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含淀粉及多糖类中药材DNA的提取方法研究



全 文 :#研究报告#
含淀粉及多糖类中药材 ⁄‘„的提取方法研究
崔光红 o唐晓晶 o黄璐琦 3
k中国中医科学院 中药研究所 o北京 tsszssl
≈收稿日期  ussx2sz2tw
≈通讯作者  3 黄璐琦 oר¯ }kstslywstwwtt2u|xx o∞2°¤¬¯}«∏¤±2
ª¯∏´¬ƒ uyv q±¨ ·
⁄‘„ 分子标记技术已广泛用于中药材研究领
域中 o如药用植物亲缘与进化关系 !分类和鉴定 !道
地药材的研究等 o这些工作多需提取高质量的基因
组 ⁄‘„ ∀但由于中药材多为干品 o其含有大量的次
生代谢产物 o特别是淀粉 !多糖等物质严重影响了
⁄‘„的提取 o常规方法均很难直接从含大量淀粉以
及多糖的干燥中药材中提取理想的 ⁄‘„ ∀本研究
拟在常规的 ≤ׄ…法的基础上≈t  o通过选取具有代
表性的样品来探索一种从含淀粉及多糖类中药材中
提取 ⁄‘„的简单 !快速方法 o为分子标记应用于中
药材鉴别提供基础 ∀
1 材料与方法
111 材料
含淀粉及多糖的代表性药材天花粉 Τριχηοσαν2
τηεσ κιριλοωιι ¤¬¬°1 !半夏 Πινελλια τερνατα k׫∏±¥1l
…µ¨¬·1 !人参 Παναξ γινσενγ !西洋参 Π1 θυινθυεφολιυσ均
购自北京同仁堂药店 o经黄璐琦研究员鉴定后保存
于中国中医科学院中药研究所标本室 ∀作为对照的
半夏新鲜样品采自陕西商洛 ∀
112 试剂
≤ׄ…提取缓冲液组成 }u h ≤ׄ…otss °°²¯ #
pt ×µ¬¶2‹≤¯ k³‹ {1sl ous °°²¯#pt ∞⁄ׄ k³‹ {1sl o
u1x °²¯#pt ‘¤≤¯ otut ε 高压灭菌 us °¬±∀方法学
考察时 ≤ׄ…提取缓冲液中 ‘¤≤¯ 浓度分别配制成
t1s ot1w °²¯#pt o其他成分不变 ∀
113 ⁄‘„提取方法
取药材适量 o去除表面污染后在研钵中研磨成
细粉 o取少量kt1x °离心管的最小刻度 s1t °处l
置于 t1x °离心管中 o加入 yx ε 预热的 ≤ׄ…提取
缓冲液 zss ˏo充分振荡混匀 oyx ε 温育 u «~样品
冷却至室温后加氯仿2异戊醇kuwΒtlyss ˏo缓慢颠
倒混匀约 x °¬±~z xssµ#°¬±pt离心 ts °¬±o转移上清
液至一新管中 ~加入等体积 p us ε 预冷的异丙醇 o
混匀 op us ε 放置 vs °¬±~t万 µ#°¬±pt离心 tx °¬±o
弃上清液 ~沉淀用 zs h乙醇 !无水乙醇各洗涤 t次 ot
万 µ#°¬±pt离心 v °¬±o弃上清 o室温挥干乙醇 ~无菌
高纯水溶解 ⁄‘„ o备用 ∀方法学考察时分别将温育
时间设置为 s1x ot ot1x ou ov «o其余操作步骤不变 ∀
114 ⁄‘„质量的检验
11411 纯度检测 将所得 ⁄‘„提取液稀释 ts倍 o
于 • ‘„r⁄‘„ ≤¤¯¦∏¯¤·²µŠ¨ ±¨ ±∏¤±·µ型核酸定量仪上
测定 uys ou{s ±°处的吸光度以及 ⁄‘„浓度 o并根据
ΑuysrΑu{s的值判断 ⁄‘„纯度 ∀
11412 电泳检测 将所得 ⁄‘„于 t1s h 琼脂糖凝
胶中进行电泳 o在 ≥≠‘Š∞‘∞型凝胶成像系统下观
察 !拍照 o根据 Κ⁄‘„r‹¬±§ ¶判断提取总 ⁄‘„的分子
质量大小 ∀
11413 °≤• 扩增检测 以提取的各种 ⁄‘„ 为模
板 o进行天花粉 !半夏 !人参 !西洋参的 °≤• 鉴别 ∀
