全 文 ：GA 合成量也明显不同。本试验中, 轻度干旱胁迫
下 GA 和 ABA 量高于其他干旱胁迫处理, 是由于
盆栽甘草根系生长受到限制, 且根龄为 1年, 只能适
应轻度干旱胁迫环境。
3 2 干旱胁迫下 GA 与 ABA 量相关性分析:为了
进一步阐明不同程度的干旱胁迫下 GA 量极显著
不同的原因,对干旱胁迫下 GA 和 ABA 的 45组数
据进行了相关性分析,分析结果显示,二者量相关性
r 为 0 426,相关性分析的双侧 Pearson 检验 P =
0 004< 0 01,表明干旱胁迫下 GA 和 ABA 之间具
有极显著的正相关关系。
4 讨论
甘草作为我国西北地区的阳性旱生植物, 具有
很强的抗旱性。而 GA 作为一种次生代谢产物, 是
长期适应干旱胁迫环境下的结果, GA 的合成积累
对提高植物抗旱性具有重要意义[ 15] 。试验结果表
明,人工培育甘草在受到适当的干旱胁迫刺激下, 有
利于 GA 的合成积累。
近年来, ABA 作为信号分子参与植物的抗旱反
应已被越来越多的学者所认同[ 10]。干旱作为一种
外界环境的刺激,对植物体内的生理反应以及代谢
过程都会产生影响,其中作为植物激素的 ABA 要
发生明显变化。试验结果表明, 干旱胁迫下甘草植
物根部的 ABA 量提高, 且与 GA 量的变化呈极显
著的正相关。据此可以推断当甘草受到干旱胁迫
时,根部合成 ABA, ABA 作为信号分子在细胞间传
递干旱信号, 促进了 GA 等次生代谢产物的积累,
提高了甘草植物体对干旱环境的适应性, 此过程是
否与相关酶类和蛋白基因的表达有关, 有待进一步
研究。
参考文献:
[ 1] 中国药典 [ S ] 一部 2005
[ 2] 管 燕, 谢强敏 甘草黄酮对肺部炎症小鼠细胞因子表达和
氧化反应的调节作用 [ J] 中草药, 2009( 8) : 1254-1259
[ 3] 朱任之 甘草次酸钠口给药的抗炎及免疫调节作用 [ J ] 中
国药理学通报, 1996, 12( 6) : 121- 123
[ 4] 金健民, 刘秀芳, 徐汉生 甘草次酸衍生物的合成及其抗癌
活性 [ J ] 应用化学, 2001, 18( 11) : 870-872
[ 5] 李诚秀, 黄能慧, 李 玲, 等 甘草甜素对抗癌药活性及毒
性的影响 [ J ] 贵阳医学院学报, 1996, 21( 3) : 183-185
[ 6] Van Rossum T G, Vulto A G, De Man R A, et al . Review
article: Glycyrr hizin as a poten tial t reatmen t for ch ronic hep-
at it is C [ J] A l iment P harmacol T he r , 1998, 12( 2) : 199
[ 7] Shiota G, Harada K, Ishida M , e t al . Inhibit ion of h epato-
cel lular carcinoma by glycyr rhizin in diethyln it rosam ine t rea-
ted mice [ J] Carc inog enesi s, 1999, 20( 1) : 59
[ 8] 张明发, 沈雅琴 甘草粗提物及其黄酮类成分的抗肿瘤作用
[ J] 现代药物与临床, 2010, 25( 2) : 124- 129
[ 9] 王根轩, 廖建雄, 吴冬秀 荒漠条件下甘草气孔振荡的水被
动证据 [ J ] 植物学报, 2001, 43( 1) : 41-45
[ 10] 徐晓辉, 刘延吉, 王 淼, 等 干旱胁迫对杨树幼苗叶片内
ABA 和 CaM 含量的影响 [ J ] 安徽农业科学, 2006, 34
( 11) : 2332-2335
[ 11] 刘长利 甘草抗旱特性的初步研究 [ D] 河北:河北农业大
学, 2002
[ 12] 陈云华 不同来源甘草的化学成分及相关药效的研究 [ D]
北京:北京中医药大学, 2008
[ 13] 陈昆松, 徐昌杰, 李 方, 等 HPLC 法检测果实组织中内
源激素 IAA、ABA 方法的改进 [ J ] 果树学报, 2003, 20
( 4) : 4-7
[ 14] 张有林, 党 娅, 张 静, 等 高效液相色谱法同时测定银
凤桃中赤霉素和脱落酸 [ J] 西北植物学报, 2005, 25( 7 ) :
1467-1471
[ 15] 刘长利, 王文全 干旱胁迫对甘草酸积累影响的物质组分分
配研究 [ J ] 中国中药杂志, 2008, 33( 23) : 55-57
参环毛蚓对重金属镉离子耐受能力的考察
