全 文 :第 20 卷 第 2 期 植 物 研 究 2000 年 4 月
Vol.20 No.2 BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH April , 2000
大海林地区不同生境高山红景天
根部红景天甙含量的差异
阎秀峰 王 洋 杨 意 周福军 尚辛亥
(东北林业大学森林植物生态学开放研究实验室 ,哈尔滨 150040)
摘 要 在黑龙江省大海林地区海拔 1400 ~ 1620m 的高山上 ,依据高山红景天的
生境于岳桦林内 、高山草甸 、苔原上选择了 6个样地 ,测定了高山红景天根部的红景
天甙含量。生境不同的高山红景天 ,根部红景天甙的含量有明显差异 ,红景天甙含
量范围为 0.101%~ 0.684%。从测定结果看 ,光照条件好 、土壤肥沃的生境下高山
红景天根部的红景天甙含量较高。
关键词 高山红景天;红景天甙含量;生境
THE DIFFERENCE OF SALIDROSIDE CONTENT IN
THE ROOT OF RHODIOLA SACHALINENSIS AT
DIFFERENT HABITAT IN DAHAILIN REGION
YAN Xiu-feng WANG Yang YANG Yi ZHOU Fu-jun SHANG Xin-hai
(Open Research Labo ratory of Forest Plant Ecology , Northeast Forestry University , Harbin 150040)
Abstract The content of salidroside in the root of Rhodiola sachalinensis in 6 plots
which were selected in Betula ermanii forest , alm and tundra in the mountains(alti-
tude 1400 ~ 1620m)in Dahailin region , Heilong jiang province w ere determined.The
content of salidroside is from 0.101% to 0.684%, which is different at various habi-
tats.The result show s that the content of salidroside in the root is higher when Rh.
sachalinensis grew under the good conditions of sunlight and soil.
Key words Rhodiola sachalinensis;Content of salidroside;Habi tat
高山红景天(Rhodiola sachal inensis A.Bor)为景天科红景天属多年生草本植物 ,主要
分布在日本 、朝鲜 、中国和俄罗斯 ,在中国主要分布在东北地区吉林省的长白山区和黑龙江
省张广才岭东南部的部分高山区 ,多生长于海拔 1700 ~ 2500m 之间 ,是一种典型的高山植
国家自然科学基金资助项目(39700013)收稿日期:1998-06-08
物[ 1 ~ 3] 。高山红景天也是一种重要的药用植物 ,具有很高的药用价值 ,其免疫作用强于人
参和刺五加而无人参的过度兴奋和刺五加的致便秘作用 ,具有抗疲劳 、抗衰老 、抗缺氧 、抗辐
射 、兴奋智力之功效 ,可治疗多种疾病 ,有巨大的经济价值和广阔的开发前景。前苏联基于
航天医学中对太空防护药物的需要 ,自 50年代起对红景天属植物(主要是 Rhodiola rosea)
进行了系统的研究[ 4~ 6] ,日本也有研究工作[ 7 ,8] 。目前的俄罗斯 、乌克兰等仍然对红景天属
植物有较多的研究工作 ,国内近年来由于对高山红景天特殊药用价值的认识 ,研究工作也逐
渐增多 。但这些研究工作主要集中在对高山红景天(国外主要是 Rhodiola rosea)分布 、生