引物为各自的特异引物k另文报道l oux ˏ反应体系
中含 ×µ¬¶2‹≤¯ k³‹ {1vlts °°²¯ #pt oŽ≤¯ xs °°²¯ #
pt oª≤¯ u t1x °°²¯ #pt o§‘×°各 s1tx Λ°²¯ #pt o
פ´ t ˜kפ®¤µ¤∞¬×¤´ l o引物各 s1tx Λ°²¯#pt o模板
⁄‘„ xs ±ª∀扩增在 „…Œ|zss上进行 o天花粉扩增程
序为 |w ε 预变性 x °¬±~|x ε vs ¶oxs ε wx ¶ozu ε
ys¶ows个循环 ~半夏扩增程序为 |w ε 预变性 x °¬±~
|x ε vs ¶oyu ε t1x °¬±ows个循环 ~人参西洋参扩增
程序为 |w ε 预变性 x °¬±~|w ε wx ¶ows ε t °¬±ozu
ε t1x °¬±ows个循环 ~最后 zu ε 后延伸 x °¬±ow ε
保温结束反应 ∀扩增产物在 t1x h的琼脂糖凝胶上
电泳 o在 ≥≠‘Š∞‘∞型凝胶成像系统下观察 !拍照 ∀
2 结果
211 ‘¤≤¯ 浓度对药材 ⁄‘„提取质量的考察
‘¤≤¯ 浓度能明显改善含淀粉及多糖类材料提
#xyvt#
第 vt卷第 ty期
ussy年 {月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂²¯1vt oŒ¶¶∏¨ ty
„∏ª∏¶·oussy
取 ⁄‘„的质量 ∀当提取缓冲液中 ‘¤≤¯ 浓度分别为
t1s ot1w ou1x °²¯#pt时 o从琼脂糖凝胶电泳来看 ow
种药材的提取效果没有显著差别 o提取的 ⁄‘„主条
带明显 o分子质量均在 us ®¥以上k图 tl ∀但 ‘¤≤¯
浓度为 t1s °²¯#pt和 t1w °²¯#pt时 o异丙醇沉淀后
产生大量的白色沉淀 o用高纯水不易溶解 o溶液十分
黏稠 o‘¤≤¯ 浓度为 u1x °²¯#pt时 o⁄‘„沉淀透明 o溶
解后没有黏稠现象 ∀从核酸浓度和纯度k表 tl来
看 o‘¤≤¯ 浓度为 t1s °²¯ #pt和 t1w °²¯ #pt时 o人
参 !西洋参的 ΑuysrΑu{s比值为 t1ys ∗ t1zs o天花粉 !
半夏的比值均低于 t1x o而 ‘¤≤¯ 浓度为 u1x °²¯#pt
时 o人参 !西洋参的比值为 t1{s 左右 o天花粉为
t1{x o半夏的为 t1yx ∀可见 o高浓度 ‘¤≤¯ ku1x °²¯ #

ptl能显著改善天花粉 !半夏等含淀粉类药材提取
⁄‘„ 的纯度 o对于人参 !西洋参等含多糖类药材
⁄‘„也有一定的改善 ∀
图 t 不同浓度 ‘¤≤¯ 提取 ⁄‘„电泳图
t ∗ w1t1s °²¯ #pt ~x ∗ {1t1w °²¯ # pt ~| ∗ tu1 u1x °²¯ # pt ~
1Κ⁄‘„r‹¤±§¶ ~t ox o|为天花粉 ~u oy ots为半夏 ~v oz ott为人参 ~w o
{ otu为西洋参
表 t 不同 ‘¤≤¯ 浓度提取 ⁄‘„的质量浓度 !Αuysr Αu{s值
药材
‘¤≤¯ t qs °²¯#pt ‘¤≤¯ t qw °²¯#pt ‘¤≤¯u qx °²¯#pt
质量浓度r±ª#ˏpt Αuysr Αu{s 质量浓度r±ª#ˏpt Αuysr Αu{s 质量浓度r±ª#ˏpt ΑuysrΑu{s
天花粉 uw| t qvu wsx t qws v{s t qyx
半夏 xss t qvx xsx t qxs wss t q{x
人参 uyw t qyz vys t qzs vts t q{u
西洋参 u{s t qys vyx t qzs vus t q{v