喻良文1 , 李 薇1 ,吴 波2 ,邓向亮1 ,吴文如1 ,赖小平1*
( 1 广州中医药大学, 广东 广州 510405; 2 广州医学院,广东 广州 510182)
摘 要: 目的 考察参环毛蚓对重金属镉离子的耐受能力, 为进一步探索参环毛蚓富集重金属机制提供实验依据。
方法 在菜园土壤基础上设置 7 个组别的不同浓度的重金属镉污染环境, 观察人工饲养条件下参环毛蚓在不同浓
度镉离子环境中的生存状态,并利用原子吸收分光光度法分别测定参环毛蚓不同部位的镉离子量。结果 参环毛
蚓在土壤镉离子量为 40 倍、50 倍两组养殖 7 d 后死亡; 30 倍组在 10 d 以后也有两条死亡,其余各组生长情况良
好;参环毛蚓体内镉离子浓度随土壤镉离子浓度递增而增加。参环毛蚓能够在土壤中镉离子浓度 12 mg/ kg 以下
生存良好,其体内脏器中镉浓度可高达 70~ 90 mg / kg。该浓度是中国对外贸易经济合作部发布的药用植物及制
剂进出口绿色行业标准中镉限量指标的 233~ 300 倍。结论 参环毛蚓对重金属镉离子的耐受能力极强,这可能
1377中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 8 期 2010 年 8 月
* 收稿日期: 2009- 10-30 基金项目:国家自然科学基金资助项目 ( 30772741) ; 国家科技支撑计划子课题 ( 2006BAI06A11-02 ) ; 广东省科技计划资助项目
( 2007B020701004)作者简介:喻良文( 1977 ) ,男,硕士,副教授。主要研究方向为中药材品质评价。
T el: ( 020) 39358296 E-mail: fi sherman@ gzhtcm. edu. cn
是其药材重金属超标的重要原因之一。
关键词:参环毛蚓; 重金属; 耐受性
中图分类号: R286 1 文献标识码: A 文章编号: 0253-2670( 2010) 08-1377-03
参环毛蚓 Pher etima asp er gi llum ( E. Perrier)
属钜蚓科动物, 药材习称广地龙,在中国药典收
载的 4个来源中被认为是品质最优者[ 1] ,也是广东
省著名的道地药材。但在市场流通中发现, 广地龙
药材中重金属量常常超标, 严重地影响了广地龙药
材的临床应用以及药材的出口创汇。为了有效地解
决这一长期困扰广地龙药材质量的问题, 本研究设
计在不同镉离子浓度的土壤环境条件下, 人工饲养
活体参环毛蚓, 观察记录动物的生存状态,测定活蚓
体内耐受重金属的量, 考察参环毛蚓对重金属镉离
子的耐受特性, 为进一步研究其重金属富集的机制
提供实验依据, 也为今后解除药材重金属量超标的
策略制定提供新的思路。
1 仪器与试剂
1 1 仪器: AASNOVAA400 原子吸收光谱仪 (德
国耶拿分析仪器股份有限公司) , M arsxpress 微波
消解仪 (美国 CEM 公司) ,电热板 (瑞士 Pr ecisa 仪
器股份有限公司) , XS225A 分析天平 (瑞士 Precisa
仪器股份有限公司) ,养殖槽, 为自制木槽。
1 2 试剂: 氯化镉 ( CdCl2 2 5 H 2O ) , 硝酸, 乙
醇,氢氟酸均为分析纯; 镉单元素标准溶液 1 000
g/ mL ( 中 国 计 量 科 学 研 究 院 提 供, 批 号
GBW08612) ;水为实验室自制去离子水。土壤为细
沙壤土,采自实验所用参环毛蚓的原生长地,经测定,
含水量 154% , pH 4 40,镉离子量为 0 28 mg/ kg。
活体参环毛蚓采自广东从化, 经广州中医药大
学李薇教授鉴定为钜蚓科动物参环毛蚓 Pheretima
asp erg il lum ( E. Per rier )。选取体型健壮、活力较
强,平均湿质量 13 9 g,具明显生殖环带的参环毛蚓
进行养殖, 以适应实验室环境。
2 方法与结果
2 1 重金属诱导养殖:根据中华人民共和国国家
标准土壤环境质量标准( GB15618- 1995) ,设定空
白组为类土壤,镉离子量为 0 6 mg / kg,以此为基
数,设置土壤镉离子浓度为其镉离子浓度的 0、5、
10、20、30、40、50 倍 7个组,镉离子浓度的调整用氯
化镉试剂, 镉离子浓度由低至高分别编号为第 1~ 7
组。各组称取土壤 5 kg (以干燥品计) , 放入养殖
槽,参照参环毛蚓生活对土壤含水量的要求, 调节含
水量至 21% [ 2] ,每组随机选取 8 条参环毛蚓, 养殖
14 d, 养殖前后称质量,每天观察其活动情况。如发
现死亡,即取出,并记录时间和质量。
