全 文 ：ｏｄｓ．ＣｏｎｔｅｎｔｏｆｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｉｎＲＤＰＣｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｓｕｌｐｈｕｒｉｃａｃｉｄｐｈｅｎｏｌｍｅｔｈｏｄ．Ｒｅｓｕｌｔ：ＲＤＰＣｗａｓｂｒｏｗｎｉｓｈｒｅｄｐｏｗｄｅｒ．Ｉｔ
ｃｏｕｌｄｄｉｓｓｏｌｖｅｉｎｗａｔｅｒ，ｉｔｓａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｖｅｒｙｓｔａｂｌｅａｔｔｈｅｐＨｆｒｏｍ３８ｔｏ１１６．ＲＤＰＣｗａｓａｓｕｒｆａｃｅｃｏｍｐｌｅｘｉｎｗｈｉｃｈｐｏｌｙ
ｓａｃｃｈａｒｉｄｅｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈβＦｅＯＯＨａｓｃｏｒｅ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＦｅ（Ⅲ）ｉｎＲＤＰＣｗａｓ１７０５％，１６５３％，１７１０％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙａｆｔｅｒｂｅ
ｉｎｇｔｒｅａｔｅｄｂｙ３ｄｉｆｌｅｒｅｎｔｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓ．ＣｏｎｔｅｎｔｏｆｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｉｎＲＤＰＣｗａｓ１６２７％．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：Ｔｈｉｓｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔｒｅｐｏｒｔ
ｏｆＲＤＰＣｗｈｉｃｈｗａｓｓｔａｂｌｅｕｎｄｅｒｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｐＨｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｃｏｕｌｄｂｅａｎｅｗｃａｎｄｉｄａｔｅｆｏｒｉｒｏｎｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ．
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ ＲｈｉｚｏｍａＤｉｏｓｃｏｒｅａｅ；ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅＦｅ（Ⅲ）ｃｏｍｐｌｅｘ；ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
［责任编辑 王亚君］
［收稿日期］ ２００７０８１６
［基金项目］ 国家自然科学基金项目（５０５７５１９３）；河北省教育
厅教改项目（Ｙ００８）
［通讯作者］ 关颖，Ｔｅｌ：（０３３５）８８７５５４３；Ｅｍａｉｌ：ｇｕａｎｙｉｎｇ１９５６
＠ ｙｓｕｅｄｕｃｎ
ＦＴＩＲ光谱法对太空诱变育种中药材桔梗的分析
郭西华１，关 颖１，杨腊虎２，张红岩１，周建平３，史锦珊４
（１燕山大学理学院，河北 秦皇岛 ０６６００４；２北京 １０００５０；
３敦化市医院，吉林 敦化１３３７００；４燕山大学电气工程学院，河北 秦皇岛 ０６６００４）
［摘要］ 目的：建立对我国独创的太空桔梗的非晶态有机物成分快速分析方法。方法：对第４代太空组、地面
组和对照品桔梗从整体上进行测定和对比分析。结果：３组桔梗样品吸收峰的峰位和强度有一定程度的差异，表明
太空桔梗中非晶态有机物成分及含量有所改变。太空组比地面组桔梗的活性成分（如皂苷，甾体，多糖类等）含量
明显增多，特别是桔梗酸，脂肪油、脂肪酸及挥发油等含量高于对照品，同时木质素、氨基酸的含量也有所增加。结
论：太空桔梗中多种活性成分的含量明显增加。该方法适于从整体上分析太空药材的非晶态有机物成分的变化。
［关键词］ 太空诱变育种；桔梗；傅里叶变换红外光谱法（ＦＴＩＲ）
［中图分类号］Ｒ２４８１，Ｓ５６７ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００１５３０２（２００８）１６２００５０３
桔梗Ｐｌａｔｙｃｏｄｏｎｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ（Ｊａｃｑ）ＡＤＣ为
桔梗科 Ｃａｍｐａｎｕｌａｃｅａｅ植物，药用其根，味苦、辛，性
平［１］。近些年来由于桔梗的药食兼用以及调节免
疫、保肝、降血脂等许多新功效的发现［２］，致使野生
桔梗资源被大量采挖而几近枯竭；同时桔梗的栽培
也存在籽种品质混杂、退化，药材生产出现减产、病
虫害严重、活性成分含量下降等问题。种子资源在
药材优良品种形成过程中起着关键性的作用［３］。
太空搭载育种是快捷有效的途径之一 。２０世纪９０
年代我国曾对红花、藿香等太空搭载后的药用植物
种子及超微结构进行过研究［４］。最近关于从整体
上研究第４代太空射干和太空防风等药材的晶态、
非晶态有机物的成分、含量变化的研究已有报
道［５７］。本研究报道第４代太空桔梗非晶态有机物
成分含量，以期为空间环境处理后药用植物整体物
质及有效成分变化规律积累数据，培育优良的种质
资源，促进药用植物太空育种工作的发展进程。，ＦＴ
ＩＲ光谱法研究中药材具有专属性强、重现性好等特
