全 文 :·研究论文·
连翘有效成分含量与土壤养分的量化关系研究
李卫建1,2,李先恩1
(1中国医学科学院 中国协和医科大学 药用植物研究所,北京 100094;
2农业部 环境保护科研监测所,天津 300191)
[摘要] 目的:筛选影响连翘有效成分的主导土壤因子。方法:采用 HPLC测定老翘和种子中有效成分的含
量,常规方法测定连翘产地土壤养分的含量,应用SPSS统计软件对不同产地连翘有效成分的含量和土壤养分的含
量进行统计分析,计算各土壤养分因子与连翘有效成分含量的偏相关系数,建立连翘有效成分含量与土壤养分因
子的多元回归方程。结果:连翘种子中连翘酯苷含量的最大影响因子是土壤有效磷,其次为土壤有效钾,pH,FACT;
种子中连翘苷含量主要受到有效钾,FACT的影响;影响老翘中连翘酯苷含量的主导因子有全磷、有效钾和FACT;影
响老翘中连翘苷含量的最大因子为土壤pH,其次为土壤有效磷、有效钾和 FACT。结论:土壤养分因子是影响连翘
有效成分的重要因素。
[关键词] 连翘;高压液相色谱法;土壤养分;主导因子
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2005)20157704
[收稿日期] 20050105
[通讯作者] 李先恩,Tel:(010)62810019,Email:xianenli@
sinacom
连翘 Forsythiasuspense(Thunb)为木樨科植物
连翘的干燥果实,是我国传统常用中药材,产量大,
用量多,应用历史悠久。自《中国药典》[1]1990年版
开始收载。具有清热止吐、清肝利胆、除湿退黄、通
调三焦、畅达血脉、保肝护心等作用。连翘野生于海
拨600~2000m的半阴山坡或向阳山坡的疏灌木丛
中,主要分布于河南、山西、陕西、山东、湖北等省[2]。
连翘HPLC指纹图谱研究[3]表明,不同产地连翘苷、
连翘酯苷等有效成分的含量相差较大,药材质量参
次不齐。植物的次生代谢物是植物在长期进化中与
环境相互作用的结果,其产生和变化比初生代谢产
物与环境有着更强的相关性和对应性[4,5]。本研究
对连翘生长土壤的养分与其有效成分(次生代谢物)
含量间的关系进行量化研究,揭示影响连翘有效成
分的主导因子,为合理应用连翘提供依据,对确定连
翘的适生区具有指导意义。
1 材料和方法
11 材料 2003年 10-11月对我国不同生态类
型连翘主产区进行取样调查,收集了来自河南,山西
等地的连翘样品 11份,同时采集 0~30cm层次土
壤样品(表1)。
12 有效成分含量测定 采用 HPLC[3]对不同产
地的老翘与种子进行指纹图谱分析,并对连翘酯苷
和连翘苷进行定量测定。
表1 样品来源
代号 采集地区 采收时间
gp 河南卢氏 20031024
wl 河南卢氏 20031025
gd 河南卢氏 20031024
di 河南卢氏 20031026
da 河南卢氏 20031026
bp 山西古县 20031028
lm 山西安泽 20031027
ny 山西浮山 20031027
zz 山西泽州 20031028
js 山西安泽 20031027
lc 山西陵川 20031029
13 土壤养分测定 土壤样品养分含量测定采用
农业化学常规分析方法[6],测定项目包括土壤 pH
值、全氮、全磷、全钾、有机质、碱解氮、速效磷、有效
钾。
14 数据分析方法 应用 SPSS统计软件[7]对不
同产地连翘有效成分含量进行描述性统计分析;用
简单相关分析土壤各养分因子间的相关性,并进行
主成分分析提取主成分;偏相关分析土壤养分因子
与连翘有效成分含量间的偏相关系数,筛选影响连
·7751·
第30卷第20期
2005年10月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol30,Issue 20
October,2005
翘有效成分含量的主要土壤养分因子,用多变量线
性逐步回归建立主要土壤养分因子与连翘有效成分
之间的多元回归方程。
2 结果与分析
21 不同产地连翘有效成分含量的比较 连翘有
效成分主要是连翘酯苷、连翘苷,不同产地连翘品质
