全 文 ： 第 vz卷 第 x期u s s t年 | 月
林 业 科 学
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银杏叶片色素含量与黄酮含量关系的研究 3
程水源
k山东农业大学园艺系 泰安 uztst{l
王 燕 李俊凯
k湖北农学院 荆州 wvwtsvl
陶宗娅
k四川师范大学 成都 ytssssl
摘 要 } 对银杏极短枝叶片叶绿素 !花青苷和黄酮含量进行全周期测定 o结果表明 }黄酮含量分别于 t|||2
sz2sw和 t|||2tt2st达到高峰 o其中后 t次峰值较大 !持续时间较长 ~叶绿素含量于 t|||2sy2tv达到最高峰后一
直呈下降趋势 ~花青苷含量变化趋势与黄酮类似 o但波动幅度较黄酮大 ∀用 ¬¦µ²¶²©·∞¬¦¨¯软件对数据统计分
析 o黄酮与花青苷显著正相关 o与叶绿素显著负相关 ∀回归方程为 }Ψk叶黄酮l € uus1|xx{ p s1zzuu Ξχt k叶绿
素l n s1wvwv Ξχuk花青苷l o回归模型经 Φ测验达 t h显著水平 ∀从生理生化角度对调控黄酮含量进行了讨论 ∀
关键词 } 银杏叶片 o叶绿素 o花青苷 o类黄酮
收稿日期 }usss2ts2ty ∀
基金项目 }湖北省自然科学基金 !湖北省科委重点攻关项目及山东省教委博士培养基金资助 ∀
3 本研究是在山东农业大学顾曼如 !束怀惴二位教授的精心指导下完成的 o特此谢忱 ∀第 t作者是湖北农学院在职博士生 o现在湖
北农学院工作 ∀
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΤΗΕ ΡΕΛΑΤΙΟΝΣΗΙΠ ΒΕΤ ΩΕΕΝ ΤΗΕ ΦΛΑς ΟΝΟΙ∆Σ ΑΝ∆ ΠΙΓ ΜΕΝΤΣ
ΙΝ ΓΙΝΚΓΟ ΒΙΛΟΒΑ ΛΕΑΦ
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k ∆επαρτµεντ οφ Ηορτιχυλτυρε o Σηανγδονγ Αγριχυλτυρε Υνιϖερσιτψ Ταιχαν uztst{l
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k Ηυβει Αγριχυλτυραλ Χολλεγε ϑινγζηου wvwtsvl
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k Σιχηυαν Νορµαλ Υνιϖερσιτψ Χηενγδυ ytssssl
Αβστραχτ} ׫¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶²©¦«¯²µ²³«¼¯¯o¤±·«²¦¼¤±¬± ¤±§©¯¤√²±²¬§¬± Γινκγο βιλοβα ¯¨ ¤© º¨ µ¨ ¤¶¶¤¼¨ §¬±
t||| q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¬±§¬¦¤·¨·«¤··«¨µ¨ ¤µ¨ ·º²³¨¤®¶²©©¯¤√²±²¬§¦²±·¨±·o²±¨ ²±∏¯¼ w ¤±§·«¨ ²·«¨µ·«¤·«¤¶ªµ¨¤·¨µ
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±¨ ª¤·¬√¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³ ¥¨·º¨ ±¨ ©¯¤√²±²¬§ ¤±§ ¦«¯²µ²³«¼¯¯q׫¨ µ¨ªµ¨¶¶¬²± ¨´ ∏¤·¬²±o Ψk©¯¤√²±²¬§l € uus1|xx{ p
s1zzuu Ξχtk¦«¯²µ²³«¼¯ l¯ n s1wvwv Ξχuk¤±·«²¦¼¤±¬±l o¬¶¶·¤·¬¶·¬¦¤¯ ¼¯ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¤··«¨ t h ¯¨ √¨ ¯q‹²º·²µ¨ª∏¯¤·¨·«¨
©¯¤√²±²¬§¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²±·«¨ ³«¼¶¬²¯²ª¬¦¤¯ ¤±§¥¬²¦«¨ °¬¦¤¯ √¬¨º³²¬±·¶¬¶§¬¶¦∏¶¶¨§q