境 、自然更新状况的调查 ,高山红景天药用活性成分的提取 、化学成分分析 、药理学和毒理学
研究及临床应用方面 ,也有一部分关于高山红景天移栽 、栽培技术和组织培养 、细胞悬浮培
养方面的工作[ 9~ 12] 。有关黑龙江省境内野生高山红景天中红景天甙含量地理差异方面的
研究工作尚少见报道 。本研究以黑龙江省大海林地区野生的高山红景天为研究对象 ,测定
了不同生境下的高山红景天中红景天甙的含量。
1 研究地区自然概况
大海林林业局位于牡丹江市西南部 ,行政区域属黑龙江省海林县 ,局址在海林县长汀
镇。地理坐标为东经 128°02′~ 129°01′,北纬 44°03′~ 44°41′,东部与海林县林业局搭界 ,南
部与东京城林业局毗连 ,西南部与吉林省黄泥河林业局为邻 ,东南是国营海林农场 ,西部和
五常县山河屯林区为界 ,北部与苇河 、亚布力两个林业局相邻。林区东西长 60km ,南北宽
46km 。大海林地区属长白山支脉的张广才岭东南坡 ,位于牡丹江支流海浪河的中上游。地
形为中低山丘陵地带 ,地势西北高东南低。张广才岭主脉从该区的西南入境 ,蜿蜒全区 ,地
形起伏较大 ,内有多处 73°~ 80°的石崖矗立 ,俗称砬子 。该区海拔多在 500 ~ 1000m 之间 ,
最高峰老秃项子海拔 1686.9m ,是黑龙江省第一高峰;最低处海拔 320m 。在山岭之间各小
支流 、沟溪网布于全区汇成海浪河 、二海浪河 、杨木河 、姜葱沟河 。
本区属于亚温带季风性气候 ,冬季在极地大陆气团控制下 ,气候寒冷 ,夏季受亚热带海
洋气团影响 ,降水集中 ,气候潮热。 ≥10℃年积温为 2024 ~ 2437℃,植物生长期为 120 ~ 140
d。夏季以 7 、8月份最热 ,平均气温 8 ~ 23℃,极端最高温度达 34℃;冬季以 12 月 、1月份最
冷 ,平均气温在-26 ~ -16℃之间 ,极端最低温度可达-32℃,无霜期 85 ~ 125d(早霜一般
在 8月 28日~ 9月 25日 ,晚霜一般在 5月 7日 ~ 6 月 12日之间)。全区降水量为 500 ~
1000mm ,冬季积雪时间为 130 ~ 150d ,一般在 10月初开始降雪 ,但大量降雪一般多集中在
12月和次年的 1 、2月份 ,地面积雪厚度一般在 30 ~ 60cm ,深山区最大积雪厚度一般在 120
~ 180cm 左右 。本区主风方向随季节而变化 ,由于地形复杂 ,绝对高度有明显差别 ,加之山
地起伏的影响 ,小气候的变化更为激烈 ,一般冬季多为西北风 ,夏季多为东南风 。
本区土壤主要包括 5个类型 ,亚高山草甸土分布于海拔 1450m 以上;棕色针叶林土主
要分布于海拔 900 ~ 1450m 之间的山中部;暗棕壤是全区主要的森林土壤 ,主要分布于海拔
600 ~ 900m之间 ,依发生特点分为典型暗棕壤 、潜育暗棕壤和原暗棕壤三个土类;草甸土主
要分布在河流两岸 、山间低地及平坦季节性积水或干湿交替的地段 ,常与沼泽土成复域分
布;沼泽土分布于低湿地 、排水不良 、季节性积水或长年积水地段 。
本区植被属于小兴安岭的老爷岭植物区 ,小兴安岭张广才岭亚区 。从生长发育看为温
带针阔混交林为主 ,同时伴生一些“欧亚针叶林区”的寒温带树种。区内主要乔木有鱼鳞云
174 植 物 研 究 20 卷
杉(Picea jozoensis)、红皮云杉(P .koraiensis)、臭冷杉(Abies nephrolepis)、红松(Pinus ko-
raiensis)、长白落叶松(Larix olgensis)、兴安落叶松(L .gmelinii)、水曲柳(Fraxinus mand-
shurica)、黄波萝(Phel lodendron amurenses)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、山杨(Populus
davidiana)、白桦(Betula platyphlla)、蒙古栎(Quercus mogolica)、槭类(Acer spp.)、榆类
