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山茱萸核果的解剖结构和组织化学定位



全 文 :山茱萸核果的解剖结构和组织化学定位!
乔 琦,肖娅苹!!,王 之
(陕西师范大学生命科学学院,陕西 西安 !##$%)
摘要:用解剖学和组织化学的方法研究了山茱萸(!#$%#$&’() %**’#’+#,- &’()* (+ ,-..*)核果
的解剖结构和皂甙、多糖的组织化学定位。结果表明:山茱萸核果的外果皮革质,由一层被
覆较厚角质膜的表皮细胞构成;中果皮肉质,由多列薄壁细胞构成,含色素细胞不均匀分
布,靠近外果皮的薄壁细胞大多为含色素细胞,使果实呈现红色,向内的薄壁细胞体积渐渐
增大,在较大的薄壁细胞以及维管束周围的薄壁细胞内常含有色素块。组织化学定位显示:
外中果皮的含色素细胞的色素块中含有丰富的皂甙和多糖,果实的中果皮的薄壁细胞在未成
熟时就已经形成皂甙,并随着果实的成熟逐渐增加积累。
关键词:山茱萸;核果;解剖结构;组织化学定位;皂甙;多糖
中图分类号:/ 011 文献标识码:2 文章编号:#%34 5 %!##(%##1)#$ 5 #$3 5 #3
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!! 通讯作者:2-+BFK IFK .FKK(HOF=G(=.(* W 5 E:’M:J:O’=>P’:FX J:BFFY .FEY .=
收稿日期:%##1 5 #4 5 #0,%##1 5 #! 5 %#接受发表
作者简介:乔琦(0! 5)女,在读硕士研究生,主要从事植物生物技术研究。
基金项目:国家十五攻关基金资助项目(!!1Z),陕西师范大学研究生培养创新基金
山茱萸(!#$%#$&’() %**’#’+#,- !#$% #& ’())%)是山茱萸科(*+,-.)#.#)多年生落叶
灌木或乔木,别名肉枣,枣皮,药枣等,主产陕西、山西、河南等省。《中国药典》收载
的山茱萸入药部分为其干燥成熟果肉,即核果的外果皮和中果皮部分。山茱萸果肉中含有
皂甙、多糖、黄酮类和有机酸类等多种药用成分。皂甙类成分中除山茱萸甙(即马鞭草
甙)外,还分离到 /个单体 ,糖类中鉴定出含有 0 1 2 1没食子酰 1 3 1景天庚酮糖、葡
萄糖、果糖和蔗糖(潘扬和王天山,455/)。其总皂甙含量高达 467 8 497,为人参、绞
股蓝的 : 8 6倍。山茱萸为六味地黄丸和麦知地黄丸等传统中成药配方中的主药,被誉为
“滋阴之王”。目前关于山茱萸的种类资源、植物化学、临床药理等方面已有很多报道(傅
深渊等,455/;张兰桐等,;<<4;李火根等,;<<4),但关于其药用成分的组织化学定位
以及动态积累研究尚未见报道。本文在观察山茱萸果实的解剖结构的基础上,进行山茱萸
皂甙和多糖的组织化学定位,旨在为深入开发山茱萸资源提供理论依据。
! 材料和方法
选用 6种栽培品种(陕西佛坪太平乡的大红枣与圆铃枣,河南内乡的马牙枣和小米枣)不同时期的
新鲜饱满果实。研究方法:徒手切片进行预实验,常规石蜡切片观察结构和冰冻切片进行组织化学定
位。石蜡切片:先去除内果皮含种子的果核部分,将外中果皮横向、纵向各截成 <=9 )>小段,置 0<7酒
精配置的 ?@@固定液中固定 ;6 A,梯度酒精系列脱水,石蜡切片,厚度 4,并分别用 BC和 D@!两种
不同方法染色,加拿大树胶封片。皂甙类组织化学定位:将外中果皮横向、纵向各截成 <=9 )>小段,置
醋酸铅的饱和水溶液处理 6/ A,以沉淀皂甙类物质。用 E#)A#,&FG(-H ;/<< ?,H+)(& I冰冻切片机进行冰冻
切片,切片厚 ;,在切片上立即滴加等量的 97的香草醛 1冰醋酸溶液和高氯酸混合试剂,9 8 4< >-
后显色观察;对照材料则用 0<7酒精配置的 ?@@固定液浸泡 ;< J,以除去甙类,再用上述混合剂显色,
以上切片都封成装片,2KL>M(N OB 1 ;显微镜观察并照相。内果皮部分采用新鲜材料,直接滴加等量的
97的香草醛 1冰醋酸溶液和高氯酸混合试剂,显色后肉眼直接观察结果。
观察结果
#! $种山茱萸栽培品种果实的鉴别
;=4=4 形态结构 供试的山茱萸核果都呈长椭圆形,长约 4 8 ; )>,其圆周径为 <=: 8 <=/