点，日益受到人们的重视［８１１］。
１ 样品与仪器
１棵太空组和５棵地面组桔梗药材干品由河北
省安国市科葳航天育种试验基地种植并提供。太空
组是利用我国发射的神舟３号飞船搭载的桔梗种
子，回收后在地面上筛选繁育的第４代太空诱变桔
梗。经秦皇岛市药检所中药部主任邸立杰副主任中
药师鉴定。对照品购自中国药品生物制品检定所
（批号 １０２８９６０１）。地面组样品是在５棵桔梗根中
部各取少量，太空组样品取自与地面组相同田间管
理条件下长势呈现明显优势的１棵桔梗根中段部
分。红外光谱仪为德国 Ｂｒｕｋｅｒ公司的傅里叶变换
红外／拉曼Ｅ５５＋ＦＲＡ１０６型光谱仪。
２ 方法
各样品均用玛瑙研钵研磨成细粉末，１００目过
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第３３卷第１６期
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中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
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筛，取少量粉末与 ＫＢｒ混合研磨、压片。测定红外
光谱，光谱分辨率 ４ｃｍ－１，测量范围 ４０００～４００
ｃｍ－１，扫描信号累加１６次。
３ 结果与讨论
图１为３组桔梗的红外光谱。可以看出３组样
品的主要谱线形状基本一致，但吸收峰的峰位和强
度有一定改变，表明太空桔梗的主要遗传物质种类
没有明显改变，但非晶态有机物成分及含量有一定
程度的改变。桔梗的主要化学成分为皂苷类（桔梗
酸，远志酸等），醇苷黄酮及苷类，甾醇类，多聚糖，
挥发油，脂肪油、脂肪酸，氨基酸和多种无机元素
等［１２］。据文献［１２１４］对谱带进行归属和分析：
３４００～３２００ｃｍ－１的吸收峰为缔和羟基的伸缩振
动，这部分羟基—部分来自多聚糖（桔梗中由果糖
组成的桔梗聚糖等）［１５］，另一部分为水分中的羟基
和氨基酸中的 ＮＨ伸缩振动；２９３５～２９００ｃｍ－１的
吸收峰为皂苷中ＣＨ２和ＣＨ３的 ＣＨ伸缩振动
［１６］；
１７５０～１７３５ｃｍ－１处的吸收峰为有机物中的桔梗
酸，脂肪油、脂肪酸及挥发油中的 Ｃ＝Ｏ伸缩振
动［１７］；以１６４０ｃｍ－１为中心的宽吸收带为水分子形
成氢键的变形振动，靠近低波数的吸收峰是木质素
中与芳香环相连的Ｃ＝Ｏ伸缩振动及酰胺化合物的
特征吸收谱带Ｉ和甾醇类中的 Ｃ＝Ｏ伸缩振动的吸
收［１５，１８］；１４３０～１４１５ｃｍ－１处的吸收峰是脂肪族化
合物中的双键或皂苷类中亚甲基中 ＣＨ键弯曲振
动；１２５８ｃｍ－１处为酰胺Ⅲ带吸收峰，来自于氨基酸
或甾体；１０５２～１０１３ｃｍ－１处的吸收峰为甾醇类和
多糖ＣＯ伸缩振动［１５，１９］；９３５ｃｍ－１附近的吸收峰为
低级脂肪酸的 ＯＨ面外弯曲振动［１５］。
１地面组；２太空组；３对照品
图１ 桔梗的ＦＴＩＲ图
３１ 太空组桔梗与地面组桔梗比较
由图１和表１可见太空组的１７４４ｃｍ－１处吸收
峰由地面组的第７强增为第６强，向高波数移动了
表１ 桔梗１～３的ＦＴＩＲ光谱图前７强吸收峰位 ｃｍ－１
样品 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７
１ ３３８８ １０３２ ２９３０ １６３３ １４１５ １２２１ １７２８
２ ３３９７ １０５２ １６２９ ２９２７ １４１７ １７４４ １２５８
３ ３３７２ １０３５ ２９３４ １６４２ １４１９ １２５３ １７３２
１６ｃｍ－１，该处为桔梗酸，脂肪油、脂肪酸及挥发油中
的Ｃ＝Ｏ伸缩振动吸收峰，说明桔梗皂苷类中桔梗
酸等及脂肪油、脂肪酸和挥发油中的醛、酮的含量明
显增加；１６２９ｃｍ－１吸收峰强度由地面组的第４强
增为第３强，向低波数移动了４ｃｍ－１，说明木质素、
氨基酸和甾醇类物质的含量明显增加；１４１７ｃｍ－１
处吸收峰略有变化；１２５８ｃｍ－１处酰胺Ⅲ带吸收峰，
强度比地面组增加且向高波数移动了３７ｃｍ－１，说
明氨基酸或甾体含量增加；１０５２ｃｍ－１处吸收峰比
地面组的 １０３２ｃｍ－１吸收峰向高波数移动了 ２０
ｃｍ－１，峰形面积明显增大，说明甾醇类和多聚糖类
的含量增加。９３５ｃｍ－１吸收峰退化为小肩峰，强度
稍微变弱，说明低级脂肪酸含量有所减少。
３２ 太空组桔梗与对照组桔梗比较 由图１和由
表１可知１７４４ｃｍ－１处吸收峰强度由对照品的第７
强增为第６强，向高波数移动了１２ｃｍ－１，说明桔梗
皂苷类中的桔梗酸等及脂肪油、脂肪酸和挥发油中
的醛、酮的含量增高，１６２９ｃｍ－１处吸收峰明显强度
增强峰形增宽，且向低波数移动了１３ｃｍ－１，说明木
质素及氨基酸和甾醇类成分含量明显增加；１４１７，１
２５８ｃｍ－１两处峰形和峰位比地面组的更接近对照
品；尤其是１２５８ｃｍ－１处酰胺Ⅲ带吸收峰，强度与对
照品相近，峰位只差５ｃｍ－１，说明两者的氨基酸或
甾体含量相近；１０５２ｃｍ－１处吸收峰强度有明显增
强，且向高波数移动了１７ｃｍ－１，峰形比地面组更接
近于对照品，说明甾醇类和多聚糖类的含量比地面
组更接近对照品。９３５ｃｍ－１吸收峰退化为小肩峰，
强度稍微变弱，说明低级脂肪酸含量有所减少。
综上所述，太空桔梗的主要遗传物质并没有因
种子被搭载而发生明显异变，太空桔梗中１７４４（皂
苷类），１４１７，１２５８ｃｍ－１（氨基酸或甾体），１０５２
ｃｍ－１（甾醇类和多糖类）处吸收峰强度和峰形面积
比地面组更接近或大于对照品，表明这些成分的含