(Ulmus spp.)、椴类(Ti lia spp.)及少量岳桦(Betula ermani i)、偃松(P.pumila)等。
2 研究方法
2.1 实验样地的选择
在大海林地区 ,从海拔 1400m的岳桦林下到高山草甸 、苔原带上均有高山红景天的分
布。为了探讨不同生境高山红景天中红景天甙含量的差异 ,在大海林地区选择了平顶山和
太平沟两个地理区域 ,又依据高山红景天的生长环境在平顶山区域内选择了平顶山 1 、平顶
山 2 、平顶山 3样地 ,在太平沟区域内选择了 39林班 、59 林班和岳桦疏林 3个样地 ,各样地
具体情况如下。
平顶山 1样地:位于岳桦林内 ,海拔 1400m ,光照较差。高山红景天发育一般 ,根部不
大 ,开花较少。植株很少成片分布 ,植株纤细 ,叶片黄绿 。
平顶山 2样地:位于高山草甸与岳桦林的交界处 ,海拔 1500m ,属于阴坡 ,光照较差 。高
山红景天多生长在岩石表面的薄土层上 ,植株发育较好 ,根部较壮 ,开花较多。
平顶山 3样地:位于苔原带 ,海拔 1620m ,光照好 ,风势强。高山红景天植株矮小 ,根部
大多横走 。
39林班样地:位于岳桦林内 ,海拔 1430m ,土壤十分肥厚。高山红景天植株较高 ,开花
不多 。
59林班样地:位于岳桦林内 ,海拔 1600m ,属于阴坡 ,光照较弱。高山红景天植株花茎
较少 ,叶片较薄 ,呈黄绿色 。
岳桦疏林样地:位于岳桦林上缘 ,海拔 1600m ,光照较强 ,温差较大。高山红景天多呈大
片群集分布 ,根部较粗大 。
2.2 野外样品采集
在上述各样地分别选取 15株个体用于红景天甙含量的测定。样本的选取同时考虑样
本生长小生境的典型性 、同一种群小生境的一致性 、代表性及植株生长状态和发育阶段等多
方面因素 ,以使所选取的样品能代表该地理种群的环境背景 。采集时注意保持植株的完整
性 ,根部附带一定量的土壤置于简易冷藏箱内带回实验室。
2.3 红景天甙含量测定
本项研究采用高效液相色谱法测定高山红景天含量。
2.3.1 红景天甙的提取
将待测高山红景天根部洗净 、烘干(82℃)、粉碎。精确平称重后装入滤纸筒内 ,置于索
氏提取器的渗滤槽中 ,用 85%的乙醇 50m l于恒温水浴(98℃)提取 12h ,收集提取液 ,离心
(12000 r/min ,5 min)待用。
2.3.2 高效液相色谱分离条件
色谱柱为 HPLC ODS柱(25 cm×4.6 mm ,5μm),流动相为色谱纯一级乙腈:超纯水(1:
9),流速为 1 ml/min 。进样量 1μl ,检测波长 280nm ,红景天甙保留时间为 8.78min。
1752 期 阎秀峰等:大海林地区不同生境高山红景天根部红景天甙含量的差异
2.3.3 标准曲线制作及红景天甙含量计算
精密称取红景天甙标准品配制浓度为 0.530 mg/ml 、0.424 mg/ml 、0.318 mg/ml 、0.212
mg/ml 、0.106 mg/ml的系列标准液 ,在上述色谱条件下进样分析 ,在 0.530 ~ 0.212 mg/ml
区间得到峰面积(y)与浓度(x)的良好线性回归方程 y =8776 x +13254(r =0.9997)。
红景天甙含量按下式计算:
A =[ (y -13254)×0.212×v / 8776 / m ] ×100%
式中:A ———样品红景天甙含量/ %
m ———样品质量/mg
v ———提取样品所得提取液体积/ml
y ———样品的红景天甙峰面积
3 结果与分析
高山红景天为多年生草本植物 ,根部粗壮 。每年春季由根部萌发出新的花茎 ,并着生长
圆状匙形 、菱形或披针形肉质叶片 。开花结果后地上部分枯死 ,养分转移到地下部分。因
此 ,高山红景天的有效成分主要储存在根部。目前已经确认 ,高山红景天的主要药用活性成
分是红景天甙(Salidroside , C14H20O7)及其甙元酪醇(Ty rosol ,C8H10O2)[ 13] 。酪醇作为红景
天甙的甙元 ,在高山红景天中含量极少 。因此 ,高山红景天中的有效成分主要是红景天甙。
下面将分析各样地高山红景天根部的红景天甙含量差异。