Κεψ ωορδσ} Γινκγο βιλοβα ¯¨ ¤©o≤«¯²µ²³«¼¯¯o„±·«²¦¼¤±¬±oƒ¯ ¤√²±²¬§
银杏叶片中含有重要的生理活性物质 ) ) ) 类黄酮 o它具有扩张血管 !抑制血栓形成等疗效 o且药负
作用小 o因此银杏叶制剂在国内外市场供不应求k程水源等 ot||{l ∀随着以银杏叶加工为主的银杏产业
在我国的迅速发展 o对提高原材料银杏叶数量和质量的研究成为研究的主导k程水源等 ot|||l ∀从研究
银杏叶黄酮含量的年周期变化入手 o系统地探讨与黄酮含量密切相关的叶绿素含量与花青苷含量的变
化 o旨在确定银杏叶合理采收期 o并为调控银杏叶黄酮含量提供依据 ∀本文中黄酮泛指两个芳香环通过
三碳链相互连结而成的一系列化合物k鞠志国等 ot||ul o叶色素指叶绿素和花青苷 ∀
t 材料与方法
1 .1 材料及处理
试材选自于湖北农学院银杏科技园 o银杏品种为 z¤生家佛手 o从 t|||2sx2sw开始 o每隔 tx§左右采
t次极短枝k叶丛枝l叶片 o取样到 t|||2tt2u|为止 ∀随机摘取大小均匀 !叶色较为一致 !无伤病叶片 o采
样后迅速将叶片洗净 !晾干 o用于测定类黄酮的叶片经 tsx ε 杀酶 us °¬±oyx ε 烘干至恒重 !粉碎 o干燥
器贮存 ∀
1 .2 测定方法
叶绿素含量测定k白宝璋等 ot||yl }取一定量初处理鲜叶 ψ打孔 ψ取一定数量打孔圆片研磨 !{s h
丙酮浸提 ψ定容后在 yyv ±°和 ywx ±°波长下比色 o然后根据 Χk°ªqptl € us1vt Ο∆ywx n {1sw Ο∆yyvk Ο∆
为分光值l计算叶绿素浓度 o最后用公式 } Ψk°ª#§°pul € 1浓度k°ª#ptl ≅ 提取液总量k°l2Π1叶面积
k§°ul ≅ tss2换算成叶绿素含量 ∀
测量花青苷含量的流程与叶绿素相似 o但浸提液为 |x h的 ≤u ‹x ’‹与 t1x 的 ‹≤¯ 按 {xΒtx的体积
比混合的混合液 o比色波长分别是在 yxs ±° !yus ±° !xvs ±° o然后按赵宗方等kt||ul提供的方法计算与
换算结果 ∀
类黄酮含量测定k胡 敏等 ot||zl }称取 s1xª左右干样 ψzs h ≤u ‹x ’‹浸提 ψ显色 ψ定容后以芦丁
作标样在 xts ±°波长下比色 o然后根据 Ψk∏ª#ªptl € s1sstu n s1s|wx„k分光值lkρ€ s1|||{m m o极显著
水平l计算 o再换算成百分含量 ∀
称量用 ‹2uss型万分之一电子天平 o比色用 ∂2xvs紫外可见光分光光度仪 ∀
试验处理及数据测定均为 v次重复 o最后用平均值表示结果 o数据统计与制图采用 ¬¦µ²¶²©·∞¬¦¨¯∀
u 试验结果
2 .1 银杏叶黄酮 !叶绿素及花青苷含量的动态变化
从图 t !表 t可知 }银杏叶黄酮含量有 u次高峰 o第 t次在 t|||2sz2sw o第 u次在 t|||2tt2st o其含量绝
对值分别为 s1{s{u h !t1syux h o且第 u次高峰持续时间较第 t次长 ∀花青苷含量变化与叶黄酮有类
似趋势 o其峰值表现为在前期滞后 o中期超前 o后期滞后或不规则 o相对值百分率变化分别是前期小于叶
黄酮 o中期大于叶黄酮 o后期小于叶黄酮 ∀叶绿素含量在 t|||2sy2tv达到最高峰后 o一直处于下降趋势 o
后期下降加速 o与类黄酮 !花青苷变化相比 o前期峰值超前 ∀
图 t 不同取样时期银杏叶黄酮 !叶绿素及花青苷相对含量的变化kt|||l
ƒ¬ªqt ׫¨ ¦«¤±ª¨¶²©µ¨ ¤¯·¬√¨¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶²©©¯¤√²±²¬§o¦«¯²µ²³«¼¯¯¤±§¤±·«²¦¼¤±¬±
¬± Γινκγο βιλοβα ¯¨ ¤© º¬·«§¬©©¨µ¨±·§¤·¨¶¬± t|||
υ 叶黄酮 ƒ¯ ¤√²±²¬§¶o ω 花青苷 „±·«²¦¼¤±¬±o π 叶绿素 ≤«¯²µ²³«¼¯¯q
2 .2 银杏叶黄酮 !叶绿素及花青苷三者的关系
为便于比较和进行相关回归分析 o把数据转换成相对值即百分率 o结果见表 t ∀由银杏叶黄酮与叶
绿素 !花青苷以及叶黄酮 n花青苷与叶绿素散点图k图 u !vl可以看出 o适合于用线性模型分析它们之间
uv 林 业 科 学 vz卷
