势。
2.4 讨论
实验结果表明, 不同季节的滇龙胆中龙胆苦苷、獐牙
菜苦苷和当药苷3种萜类有效成分含量存在差异, 表
现出一定的动态变化, 且在特定部位、特定时期大量
积累。本研究结论与江蔚新(2005a)对同属植物三花
龙胆(Gentiana triflora)的研究结果相似。相关性分析
显示, 不同部位3种萜类物质的变动不是孤立的, 具
有一定相关性。以上积累及变化规律与气候因子、萜
类物质的生理功能有关。
温度与降水量对龙胆苦苷积累产生影响。植物次
生代谢产物的产生与积累常受外界环境的影响, 其作
用表现为提高植物自身保护和竞争能力, 协调植物与
环境间的关系(鲁守平等, 2006)。适当的环境胁迫有
利于药用植物次生代谢产物的积累, 促使药用植物中
有效成分含量的提高(黄璐琦和郭兰萍, 2007)。对滇
龙胆的研究显示, 6–8月气候温暖, 降水量充沛, 适于
植物生长, 这段时期龙胆苦苷在滇龙胆地上和地下部
的含量均是一年中最低的。地上部对环境的变化响应
较地下部更敏感, 随着温度及降水量的改变, 茎叶部
龙胆苦苷含量的增减幅度较根部大。总体表现为较低
的温度和少量的降水有利于龙胆苦苷的积累。
龙胆苦苷、獐牙菜苦苷和当药苷随滇龙胆不同生
长季节生理需求发生变化。植物次生代谢产物在植物
需要其发挥作用时常被转移到特定器官, 其分布与其
生理作用紧密相关。马淼等(2007)研究发现醌类物质
较多分布于粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)叶部,
因为其具有抵抗强光的作用。蔡娜等(2008)研究发现,
水分胁迫可促使荞麦(Fagopyrum tataricum)幼苗中
总黄酮含量的增加。滇龙胆根部和茎叶部的龙胆苦苷
656 植物学报 46(6) 2011

图3 滇龙胆不同部位龙胆苦苷、獐牙菜苦苷、当药苷含量的动态变化
(A) 根部獐牙菜苦苷、当药苷含量与茎叶部龙胆苦苷含量的动态变化; (B) 茎叶部獐牙菜苦苷与当药苷含量的动态变化; (C) 獐牙菜
苦苷含量在根部和茎叶部的动态变化; (D) 当药苷含量在根部和茎叶部的动态变化

Figure 3 Change of gentiopicroside, swertiamarin and sweroside contents in different parts of Gentiana rigescens
(A) Change of swertiamarin, sweroside contents in root and gentiopicroside content in stem and leaf; (B) Change of swertiamarin
and sweroside contents in stem and leaf; (C) Change of swertiamarin content in root, stem and leaf; (D) Change of sweroside
content in root, stem and leaf