量更接近或高于对照品。由于《中国药典》一部收
录的对照药材大多为其道地药材，供鉴定使用，因而
太空组桔梗的非晶态有机物成分已明显优化。
太空桔梗的种子在搭载前与地面组的种子是相
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同的，搭载后和地面组又是在相同田间管理条件下
种植和收获的，两组种子之间只存在是否曾搭载的
差异。因此，这些化学成分的变化应归因于种子在
搭载过程中受到特殊太空环境的作用，从而使其遗
传物质受到一定程度的影响，导致富集上述各种化
学成分的能力有所改变的结果。而地面组与对照品
图谱之间所存在的差异，主要是源于两组样品的产
地和采收季节（对照品是否为种植的不详）等因素
的不同所致。
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ＳｔｕｄｙｏｎｓｐａｃｅｆｌｉｇｈｔｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓＰｌａｔｙｃｏｄｏｎｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍｖｉａＦＴＩＲ
ＧＵＯＸｉｈｕａ１，ＧＵＡＮＹｉｎｇ１，ＹＡＮＧＬａｈｕ２，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇｙａｎ１，ＺＨＯＵＪｉａｎｐｉｎｇ３，ＳＨＩＪｉｎｓｈａｎ４
（１ＣｏｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４，Ｃｈｉｎａ；
２ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＣｏｎｔｒｏｌｏｆＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌａｎｄＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００５０，Ｃｈｉｎａ；
３ＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＤｕｎｈｕａ，Ｄｕｎｈｕａ１３３７００，Ｃｈｉｎａ）
４ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：ＴｏｅｓｔａｂｌｉｓｈａｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｎａｌｙｚｉｎｇａｍｏｒｐｈｏｕｓｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｓｐａｃｅＰｌａｔｙｃｏｄｏｎｇｒａｎ
ｄｉｆｌｏｒｕｍｒａｐｉｄｌｙＭｅｔｈｏｄ：ＦＴＩＲｗａｓａｐｐｌｉｅｄｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇａｎｄｃｏｍｐａｒｉｎｇＰｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍｏｆｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｇｒｏｕｐ、ｔｈｅｇｒｏｕｎｄｇｒｏｕｐａｎｄ
ｔｈｅ４ｔｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｓｐａｃｅｇｒｏｕｐＲｅｓｕｌｔ：Ｓｅｖｅｒａｌａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ（ｐｌａｔｙｃｏｄｉｎ、ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｅｔｃ）ｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｓｐａｃｅｇｒｏｕｐａｒｅｉｎ
ｃｒｅａｓｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：Ｔｈｅｍａｊｏｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｒｅｍａｉｎｅｄｉｎｅｘｔｅｎｓｏ，ａｎｄｔｈｅｅｆｉｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓａｒｅ
ｅｎｈａｎｃｅｄｉｎｔｈｅｓｐａｃｅＰｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍＦＴＩＲｉｓａｆａｓｔｍｅｔｈｏｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆ
ｔｈｅｓｐａｃｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅｍｅｄｉｃｉｎｅｓ
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ ｓｐａｃｅｆｌｉｇｈｔｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ；Ｐｌａｔｙｃｏｄｏｎｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ；ＦＴＩＲ
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