的关系 ∀用 ¬¦µ²¶²©·∞¬¦¨¯软件处理得如下结果 }Ψk类黄酮l € uus1|xx{ p s1zzuu Ξχtk叶绿素l n s1wvwv Ξχu
k花青苷l o相关系数 ρ€ s1zwty o调整后回归系数 Ρu € s1wzw| o回归模型经 Φ测验达 t h显著水平 ∀其
叶黄酮与叶绿素 !叶黄酮与花青苷 !叶黄酮 n花青苷与叶绿素的回归模型经检测也分别达到 x h或 x h
以上水平 o回归方程分别如下 }Ψk叶黄酮l € vxw1tx|x p t1ttwt Ξχt k叶绿素l ~Ψk叶黄酮l € tsy1y{yt n
s1ysu{ Ξχuk花青苷l ~Ψk叶黄酮 n花青苷l € vvs1wuyy p s1|xsy Ξχtk叶绿素l ∀但花青苷含量与叶绿素含量
负相关之间没有达到显著水平 ∀
v 讨论
相关回归分析表明 }银杏叶黄酮含量与叶绿素含量显著负相关 o回归模型达到显著水平 ∀总体来
讲 o伴随叶绿素降解 o叶黄酮含量增加 o这与姜玲等报道的结果一致k姜玲等 ot||{l ∀但从图 t可知 o在
前期叶绿素含量上升 o叶黄酮含量也上升 o具体表现为叶绿素含量在 t|||2sy2tv达到高峰后 o黄酮含量
在 t|||2sz2sw也达到第 t次高峰 o并没有表现出相反的变化趋势 ∀这是因为生物体内黄酮合成的起源
表 1 不同取样时期银杏叶片中叶绿素 !黄酮及花青苷含量
Ταβ .1 Τηε χοντεντ οφ χηλοροπηψλλ, φλαϖονοιδ ανδ αντηοχψανιν ιν Γινκγο βιλοβα λεαφ ωιτη διφφερεντ δατεσ
各因素含量 ≠ ≤²±·¨±·
Ψ Ξt Ξu Ψχ Ξχt Ξχu Ψδ
t|||2sx2sw s1vtux s1swtzz s1uuww tss1ssss tss1ssss tss1ssss tss1ssss
t|||2sx2t{ s1xttv s1sxsyt s1vwxt tyv1ytys tut1tyvx txv1z{z| tx{1zst|
t|||2sy2tv s1ywts s1szsuw s1vxvz usx1tuss ty{1tx|s txz1yusv t{t1vzsu
t|||2sz2sw s1{s{u s1sysvs s1wuxy ux{1yuws tww1vyus t{|1yytv uuw1twuz
t|||2sz2t{ s1ztuw s1sxvwy s1w{tz uuz1|y{s tuz1|{yy utw1yytv uut1vtwz
t|||2sz2uz s1yvy| s1swvxu s1vt{{ usv1{s{s tsw1t{|y twu1syzz tzu1|vz|
t|||2s{2st s1yzyz s1swsz{ s1yyxw uty1xwws |z1yu|| u|y1xuwt uxy1xvws
t|||2s{2tv s1zz{w s1svzsv s1ysuw uw|1s{{s {{1yxut uy{1ww|u ux{1zy{y
t|||2s{2vs s1zuzt s1swt{v s1ztsy uvu1yzus tss1twvy vty1yyyz uzw1yy|v
t|||2s|2tt s1zuzt s1swxv| s1xzzt uvu1yzus ts{1yyyx uxz1tzwz uww1|uvv
t|||2s|2u| s1|tux s1su{xt s1y|{| u|u1ssss y{1uxwz vtt1wxu{ vst1zuyw
t|||2ts2tz s1|sxz s1swwv| s1yuv| u{|1{uws tsy1uzuw uz{1svsv u{v1|uzu
t|||2tt2st t1syux s1susuw s1xw{| vws1ssss w{1wxx{ uww1ysz{ u|u1vsv|
t|||2tt2tw t1swyx s1sut{{ s1y{y{ vvw1{{ss xu1v{ut vsy1sysy vus1wzsv
t|||2tt2u| t1svsy s1stvvy s1wyyw vu|1z|us vt1|{wz usz1{wvt uy{1{tzy
≠ }Ψ}黄酮干重百分含量 °¨ µ¦¨±·²©©¯¤√±²¬§¶¬± §µ¼ º ¬¨ª«·~ Ξt }叶绿素 ≤«¯²µ²³«¼¯¯o °ªq§°pu ~ Ξu }花青苷 „±·«²¦¼¤±¬±o °²¯ q¦°pu ~Ψχ !