3.1 平顶山区域各样地红景天甙含量的差异
平顶山区域三个样地所有测定植株的根部红景天甙含量范围为 0.114%~ 0.548%,图
1显示了三个样地高山红景天根部红景天甙含量的平均值 。从图中可以看出 ,平顶山 3样
地的红景天甙含量最高 ,平顶山 1样地的红景天甙含量次之 ,平顶山 2样地的红景天甙含量
最低 。进一步对各样地的红景天甙含量数据进行方差分析表明 ,平顶山 1样地与平顶山 2
样地 、平顶山 2样地与平顶山 3样地之间 ,红景天甙含量的差异均达到了极显著水平 ,而平
顶山 1样地与平顶山 3样地之间的差异未达到显著水平(表 1)。
表 1 平顶山区域各样地高山红景天根部红景天甙含量的差异显著性检验
Table 1 Significance test of salidroside content in the root of Rhodiola sachalinensis at
different plots of Pingdingshan area
样地 Plot F Fcrit 显著性
Significance
平顶山 1 与平顶山 2 Pingdingshan 1 and Pingdingshan 2 24.992 F0.01= 8.410 **
平顶山 2 与平顶山 3 Pingdingshan 2 and Pingdingshan 3 58.658 F0.01= 8.096 **
平顶山 1 与平顶山 3 Pingdingshan 1 and Pingdingshan 3 4.239 F0.05= 4.381 无 No
3.2 太平沟区域各样地红景天甙含量的差异
176 植 物 研 究 20 卷
图 1 平顶山区域不同样地高山红景天根部红景
天甙含量的差异
Fig.1 Difference of salidroside content in the root of
Rhodiola sachalinensis at different plo ts of
Taipinggou area
图 2 太平沟区域不同样地高山红景天根部红景
天甙含量的差异
F ig.2 Difference of salidroside content in the roo t of
Rhodiola sachalinensis at different plo ts of
Pingdingshan area
太平沟区域三个样地所有测定植株的根部红景天甙含量范围为 0.101%~ 0.684%。
从图 2可以看出 ,39林班样地的红景天甙含量最高 ,岳桦疏林样地的红景天甙含量次之 , 59
林班样地的红景天甙含量最低 。进一步对各样地的红景天甙含量数据进行方差分析表明 ,
各样地之间红景天甙含量的差异均达到了极显著水平(表 2)。
表 2 太平沟区域各样地高山红景天根部红景天甙含量的差异显著性检验
Table 2 Significance test of salidroside content in the root of Rhodiola sachalinensis at
different plots of Taipinggou area
样地 Plot F Fcrit 显著性
Significance
39 林班与 59林班 Compartment 39 and Compartment 59 206.066 F0.01= 8.096 **
59 林班与岳桦疏林 Compartment 59 and Betula ermanii forest 325.530 F0.01= 8.285 **
39 林班与岳桦疏林 Compartment 39 and Betula ermanii forest 36.736 F0.01= 8.096 **
3.3 红景天甙含量差异与生境的关系
在前述的平顶山区域和太平沟区域 ,各样地高山红景天的生境各不相同 ,高山红景天的
生长状态也不一致 ,根部红景天甙的含量也有差异 。所选各样地的高山红景天从生境上可
以分为两个大类 ,即生长在岳桦林内的和生长在高山草甸 、苔原上的 。平顶山 1样地 、39林