2 2 样品处理:将养殖 14 d 的参环毛蚓置于垫有
润湿滤纸的箱中吐泥 48 h。用乙醇麻醉参环毛蚓,
解剖,冲洗, 每组取全蚓、躯干、内脏各 1 份, 剪成
1~ 2 cm 小段,干燥,研成粗粉,移至称量瓶内,干燥
至恒重,置干燥器内,备用。
2 3 供试品溶液的制备: 分别称取每组样品的全
蚓、躯干、内脏各 3 份, 全蚓、躯干取 0 2 g, 内脏取
0 1 g。置于消解罐内,各加硝酸 10 mL, 消解 (表
1)。挥酸,移至 50 mL 量瓶中定容至刻度,第 1、2、
3、7组样品液全部稀释 10 倍,第 4、5、6组全部稀释
50 倍即为待测样溶液。同法制空白溶液。
表 1 微波消解程序
Table 1 Procedure of microwave digestion
步骤 功率/ W 温度/ 时间/ min
1 800 120 5
2 800 150 5
3 800 190 20
4 0 冷却下降 20
2 4 原子吸收分光光度计工作条件:石墨管类型为
WALL (普通型) ; 测定波长 228 8 nm; 灯电流 3 0
mA; 狭缝宽度 0 8 mm;进样体积 10 L。石墨炉升
温程序见表 2。
表 2 石墨炉升温程序
Table 2 Procedure of temperature incensement
of graphite furnace
步骤 备注 温度/ 升温速率/ ( s- 1) 时间/ s
1 干燥阶段 90 5 20
2 干燥阶段 105 3 20
3 干燥阶段 110 2 10
4 灰化阶段 300 250 10
5 原子化阶段 1 300 1 500 3
6 清洗阶段 2 000 500 4
2 5 标准曲线的制作:移取镉标准溶液 100 L 于
100 mL 量瓶, 用 1% 硝酸液定容至刻度, 制成 1
g/ mL 的镉标准储备液; 再移取储备液 120 L 于
10 mL 量瓶制成 12 ng / mL 的标准液, 采用仪器自
动进样自动设配比方法, 配比成质量浓度为 0 00、
1 50、3 00、6 00、9 00、12 00 ng/ mL 的系列标准
溶液,由仪器自动给出标准曲线, 回归方程为 Y =
0 059 6 X + 0 041 6, r= 0 996 7。
2 6 重现性试验: 取同一样品,按 2 3项方法操作,
1378 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 8 期 2010 年 8 月
平行试验 6份, RSD为 3 106% ,表明重现性良好。
2 7 仪器精密度:取同一样品溶液,连续测定 6次,
RSD 为 1 863%,表明仪器精密度良好。
2 8 加样回收试验: 取同一样品 5 份, 精密加入
1 000 g/ mL 镉标准液 0 25 L, 按 2 3 项操作。
平均回收率为 98 25% , RSD 为 4 886%。
2 9 样品测定:按 2 3项平行操作制备供试液。按
2 4项条件测定。结果见表 3。因第 6、7 组在养
殖过程中全部死亡, 不计富集系数。
表 3 样品镉离子量测定结果 (x s, n= 3)
Table 3 Determination of cadmium in sample (x s, n= 3)
组别 躯干/ ( mg kg- 1 ) 内脏/ ( mg kg- 1) 全蚓/ ( mg kg - 1)
1 1 05 0 12 10 06 2 40 2 95 0 05
2 16 51 0 46 36 32 2 39 20 37 2 08
3 19 54 0 41 56 89 3 96 25 38 0 52
4 48 77 4 58 90 15 0 23 71 73 4 12
5 82 17 4 68 143 03 7 04 101 79 1 48
6 46 39 4 01 74 23 8 18 49 81 4 12
7 27 36 0 71 52 37 0 46 27 76 0 52
实验过程中密切观察各组参环毛蚓的活动状
态,按时随机取样检测其全蚓、躯干和内脏所含镉离
子的浓度, 并将其与各组土壤浓度进行比较分析。
结果表明, 1~ 4 组的参环毛蚓在整个 14 d 养殖过
程中均生长良好, 体质量保持不变或略有增加。此
时,蚓体内脏和全蚓的镉离子最高浓度分别为 90、
70 mg/ kg。随着养殖时间的推移, 高镉浓度污染的
第 6组和 7 组从第 5 天和第 6天开始出现异常情
况,表现为参环毛蚓活力下降, 体形变小, 体质量减
轻,或呈结节状,出现缢缩痕, 有的尾部脱落, 直到第
7天两组蚯蚓均全部死亡。在养殖至第 11 天和第