Ξχt !Ξχu }分别是叶黄酮 !叶绿素 !花青苷含量以 t|||2sx2sw为基数 tss的相对值 • ¨¯¤·¬√¨√¤¯∏¨¶²©©¯¤√²±²¬§o¦«¯²µ²³«¼¯¯ ¤±§¤±·«²¼¤±¬± µ¨¶³¨¦2
·¬√¨¯¼ ¥¤¶¨§²±·«¨ √¤¯∏¨¶²± ¤¼ w ~ Ψδ }叶黄酮和花青苷含量相对含量之和的平均值  ¤¨± √¤¯∏¨ ²©·«¨ ¶∏° ²©µ¨ ¤¯·¬√¨ √¤¯∏¨¶¥¨·º¨¨ ±©¯¤√²±²¬§¤±§
¤±·«²¦¼¤±¬±q
为光合产物 o随叶绿素含量增加 o叶发育进程的推进 o光合作用加强 o光合产物及其转化产物水平提高 o
这必然引起类黄酮含量的提高 ∀但叶黄酮第 t次高峰值比第 u次低 o持续时间短 o可能由以下几个原因
造成 }ktl前期属于器官大量形成期 o光合产物迅速转化成其它产物带来光合产物总积累量不够 !向类黄
酮转化相对不够 ~kul由于长江流域周期性的梅雨 oy月中旬过后正是梅雨旺季 o光照不足造成光合作用
下降 o进而影响类黄酮的合成 ∀同时 o由于苯丙氨酸氨解酶k°„l是光诱导酶 o且活性与光照强度和光
密度有关 o而 °„酶是黄酮合成的关键调速酶k程水源 ot|||l o°„酶活性的降低导致类黄酮合成速率
的下降 ~kvl由于叶黄酮是次生代谢的结果 o它的形成是以光合产物为基础 o以叶片的衰老为前提k程水
源等 ot||| ~余迪求等 ot||z ~鞠志国等 ot||ul o后期衰老进程的加快 o整体次生代谢强度加大 o从而表现
为叶中类黄酮合成第 u次高峰比第 t次值大 !持续时间久 ∀
vv 第 x期 程水源等 }银杏叶片色素含量与黄酮含量关系的研究
图 u 银杏叶黄酮与叶绿素 !花青苷散点图
ƒ¬ªqu ≥¯ ²·³¯²·¶¥¨·º¨¨ ± ©¯¤√²±²¬§¶¤±§¦«¯²µ²³«¼¯¯o
¤±§¤±·«²¦¼¤±¬±
ω 叶黄酮与叶绿素 ©¯¤√²¬§¤±§¦«¯²µ²³«¼¯¯~
π 叶黄酮与花青苷 ©¯¤√²¬§¤±§¤±·«²¦¼¤±¬±q
图 v 叶黄酮 n花青苷与叶绿素散点图
ƒ¬ªqv ≥¯ ²·³¯²·¶¥¨·º¨¨ ± ¦«¯²µ²³«¼¯¯¤±§
©¯¤√²±²¬§¶n ¤±·«²¦¼¤±¬±
叶黄酮和花青苷的关系与叶黄酮与叶绿素的关系正好相反 o总体来讲 o叶黄酮上升 o花青苷也上升 o
叶黄酮下降 o花青苷也下降 o这与花青苷在生物体内的合成有关 o即光合产物 ψ简单酚类物质 ψ黄酮类
化合物 ψ花青苷k杜金华等 ot||z ~鞠志国等 ot||ul o从合成路径可知 o黄酮类化合物为花青苷合成的前
体物质或前体物质之一 o类黄酮合成的加快 o花青苷含量也增加 o反过来说 o花青苷合成的加速 o有拉动
光合产物迅速向黄酮类化合物转化的作用 o所以在图 t中表现为 }有时类黄酮相对含量增加快 o有时花
青苷相对含量增加快 o但二者之间明显的伴随关系不变 o正相关达显著水平 ∀由于花青苷也是次生代谢
的产物 o以及与叶黄酮关系的特殊性 o因此 o银杏叶黄酮含量 n花青苷含量与叶绿素含量负相关及回归