212 温育时间对药材 ⁄‘„提取效果的考察
延长温育时间能明显提高药材 ⁄‘„的得率 o但
对鲜品影响不大k表 u !图 ul ∀半夏药材温育 s1x «
到 v «有明显的区别 o当温育 u «时 o⁄‘„的得率有
明显提高 o电泳鉴别主带清晰 ov «和 u «结果基本
一致 ∀而温育时间对半夏鲜品 ⁄‘„ 提取效果影响
不大 ∀因此 o确定药材温育时间为 u «o而鲜品可以
相对缩短时间 os1x «即可 ∀
表 u 不同温育时间提取半夏的 ⁄‘„浓度 !Αuysr Αu{s值
样品
s qx « t « t qx « u « v «
质量浓度
r±ª#ˏpt
Αuysr Αu{s
质量浓度
r±ª#ˏpt
ΑuysrΑu{s
质量浓度
r±ª#ˏpt
Αuysr Αu{s
质量浓度
r±ª#ˏpt
Αuysr Αu{s
质量浓度
r±ª#ˏpt
Αuysr Αu{s
鲜品 wxs t q{s wys t q{u www t q{s wxx t qzx wys t qzs
药材 vxs t qz{ vys t qzx vyx t qzs wss t q{x wsx t qzx
图 u 不同温育时间提取半夏 ⁄‘„电泳图
t ∗ x oy ∗ ts温育时间分别为 s1x ot ot1x ou ov «~x为半夏药材 ~
y ∗ ts为半夏鲜品 ~ 1Κ⁄‘„r‹¬±§ ¶
213 改进方法的可行性考察
用改进方法提取的 ⁄‘„ 作为模板用于各类药
材的 °≤• 鉴别 o结果均能有效扩增 o效果良好k图
vl o说明该方法能有效去除淀粉及多糖的干扰 o应用
于药材 °≤• 鉴别等下游操作 ∀
3 讨论
多糖是干扰植物材料 ⁄‘„提取的主要物质 o它
会形成难溶的胶状物 o与 ⁄‘„共沉淀下来 ∀目前已
有多种去除多糖的方法≈v  o但大多数方法针对的是
新鲜材料 o需经过繁琐的纯化步骤 ∀淀粉是一类重
要的多糖 o在常规 ⁄‘„ 提取材料的选择上 o一般都
避免使用含大量淀粉的块茎等组织 o而直接使用新
鲜叶片 o但中药材分子鉴定却无法回避这一问题 o必
须对药用部位进行鉴别 ∀常规 ≤ׄ…方法中添加
°∂°等措施对含大量淀粉的天花粉 !半夏类药材无
法取得良好效果 ∀有报道认为 ≤ׄ…方法中 ‘¤≤¯
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第 vt卷第 ty期
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中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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图 v 天花粉 !半夏及人参 !西洋参 °≤• 鉴别图
„1t ∗ v为天花粉 ow ∗ y为非天花粉正品 ~…1t ∗ w为半夏 ox ∗ y为
非半夏正品 ~≤1t ∗ v为西洋参 ow ∗ y为人参 ~ 1⁄‘„ °¤µ®¨µ
浓度对于 ⁄‘„ 提取效果有显著影响 o当 ‘¤≤¯ 浓度
为 t °²¯#pt时 o可以有效去除多糖≈w  o而本实验表
明当 ≤ׄ…提取缓冲液中 ‘¤≤¯ 浓度为 u1x °²¯#pt
时 o高盐溶液增加了淀粉在乙醇中的溶解度≈x  o从而

使 ⁄‘„优先沉淀 o才有效去除了淀粉和其他多糖 ∀
同时温育时间的延长提高了 ⁄‘„的得率 o可能是时
间延长使直链淀粉的螺旋体结构充分散开 o也使支
链淀粉充分吸水溶胀并发生破裂 o从而使 ⁄‘„能充
分溶出 ∀因此 o本方法达到了提高 ⁄‘„纯度和保证
得率的双重效果 ∀