在植株越冬后最初生长季节(3–5月)及最后繁育季节
(9–11月)均有较高的积累, 且这两个时期也是降水最
少的时期。 由此可见, 龙胆苦苷在特定部位的积累变
化可能是其为抵抗水分胁迫完成正常生长及后代繁
育的响应。
相关性分析表明, 滇龙胆中龙胆苦苷、獐牙菜苦
苷、当药苷的积累与含量变动具相关性。獐芽菜苦苷、
当药苷与龙胆苦苷在含量的变动上表现出此消彼长
的趋势, 相同部位獐芽菜苦苷及当药苷的含量则具同
增同减的趋势, 产生以上变动的机理可能与3种有效
成分在植物体内的代谢及运输有关(江蔚新, 2005b;
张长波等, 2007)。
滇龙胆为多年生宿根草本植物, 根部是其主要药
用部位, 龙胆苦苷是其最主要的有效成分。传统采收
期通常为每年秋末冬初, 此时根部产量较高。本实验
从有效成分含量方面进行探讨, 9–11月滇龙胆根部有
效成分含量较高, 此时较适于采收。长期以来, 滇龙
胆地上茎叶部被废弃不用, 而本实验结果显示其茎叶
部均含有龙胆苦苷、獐牙菜苦苷及当药苷, 亦具有利
用价值。
参考文献
蔡娜, 淡荣, 陈鹏 (2008). 水分胁迫对苦荞幼苗黄酮类物质含
量的影响. 西北农业学报 17, 91–93.
沈涛等: 滇龙胆中萜类物质积累的动态变化 657
曹斐华, 李冲 (2008). 龙胆属植物化学成分及药理作用的研
究进展. 中国新药杂志 17, 27–29, 32–32.
杜近义, 胡国斌, 秦际威 (1999). 植物次生代谢产物的生态
学意义. 生物学杂志 16, 9–10.
杜玮炜, 黄宏文 (2008). 雷公藤次生代谢产物雷公藤红素含
量与环境因子相关性分析. 植物学通报 25, 707–713.
段传人, 王伯初, 徐世荣 (2003). 环境应力对植物次生代谢
产物形成的作用. 重庆大学学报(自然科学版) 26, 67–70.
何廷农, 刘尚武, 吴庆如 (1988). 中国植物志(第62卷). 北京:
科学出版社. pp. 100–101.
黄璐琦, 郭兰萍 (2007). 环境胁迫下次生代谢产物的积累及
道地药材的形成. 中国中药杂志 32, 277–280.
江蔚新 (2005a). 三花龙胆地上、地下器官主要有效成分积累
规律研究. 中国中药杂志 30, 870–871.
江蔚新 (2005b). 三花龙胆和东北龙胆地上、地下器官中獐牙
菜苦苷积累规律研究. 中成药 27, 459–461.
李霞, 王洋, 阎秀峰 (2007). 水分胁迫对黄檗幼苗三种生物
碱含量的影响. 生态学报 27, 58–64.
李艳秩, 赵德化, 潘伯荣 (2001). 龙胆苦甙抗鼠肝损伤的作
用. 第四军医大学学报 22, 1645–1649.
李智敏, 刘莉, 李晚谊, 张金渝, 金航 (2009). 滇龙胆的药用
资源研究与开发进展 . 云南大学学报 (自然科学版 ) S1,
485–486.
鲁守平, 隋新霞, 孙群, 孙宝启 (2006). 药用植物次生代谢的
生物学作用及生态环境因子的影响. 天然产物研究与开发
18, 1027–1032.
马淼, 骆世洪, 刘会良 (2007). 粗柄独尾草不同器官蒽醌类
成分的消长规律. 广西植物 27, 444–447.
苏文华, 张光飞, 李秀华, 欧晓昆 (2005). 植物药材次生代谢
产物的积累与环境的关系. 中草药 36, 1415–1418.
谭玲玲, 蔡霞, 胡正海 (2008). 北柴胡各器官中总黄酮动态
变化研究. 中草药 39, 286–287.
王彩君, 王智民, 王维皓, 彭新君 (2009). 龙胆属植物中的化
学成分及药理活性研究进展 . 中国中药杂志 34, 2987–
2994.
张长波, 孙红霞, 巩中军, 祝增荣 (2007). 植物萜类化合物的
天然合成途径及其相关合酶. 植物生理学通讯 43, 779–
786.
Jiang RW, Wong KL, Chan YM, Xu HX, But PPH, Shaw
PC (2005). Isolation of iridoid and secoiridoid glycosides
and comparative study on Radix gentianae and related
adulterants by HPLC analysis. Phytochemistry 66, 2674–
2680.
Dynamic Changes in Terpenoid Contents in Gentiana rigescens
Tao Shen1,2, Meiquan Yang1, Zhenling Zhao1, Zhihui Zhang1, Yuanzhong Wang1, Hang Jin1,
Jinyu Zhang1*, Yuehua Wang2*
1Institute of Medicinal Plant, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650223, China
2College of Life Science, Yunnan University, Kunming 650091, China
Abstract Gentiana rigescens is a traditional medicinal plant in China. We compared the contents of gentiopicroside,
swertiamarin and sweroside in root, stem and leaf of G. rigescens in different growing seasons. The contents of the 3
active compounds in root of G. rigescens differed significantly from those in stem and leaf in different growing seasons.
Gentiopicroside accumulated mainly in roots, whereas swertiamarin and sweroside accumulated in stem and leaf. Cor-
relation analysis revealed that gentiopicroside content was affected by climate factors. Mean monthly temperature was
negatively correlated with gentiopicroside content in stem and leaf (R=–0.57, P<0.01). Mean monthly rainfall was nega-
tively correlated with gentiopicroside content in root, stem and leaf (R=–0.48, P<0.05 or R=–0.74, P<0.01). Sweroside
content was positively correlated with swertiamarin content in root (R=0.62, P<0.01) and in stem and leaf (R=0.38,
P<0.05). Therefore, gentiopicroside content in G. rigescens was affected by rainfall and temperature. The 3 active com-
pounds in different parts of G. rigescens showed significant relationships. The most appropriate harvest time for G.
rigescens is from September to November.
Key words Gentiana rigescens, gentiopicroside, growing season, sweroside, swertiamarin, terpenoid
Shen T, Yang MQ, Zhao ZL, Zhang ZH, Wang YZ, Jin H, Zhang JY, Wang YH (2011). Dynamic changes in terpenoid
contents in Gentiana rigescens. Chin Bull Bot 46, 652–657.
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* Author for correspondence. E-mail: jyzhang2008@126.com; wangyh58212@126.com (责任编辑: 白羽红)