)>;未成熟果实呈青绿色,成熟果实呈红色;两端钝,顶端具圆形宿萼痕,基部有果柄
痕。大红枣、小米枣、圆铃枣、马牙枣的外形和颜色上有明显区别,各取 ;<<个成熟核果
进行长度和最宽圆周径进行统计。结果表明:大红枣果长平均 4=9 )>,最宽圆周径平均
<=0 )>,成熟时颜色深红;#小米枣果长平均 4=; )>,最宽圆周径平均 <=6 )>,成熟时颜
色鲜红;$圆铃枣果长平均 4=6 )>,最宽圆周径平均 <=P )>,成熟时颜色鲜红;%马牙枣
果长平均 4=9 )>,最宽圆周径平均 <=P )>,成熟时颜色浅红。
;=4=; 解剖结构 石蜡切片的 BC染色(图 4,;:4,:,9)和 D@! 染色(图 4:;,6)
的观察结果显示四种栽培品种的核果在解剖结构上没有明显区别,其果肉横切面相似。外
果皮为 4列略扁平的表皮细胞,外被较厚的角质和蜡质层。中果皮宽广,为多列薄壁细
胞,大小不一,未成熟的山茱萸外中果皮内分布有较少的含色素细胞,成熟的山茱萸外中
果皮有较多的含色素细胞,中果皮近内侧有 /个维管束呈环列,近果柄处的横切面常见有
石细胞和纤维束。肉眼观察内果皮骨质,上有金黄色肋状纵脉结构,有两条较明显,果核
;9P 云 南 植 物 研 究 ;P卷
长椭圆形,呈淡紫红色,由内果皮和种子组成,核内含种子 !枚,种子与内果皮紧密相连
不易分离。
!! 药材的解剖结构
##! 外果皮 革质,由一层细胞构成,切面观呈多角形或稍长,长度为 !$ % $!&,细
胞排列紧密,垂周壁念珠状增厚,胞腔内偶见棕红色块状物,外壁有角质增厚,厚 ’ % (
!&,偶见类圆形气孔(图 !: % ))。
## 中果皮 肉质,由多列薄壁细胞构成,含色素细胞呈不均匀分布。近外果皮的 ! %
层细胞扁长形,体积较小,多数含有棕红色色素块,从而使果实呈现红色,向内的薄壁
细胞的体积渐渐增大,在较大的细胞内以及维管束周围的细胞内常含有色素块(图 !,:
! % $)。在中果皮近内侧有 (个维管束呈环状排列,导管多为螺纹和环纹导管,近果柄处
的横切面还常有石细胞和纤维束分布(图 :(,!*)。未成熟绿色山茱萸的外中果皮也有
少量的含色素细胞(图 !:+ % )),而成熟的红色果实的外中果皮中都有较多的含色素细
胞(图 !:! % )。
,-. 外果皮;/. 中果皮;0. 维管束;1. 含色素细胞
图 ! ! . 成熟核果外中果皮横切面,2,染色,!示色素块, 3 ’**;. 成熟核果外中果皮横切面,145染色,
!示多糖分布, 3 !**;+. 未成熟核果外中果皮横切面,2,染色,!示色素块, 3 !*;
) . 未成熟核果外中果皮横切面,145染色,!示多糖分布, 3 ’**
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+$’’期 乔 琦等:山茱萸核果的解部结构和组织化学定位
!# 外果皮;$# 中果皮;%# 维管束;&# 含色素细胞
图 ’ ( # 成熟核果的维管束及其周围的色素细胞,)!染色, * +,,;+# 成熟核果外中果皮徒手切片,示山茱萸核果外
中果皮的皂甙分布, * -,,;.# 成熟核果外中果皮冰冻切片,示山茱萸外中果皮的皂甙分布, * -,,;/# 成熟核果外
中果皮冰冻切片,示山茱萸维管束周围的皂甙分布, * -,,;0# 成熟核果外中果皮冰冻切片,示 122浸泡 ’, 3后无皂
甙分布, * -,,;4,# 成熟核果外中果皮冰冻切片,示 122浸泡 ’, 3后的维管束周围无皂甙分布, * -,,。
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’, 39G=, * -,,;4,# F:CD78?E 7F <9E?:5 3:?;5,=H7ICBD B7 =9;7BCB 9:7?B3 >9=8?@9: A?B3@5 9FE5: 3C;;53 CB 122 F7: ’, 39G=, * -,,
!# 组织化学定位研究
&2K染色(图 4:’,L)结果说明,在含色素细胞的色素块内含有多糖类。徒手切片
(图 ’:+)和冰冻切片所采用的甙类显色剂是改良后的香草醛 M冰醋酸溶液和高氯酸混合
试剂,滴加后含有皂甙的细胞呈现出淡红!红!紫红的颜色变化。实验结果显示,皂甙分
