全 文 ：干旱胁迫对甘草酸积累影响的物质组分分配研究
刘长利１，王文全２
（１．首都医科大学 中医药学院，北京 １０００６９；２．北京中医药大学 中药学院，北京 １００１０２）
［收稿日期］ ２００８０３１３
［基金项目］ 国家自然科学基金项目（３０５７２３２８）；高等学校博士
点科研基金（２００５００２６００６）；首都医科大学科研基金项目（２００６ＺＲ０２）
［通讯作者］ 王文全，Ｔｅｌ：（０１０）８４７３８６２３，Ｅｍａｉｌ：ｗｗｑ５７＠
１２６．ｃｏｍ
甘草为我国大宗中药材，甘草酸（ｇｌｙｃｙｒｈｉｚｉｃ
ａｃｉｄ，ＧＡ）是评价甘草药材质量优劣的特征性有效
成分。但是人工种植的甘草药材其甘草酸含量在全
国各产区之间差异较大，且平均含量明显低于野生
甘草，达不到历年版《中国药典》甘草酸含量不低于
２０％的标准［１］。甘草野生环境为干旱半干旱的荒
漠半荒漠地区，本试验分析不同干旱胁迫条件对甘
草酸含量以及药材物质组分的影响程度，探讨甘草
酸积累受干旱胁迫调控的物质组分分配影响，为甘
草规范化生产的水分调控技术研究提供理论依据。
１ 材料
在北京中医药大学中药学院药用植物试验园
中，采用移栽苗盆栽的方法培养甘草（Ｇｌｙｃｙｒｈｉｚａ
ｕｒａｌｅｎｓｉｓＦｉｓｃｈ．），供不同干旱胁迫的试验研究取材。
盆栽土壤为砂壤土，白色花盆盆口直径３０ｃｍ，盆底
直径２５ｃｍ，盆高３０ｃｍ。移栽苗于２００３年５月移
栽，其中移栽苗来源于内蒙古伊克昭盟杭锦旗试验
基地一年生甘草苗。样品采集时间为２００４年７月，
此时甘草处于枝叶生长盛期，且土壤干旱胁迫对甘
草生长的影响最为显著。
２ 方法
２．１ 干旱胁迫处理方法 试验采用单因素完全随
机区组设计，以土壤相对含水量为试验因素，采用称
重补水法［２］设置 ３种干旱胁迫处理水平，①对照
（ＣＫ）：控制土壤相对含水量６０％ ～７０％，保持土壤
潮湿状态，甘草地上茎叶生长旺盛；②中度干旱处理
（Ｗ１）：控制土壤相对含水量４５％ ～５０％，表层土壤
干旱，甘草地上茎叶生长受到抑制，设置简易遮雨
棚，在下雨之前盖上塑料，防雨淋影响土壤相对含水
量；③重度干旱处理（Ｗ２）：控制土壤相对含水量
３０％～３５％，设置简易遮雨棚，在下雨之前盖上塑料
防雨淋，甘草地上茎叶生长几乎停止，叶片黄绿色，
甚至枯萎。
２．２ 指标测定方法 甘草酸含量测定采用高效液
相色谱法［３］，总糖（ｔｏｔａｌｓｕｇａｒ）含量测定采用３，５二
硝基水杨酸比色法［４］，粗蛋白（ｃｒｕｄｅｐｒｏｔｅｉｎ）含量测
定采用凯氏定氮法［５］，粗纤维（ｃｒｕｄｅｆｉｂｅｒ）含量测
定采用酸碱洗涤称重法［５］，粗脂肪（ｃｒｕｄｅｆａｔ）含量
测定采用索氏抽提法［５］，灰分（ａｓｈｃｏｎｔｅｎｔ）采用高
温灼烧法［６］。
所得实验数据采用ＳＰＳＳ１１０统计分析软件进
行方差分析和相关分析。
３ 结果与分析
３．１ 干旱胁迫对甘草酸积累的影响 在不同的干
旱胁迫条件下甘草酸的积累量是不同的，同时方差
分析结果表明，甘草酸含量在不同的干旱胁迫处理
之间具有极显著的差异，而多重比较结果表明中度
干旱胁迫（Ｗ１）条件下甘草酸的积累量显著高于对
照处理（ＣＫ）及重度干旱胁迫处理（Ｗ２），即适当的
干旱胁迫有利于甘草酸的积累，水分含量过高或干
旱胁迫太严重均会影响甘草酸的积累。这与廖建雄
等［６］采用 ＰＥＧ６０００模拟干旱处理砂培甘草的试验
结果相同。因此在甘草规范化种植的生产管理中，
既不能频繁地浇水，也不能任其干旱而不浇水，要给
予适当的干旱胁迫锻炼，以刺激甘草酸的积累。
３．２ 干旱胁迫对甘草药材中５种物质组分含量的
影响 在甘草药材中，除了少量的甘草酸等有效成
分以外，还含有许多物质组分。张继等研究结果表
明，在６年生甘草药材中，总糖、粗蛋白、粗脂肪、粗
纤维、灰分等物质组分之和占药材总质量的６０％以
上［７］。本试验研究结果表明，不同的干旱胁迫处
理，甘草药材中各种物质组分含量不同（表１）。
甘草药材中５种物质组分含量总和为７０％，其
中总糖所占比例最大，其次是粗纤维。方差分析结
果表明，不同的干旱胁迫处理对甘草药材中粗纤维
·２５８２·
第３３卷第２３期
２００８年１２月
中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
Ｖｏｌ．３３，Ｉｓｓｕｅ ２３
Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００８
表１ 干旱胁迫对甘草药材中５种物质组分质量分数的影响
代号 总糖／％ 粗蛋白／％ 粗纤维／％ 粗脂肪／％ 灰分／％ 物质组分之和／％