14天时,第 5组的参环毛蚓体形也发生变小或呈结
节状,并分别有 1条蚯蚓死亡。
3 讨论
本研究发现,中低浓度镉污染组中的参环毛蚓
均能正常存活,而且在此环境中蚓体内脏和全蚓的
镉离子浓度随土壤镉离子浓度递增而增加,最高可
达 90、70 mg / kg,该浓度是中国对外贸易经济合作
部发布的药用植物及制剂进出口绿色行业标准中
所规定的中药材重金属镉离子限量的 233~ 300
倍。由此可见,参环毛蚓对重金属镉离子具有极强
的耐受能力, 这很可能是广地龙药材重金属超标的
重要原因之一。
实验中还发现生长良好的参环毛蚓 ( 1~ 4 组)
镉离子量内脏均高于躯干, 内脏镉量是躯干的
1 8~ 9 8倍,此结果表明,参环毛蚓主要是通过消化
系统吸收镉离子,此结果与 Sturzenbaum 等[ 3] 研究
粉正蚓 L umbricus rubellus 对镉的蓄积结果一致。
此外, 将参环毛蚓投入高浓度 ( 24 mg/ kg 以
上) 镉土壤中它会迅速死亡,而当投入到较低浓度
镉土壤中时, 参环毛蚓会适应此环境而正常存活,其
内脏和全蚓浓度可分别高达 90、70 mg/ kg 以上,该
浓度远远超过 24 mg/ kg。此结果提示参环毛蚓在
不超过生理极限的情况下,机体会产生某种有效的
重金属解毒机制, 而表现出机体对镉离子的高耐
受性。
总之, 上述实验结果为进一步研究参环毛蚓重
金属富集机制提供了必要的依据,同时,对于今后解
除参环毛蚓重金属富集作用的策略制定以及提高广
地龙药材品质优良度也具有重要意义。
参考文献:
[ 1] 冯耀南, 刘 明, 刘 俭, 等 中药材商品规格质量鉴别
[ M ] 广州:暨南大学出版社, 1995
[ 2] 喻良文, 裘建社, 李 薇, 等 参环毛蚓对土壤含水量及 pH
值因子的选择研究 [ J] 时珍国医国药, 2009, 20( 6) : 1310-
1311
[ 3] Sturzrzenbaum S R, Kille P, M organ A J T he ident ifi ca-
tion , cloning and ch aracterizat ion of earthw orm metalloth io-
nein [ J] FEBS L et t , 1998, 431( 3) : 437-442
(上接第 1352页)
cells and it s poss ible m echan ism [ J ] J Ethnophar macol ,
2006, 106: 179- 186
[ 2] 徐丽君,魏世超,陆付耳,等 马钱子若干组分治疗实验性关
节炎的比较研究[ J] 同济医科大学学报, 2001, 30( 6) : 564-
565
[ 3] Yin W, Wang T S, Yin F Z, et al Analges ic and ant-i inflm-
matory pr op ert ies of b rucine and brucine N-oxide ext racted
f rom seeds of S t rychnos nux-vomica [ J ] J Ethnophar macol ,
2003, 88: 205-214
[ 4] 林明侠,张 浩,徐 涛 马钱子的毒理学研究 [ J ] 中医药
信息, 2002, 19( 1) : 25- 26
[ 5] 张 路,简江波,盛 燕,等 马钱子碱脂质体的大鼠离体透
皮性能和兔皮肤刺激性研究[ J ] 中国医药工业, 2006, 37
( 3) : 172-174
[ 6] 宋金春,王玉广 马钱子碱微乳的制备及其体外透皮吸收的
研究[ J] 中国药学杂志, 2006, 41( 12) : 928-931
[ 7] 陈 军,胡 巍,蔡宝昌,等 马钱子碱体外经皮吸收性质考
察[ J] 中药材, 2008, 31( 3) : 445-447
[ 8] 胡 巍,陈 军,蔡宝昌 马钱子碱与士的宁体外经皮渗透性
质的考察[ J] 中国新药杂志, 2008, 17( 12) : 1053- 1056
[ 9] 胡 巍,陈 军,蔡宝昌,等 马钱子碱经皮给药的镇痛作用
[ J] 中华中医药学刊, 2008, 26( 2) : 385-386
[ 10] Malone M H , St J A, Katherine M , et al Brucin e lethal it y
in mice [ J ] J Ethnoph ar macol , 1992, 35(3) : 295- 297
1379中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 8 期 2010 年 8 月