布于外果皮的表皮细胞和中果皮的薄壁细胞的色素块内(图 ’:. N /),经 .,O酒精配置
的 122液处理的对照材料的冰冻切片则没有明显的甙类显色反应(图 ’:0 N 4,),说明甙
类物质已被 122抽提。肉眼即可观察到内果皮中也存在大量的皂甙。
L(+ 云 南 植 物 研 究 ’+卷
! 讨论
!# 山茱萸甙类的组织化学定位
实验结果表明在含色素细胞的色素块内含有丰富的皂甙类和多糖等药用成分;未成熟
果实中的中果皮的薄壁细胞内已经含有少量的的甙类物质,以后随果实成熟逐渐积累,并
和糖类和色素等物质一起形成色素块,使细胞成为含色素细胞。含色素细胞在果实成熟过
程中由少到多,从而使果实的颜色由青绿色到深红色。本实验结果显示了内果皮中也存在
皂甙,!版的中国药典一部中提到山茱萸需要去核使用,但是许多研究(袁国卿等,
#$$%;王爱武和王继红,#$$%)认为山茱萸的果核中也存在药用成分,建议通过一定的加
工手段提取其药用成分,加以综合利用。
!$ 山茱萸的外观选种
山茱萸果实的结构具有核果的一般特征,&种不同产地的山茱萸解剖结构是相似的,
但是不同品种间含色素细胞的分布密度,色素块的颜色深浅和大小是不同的。李火根等
(!#)的研究显示山茱萸的果长、果径、果形系数、种长、种径、种形系数在母树间、
产地间的差异均达到极显著,说明这些性状表现出的差异并不是随机性的,而是由不同基
因型引起的。我们的实验也表明,含色素细胞内的色素块使果实外观呈不同程度的红色,
由于色素块中积累了高浓度的皂甙类和多糖等药用成分,因此将个大色深等经济性状可作
为优良品种的判断标志,在生产上也便于农民肉眼识别。
!! 研究方法的改进
山茱萸的皂甙类物质的组织化学定位采取了改良后的香草醛 ’冰醋酸溶液和高氯酸混
合试剂,在反应中较灵敏,并减少气泡的产生,说明用高氯酸取代浓硫酸作为甙类物质的
常规显色剂较好。在实验中还可以采用徒手切片(图 !:()对新鲜材料进行组织化学定
位,并根据结果设计下一步的实验,简便快捷。
〔参 考 文 献〕
)*+, -)(王爱武),)*+, ./(王继红),#$$%0 对中国药典载“山茱萸去核”的问题的商榷[.]0 !#$%& ’()*&+, (-
.*+/#0#(&+, 1#&%2% 3%/#4#&% 5%2%+*4(时珍国药研究),%(#):$!
12*+ 34(袁国卿),562 31(牛国英),78*+, 79尚遂存), %0 +,,#$$% 0 山茱萸可以肉核合用[.]0 6(*)7 (& .*+/#0#(&+,
1#&%2% 3%/#4#&%(国医论坛),#$(#):&(
:2 7/(傅深渊),;6 <.(黎章矩),)*+, <=(汪祖潭),#$$>0 7?2@A B+ ?8C ,DBEE E*FB+6+E 6+ +*?2D*G HCICD*,C BJ 1(*&)2 (--#4#8
&+,#2[.]0 ’ 9%:#+&; 6(*%20 1(,,(浙江林学院学报),#&(#):#K—#%
;6 /3(李火根),:*+, 7<(方升佐),/B+, 1(洪岩),!#0 =8C @D2FC L8*D*L?CD I*D6*?6B+ BJ @6JJCDC+? EB2DLCE BJ 3+4*(4+*<#)7
(--#4#&+,#2(76CH0 C? <2LL0)[.]0 ’ =,+&0 5%2()* >&?#*(&(植物资源与环境学报),#’(M):K(—K>
N*+ 1(潘扬),)*+, =7(王天山),#$$> 0 72OO*DA BJ ?8C E?2@6CE BJ ?8C L8CO6L*G LBOFBE6?6B+ BJ PB,QBB@ :D26?[.]0 ’()*&+, (-
@+&:#&; A&#?%*2#0B (- .*+/#0#(&+, 1#&%2% 3%/#4#&%(南京中医药大学学报),#((#):(#—(!
<8*+, ;=(张兰桐),RC+ ;S(任雷鸣),)C+ .T(温进坤),!#0 7?2@6CE B+ *+?6*DD8A?8O 6L FBD?6B+ 6+ 1(*&)2 (--#4#&+,#2 CUV
?D*L?[.]0 1#&%2% .*+/#0#(&+, +&/ C%*D+, E*);2(中草药),!$(#):#&—#%
KK((期 乔 琦等:山茱萸核果的解部结构和组织化学定位