模型均达到 x h显著水平 o但花青苷与叶绿素之间的相关没有达到显著水平 o°¨ ·¨µƒ • kt||{l在苹果上
的研究结果与本试验结果相似 ∀相对类黄酮来讲 o从合成代谢的途径来看 o花青苷合成经过的过程更
多 o代谢层次更高k程水源 ousssl o因此花青苷与叶绿素之间的关系更复杂 o从而导致它们之间线性关系
不显著 ∀进一步的讲 o这与ktl类黄酮作为中间产物之一所起的缓冲以及kul在简单酚类物质向黄酮类
化合物转化过程中同时存在着多种成份的合成途径 o至少包括黄酮类 !花青苷 !木质素等k鞠志国等 o
t||ul o即生物体内次生代谢过程的复杂性有关 ∀
通过本研究提供的回归模型 o可以较高可信度地预测叶黄酮含量 o花青苷含量 o从理论和实践上为
确定最适叶片采收期提供了依据 ∀前期提高叶绿素含量 o加强光合作用 o进而提高光合产物积累水平 o
中后期通过改善光照条件 o协调次生代谢产物叶黄酮和花青苷的关系将是今后调控银杏叶黄酮含量研
究的重点 ∀
参 考 文 献
白宝璋 o孔祥生 q植物生理学k下 }实验指导l q北京 }中国农业出版社 ot||y ovu ∗ vv
程水源 o顾曼如 o束怀瑞 q银杏叶化学成分与药用研究进展 q中草药 ot||{ ou|k增刊l }ty ∗ t{
程水源 o顾曼如 o束怀瑞 q银杏叶系列产品的研究现状 !存在问题和对策研究 q世界林业研究 ot||| ot }uu ∗ ux
程水源 o顾曼如 o束怀瑞 q影响银杏叶黄酮的因子及其评价 q湖北农学院学报 ot||| ou }tts ∗ ttu
程水源 o顾曼如 o束怀瑞 q银杏叶黄酮研究进展 q林业科学 ousss ovykyl }tts ∗ ttx
杜金华 o张开利 o郭勇 q用植物细胞培养技术生产花色苷 q山东农业大学学报 ot||z ou{kwl }xtt ∗ xtz oxuu
胡 敏 o甘 璐 q银杏叶中黄酮类化合物最佳工艺研究k ´l q食品工业科技 ot||z ox }w| ∗ xt
姜 玲 o章文才 o马湘涛 q采收季节银杏叶片黄酮醇苷含量和生理变化的研究 q湖北农业科学 ot||{ ow }ws ∗ wu
鞠志国 o原永兵 o刘成连等 q苹果果皮中酚类物质合成规律的研究 q莱阳农学院学报 ot||u o|kvl }uuu ∗ uux
余迪求 o李宝健 q花色素苷生物合成的遗传和发育控制 q植物生理通讯 ot||z ovvktl }zt ∗ zz
赵宗方 o谢嘉宝 o吴桂法等 q富士苹果果皮花青素发育的相关因素分析 q果树科学 ot||u o|kvl }tvw ∗ tvz
°¨ ·¨µƒ • q≤«¯²µ²³«¼¯ ¶¯o¦¤µ²·¨±²¬§¶¤±§¤±·«²¦¼¤±¬±¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬±·«¨ ¶®¬± ²©−Š¤¯¤. ¤³³¯ ¶¨§∏µ¬±ª°¤·∏µ¤·¬²± ¤±§·«¨ ¬±©¯∏¨±¦¨ ²©©²¯¬¤µ¤³³¯¬¦¤·¬²±¶
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wv 林 业 科 学 vz卷