≈参考文献 
≈t  黄璐琦 o王 敏 o付桂芳 o等 q中药白芷种质资源的 • „°⁄分
析 q中国中药杂志 ot||| ouwk{l }wxz q
≈u  黄 萱 o高丽美 o张永彦 o等 q一种优化的植物总 ⁄‘„提取方
法 q西北植物学报 oussw ouwkyl }ttsv q
≈v  郭宝林 o李家实 o阎玉凝 o等 q中药材 ⁄‘„分子标记研究的技术
问题´q植物药基因组 ⁄‘„的提取 q中草药 ousssovtktul }|xtq
≈w  ƒ¤±ªŠ o‹¤°° µ¨≥ oŠµ∏°°¨ ·• q„ ∏´¬¦®¤±§¬±¨ ¬³¨ ±¶¬√¨ °¨ ·«²§©²µ
µ¨°²√¬±ª ³²¯¼¶¤¦¦«¤µ¬§¨¶ ©µ²° ³¯¤±·ª¨ ±²°¬¦ ⁄‘„ q …¬²©¨ §¨¥¤¦®o
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≈x  ∞ Š • ˜ƒƒ o≥ ג• • ∞≥ o ∞ Š’‘„∞≥ ∂ŒŠŒq°µ²·²¦²¯ ©²µ⁄‘„
¬¨·µ¤¦·¬²±©µ²° °²·¤·² ×∏¥¨µ¶q°¯ ¤±·²¯ …¬² • ³¨oussu ous }t{z q
≈责任编辑 张宁宁 
≈收稿日期  ussx2tu2t|
≈基金项目  国家/十五0重大科技专项kusst…„zst„yu2s{l
≈通讯作者  3李萍 oר¯ }ksuxl{xvuuuxy
不同生长年限徐长卿药材产量与质量的比较
张永清t ou o李 萍t 3 o王建成u
kt q中国药科大学 o江苏 南京 utsss| ~u q山东中医药大学 o山东 济南 uxsstwl
徐长卿为萝 科植物徐长卿 Χψνανχηυµ πανιχυ2
λατυµk…ª¨ qlŽ¬·¤ªq的干燥根及根茎≈t  ∀在野生资源
供不应求的情况下 o其引种驯化与栽培技术日趋完
善≈u2x  o人工种植面积逐年扩大 ∀因徐长卿植株属于
多年生草本植物 o播种后可于不同年份采收 o所以市
场上的药材k全草l有小苗与大苗之分 ∀小苗为一年
生植株 o大苗为二 !三年生植株 ∀究竟不同生长年限
徐长卿药材的产量与质量有何差异 o至今尚无系统
研究 ∀山东为徐长卿的主要道地产区之一 o人工种
植的历史最长 !面积最大 o为确定合理的栽培周期 o
作者对不同生长年限徐长卿药材的产量与质量差异
进行了比较研究 ∀
1 材料
本试验所用种子与植株 o经山东中医药大学周
凤琴教授鉴定 o确认为萝 科植物徐长卿 Χ. πανιχ2
υλατυµ ∀
2 方法
2 q1 试验地选择与种植试验设计 试验地设在山
东省蒙阴县高都镇徐长卿规范化种植试验基地 o土
质为砂质壤土 o经测定土壤的全氮含量为 s qszx h o
全磷含量为 s qs{z h o速效钾含量为 ttu °ª#®ªpt o土
壤 ³‹ z qt{ ∀春季播种前 o每公顷施用农家肥 zx·及
氮磷钾复合肥 zxs ®ªo深耕 vs ¦°以上 o耙细整平 o调
成宽 t qx °的高畦 o于 w月上旬实行条播 o行距保持
在 tx ¦°∀出苗后通过间苗 !定苗 o使其行距保持在
us ¦° o株距保持在 { ∗ ts ¦°o每平方米株数保持在
xx株左右 ∀共设 |个试验小区 o每个试验小区 t qx
° ≅ ts °∀在植株生长过程中 o保持各小区管理措
#zyvt#
第 vt卷第 ty期
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中 国 中 药 杂 志
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