班样地和 59林班样地的高山红景天都生长在岳桦林内。平顶山 3样地的高山红景天生长
在苔原上 ,平顶山 2样地和岳桦疏林样地的高山红景天生长在岳桦林与高山草甸交界处的
草甸上 ,都属于生长在林外的 。因此 ,按照这两个大的类型将各样地的生境和高山红景天根
部的红景天甙含量列于表 3 、表 4 ,以便分析红景天甙含量与生境的关系。
1772 期 阎秀峰等:大海林地区不同生境高山红景天根部红景天甙含量的差异
表 3 岳桦林内各样地高山红景天的红景天甙含量及生境
Table 3 The content of salidroside and habitat of Rhodiola sachalinensis at different
plots of Betula ermanii forest
样地
Plo t
根部红景
天甙含量
Salidroside
content in
root / %
海拔
Altitude
/ m
光照
Sunlight
土壤
Soil
植株
Plant
主要伴生植物
Main companion plant
平顶山 1
Pingdingshan 1
0.288
±0.086 1400 较差
土层厚
较瘠薄
花茎纤细 , 叶色黄
绿 , 根部不发达
芍药 、蹄叶橐吾 、大叶
独活 、猴腿蹄盖蕨 、唐
松草 、大叶柴胡
39 林班
Compar tment 39
0.568
±0.087 1430 稍差
土层厚
较肥沃
花茎高壮 , 叶色黄
绿 , 根部较发达
蹄叶橐吾 、大叶独活 、
鸢尾凤毛菊 、蚊子草
59 林班
Compar tment 59
0.126
±0.024 1600 较差
土层厚
较瘠薄
花茎纤细 、稀少 , 叶
色黄绿 , 根部不发达
蹄叶橐吾 、大叶独活 、
兰靛果忍冬 、算盘七
表 4 苔原各样地高山红景天的红景天甙含量及生境
Table 4 The content of salidroside and habitat of Rhodiola sachalinensis at different
plots of tundra
样地
Plo t
根部红景
天甙含量
Salidroside
content in
roo t/ %
海拔
Altitude
/ m
光照
Sunlight
土壤
Soil
植株
Plant
主要伴生植物
Main companion plant
平顶山 2
Pingdingshan 2
0.144
±0.029 1500 较差
土层薄
较肥沃
花茎高细 , 叶色黄
绿 , 根部发达
蹄叶橐吾 、大叶独活 、
兴安一枝黄花 、萱草黄
花菜 、山尖菜 、
平顶山 3
Pingding
shan3
0.367
±0.088 1620 好
土层厚
较肥沃
花茎矮壮 , 叶色深
绿 , 根部较发达
高山蒌斗菜 、扁地梅 、
碎米芹
岳桦疏林
Bet ula ermanii
forest
0.362
±0.034 1600 较好
土层厚
较肥沃
花茎高壮 , 叶色深
绿 , 根部发达
蹄叶橐吾 、大叶独活 、
高山刺梅 、高山蒌斗菜
在岳桦林内的三个样地 ,由于高山红景天生长在林下 ,光照条件普遍较差。平顶山 1样
地和 59林班样地的高山红景天花茎纤细 ,叶片较薄 ,叶色黄绿 ,而且根部不发达 ,因而红景
天甙的含量都较低。39林班样地的光照条件稍好 ,加之土壤肥沃 ,高山红景天生长状况较
好 ,根部较发达 ,红景天甙的含量也明显高于另两个样地 ,是所有测定样地最高的。
178 植 物 研 究 20 卷
位于高山草甸 、苔原上的三个样地中 ,平顶山 2样地由于处在阴坡 ,光照条件较差。虽
然土壤也较肥沃 ,高山红景天的根部也很发达 ,但红景天甙的含量却较低。而平顶山 3样地
和岳桦疏林样地光照条件好 、土壤肥厚 ,高山红景天生长状态良好 ,根部发达 ,红景天甙含量
均较高。总体看来 ,好的光照条件是高山红景天生长健壮的前提 ,也是根部红景天甙含量高
的必要条件。同时 ,土壤肥沃也是一个重要的条件 。
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