ＣＫ ３５７０９２ａ １０９０８１ａ １８３６９６ｃ １８９０４ａ １９４８０ａ ６９５６２５ａ
Ｗ１ ２７０７７４ｂ １０４５９８ａ ２５３１５２ａ ２１４３４ａ ２３６８４ａ ６９５２９９ａ
Ｗ２ ３１８３１０ａ １０７３７２ａ ２１８３９９ｂ １３１００ｂ ２４４３３ａ ７０２２２３ａ
含量具有极显著的影响，对总糖和粗脂肪含量具有
显著的影响，而对粗蛋白、灰分以及５种物质组分含
量之和的影响不显著。而多重比较结果表明，中度
干旱胁迫处理（Ｗ１）的总糖和粗纤维含量与对照处
理（ＣＫ）和重度干旱胁迫处理（Ｗ２）的差异显著，即
中度干旱胁迫下，甘草药材中总糖含量显著下降，而
粗纤维含量显著升高，而重度干旱胁迫下，甘草药材
中粗脂肪的含量显著下降。
３．３ 干旱胁迫调控措施下甘草酸与药材中物质组
分的相关分析 为探明干旱胁迫对甘草酸积累的影
响与其他物质组分的关系，对不同干旱胁迫下的甘
草酸和各种物质组分进行了相关分析（表２）。
表２ 干旱胁迫调控措施下甘草酸与药材中５种物质组分的相关性（ｎ＝９）
相关性 甘草酸 总糖 粗蛋白 粗纤维 粗脂肪 灰分 ５种物质组分之和
甘草酸 １
总糖 －０９２６２） １
粗蛋白 －０４６０ ０３８０ １
粗纤维 ０８９５２） －０９６１２） －０２６７ １
粗脂肪 ０５６０ －０６３０ －０５２９ ０５９３ １
灰分 ０７３６１） －０６７４１） －０６１７ ０６２３ ０２８７ １
５种物质组分之和 －０５９１ ０５４８ ０６３２ －０３２０ －０２２２ －０５６３ １
注：ｒ００５＝０６６６１）显著；ｒ００１＝０７９８２）极显著
根据甘草酸与各种物质组分之间的相关系数分
析可知，甘草酸与总糖之间呈极显著的负相关关系，
而与粗纤维之间呈极显著的正相关关系，与灰分之
间呈显著的正相关关系。根据总糖与其他物质组分
之间的相关系数分析可知，总糖与粗纤维之间的相
关系数接近－１，呈极显著的负相关关系，与灰分之
间呈显著的负相关关系。
４ 讨论
通过对甘草抗旱生理特性的初步研究，发现干
旱胁迫对甘草的根茎叶生长以及它们的生物量均具
有显著的影响［２，８９］。本试验研究结果表明，干旱胁
迫对总糖、粗纤维等物质组分的分配也具有显著的
影响，正是这种对初生代谢产物分配的影响，从而导
致对次生代谢物质的积累亦有影响。甘草酸是一种
次生代谢物质，甘草之所以能够生存在极端干旱的
荒漠地区，是因为甘草酸等次生代谢物质的积累，在
严重脱水时可有效地保护了植物细胞膜结构和功能
大分子免受伤害［１０］，甘草酸在甘草植物体内的形成
并积累，与总糖和粗纤维及灰分的“此消彼长”的物
质组分分配密切相关，适当的干旱胁迫刺激了甘草
植物体内的糖代谢，加速了物质的分解，促进了甘草
酸的次生代谢，使得甘草酸形成并积累。
适应干燥的气候条件是甘草的一个重要生态学
特性。在人工种植甘草时，要依据甘草这个生态学
特性，在甘草生长后期给予适当的干旱胁迫，加速其
次生代谢，从而提高甘草酸含量，使人工种植的甘草
药材质量达到药典标准和中药临床的基本要求。
［参考文献］
［１］ 中国药典．一部［Ｓ］．２００５：５９．
［２］ 刘长利．甘草抗旱生理特性的初步研究［Ｄ］．保定：河北农业
大学，２００２．
［３］ 刘长利．甘草酸在甘草植物体内积累的调控机制研究［Ｄ］．
北京：北京中医药大学，２００５：６．
［４］ 陈毓荃．生物化学实验方法和技术［Ｍ］．北京：科学技术出版
社，２００２：９７．
［５］ 张丽英．饲料分析及饲料质量检测技术［Ｍ］．北京：中国农业
大学出版社，２００３：４５．
［６］ 廖建雄，王根轩．甘草酸在甘草适应荒漠生境中的可能作用
［Ｊ］．植物生理学通讯，２００３，３９（８）：３６７．
［７］ 张 继，姚 健，郭守军，等．乌拉尔甘草营养成分的分析研
究［Ｊ］．西北植物学报，１９９９，１９（６）：１８１．
［８］ 刘长利，王文全，魏胜利．干旱胁迫对人工种植甘草各营养器
官生物量及其分配的影响［Ｊ］．中药材，２００５，２８（１）：７．
［９］ 刘长利，王文全，李帅英，等．干旱胁迫对甘草生长的影响
［Ｊ］．中国中药杂志，２００４，２９（１０）：９３１．
［１０］ 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．
［责任编辑 吕冬梅］
·３５８２·
第３３卷第２３期
２００８年１２月
中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
Ｖｏｌ．３３，Ｉｓｓｕｅ ２３
Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００８