各异(表 2)。种子中连翘酯苷的含量山西平均为
10119%,河南为 9058%;种子中连翘苷的含量山
西平均为 0123%,河南为 0107%,连翘酯苷山西
变异较小,连翘苷河南变异较小。老翘中连翘酯苷
含量山西平均为 0725%,河南为 0798%;连翘苷
山西平均含量为 0160%,河南为 0095%。不同部
位有效成分含量比较,种子中连翘酯苷的平均含量
高出老翘约12倍,连翘苷的含量老翘和种子差异不
显著。同部位不同产地比较,河南产老翘含连翘苷
较高,山西产老翘含连翘酯苷较高;山西产种子中连
翘酯苷和连翘苷的含量均高于河南。由此可以看
出,不同产地不同成分(次生代谢物)含量差异很大,
从而说明生态因素是控制连翘有效成分的重要因
素。
表2 不同产地连翘种子及老翘中连翘酯苷、连翘苷含量 %
产地
种子 老翘
连翘酯苷 连翘苷 连翘酯苷 连翘苷
河南gd 8776 0132 0799 0124
河南da 10560 0100 0625 0223
河南di 9820 0124 1520 0220
河南gp 8052 0080 0317 0037
河南wl 8084 0100 0366 0195
均值 9058 0107 0725 0160
变异系数 122 196 670 494
山西js 11028 0100 0809 0094
山西ny 9864 0108 0500 0041
山西lm 10096 0044 0327 0061
山西bp 8940 0024 0543 0151
山西lc 10600 0352 1462 0129
山西zz 10184 0112 1147 0091
均值 10119 0123 0798 0095
变异系数 79 959 543 432
22 连翘产地的土壤养分研究 连翘野生于海拨
600~2000m的半阴山坡或向阳山坡的灌木丛中,
同一产地,连翘生长地土壤的养分比较稳定。连翘
产地土壤养分见表 3。分析表明:连翘产地土壤有
效磷变异最大,平均含量为089μg·kg
-1,变异系数
为924%;全氮、有机质、碱解氮变异度相似,土壤
全氮含量为 028~159mg·kg-1,变异系数为
457%,有机质 55~362mg·kg-1,变异系数为
458%,碱解氮 168~1160μg·kg
-1,变异系数为
510%;土壤全钾含量为11~275mg·kg-1,变异系
数为266%,有效钾 55~134μg·kg
-1,变异系数为
281%,pH640~84;变异系数为78%。
土壤养分含量相关分析表明(表 4),土壤中全
氮、有机质、碱解氮之间存在极其显著的正相关。土
壤全氮、有机质、碱解氮之间的存在正相关,是野生
连翘生境土壤的一个重要特征。在分析土壤因素与
连翘有效成分含量的关系时,它们将解释有效成分
含量变异中共同的变化。因此,应对土壤全氮、有机
质、碱解氮进行主成分分析,提取出主成分FACT(表
3),然后以FACT为因子之一进行分析,筛选影响连
翘有效成分含量的主导因子。
23 影响连翘有效成分含量的主导因子分析 偏
相关分析表明(表 5),土壤有效磷是连翘种子中连
翘酯苷含量的最大影响因子,它与种子中连翘酯苷
的含量呈显著负相关,其次为土壤有效钾,pH,
FACT,它们与连翘种子中连翘酯苷的含量呈正相
关;种子中连翘苷的含量主要受到有效钾、FACT的
影响;老翘中连翘酯苷含量的主要影响因子有全磷、
有效钾和FACT;老翘中连翘酯苷的含量与土壤 pH
呈极显著负相关,与土壤有效磷、有效钾呈显著的正
相关。
以全磷(X1)全钾(X2)、有效磷(X3)、有效钾
(X4)、pH(X5)、FACT(X6)为自变量,种子中连翘酯
苷(Y1)、连翘苷(Y2),老翘中连翘酯苷(Y3)、老翘连
翘苷(Y4)的含量为依变量,应用多变量逐步回归剔
除对目标函数影响较小的因子,建立影响连翘各有
效成分含量与主导因子的回归方程:Y1=7376-
0677X3+00306X4,R2=0654;Y2=-00629+
0192X4,R2=0353;Y3=00616-0916X1+
0012X4,R2=0582;Y4=0767+000116X4-
00957X5,R2=0760。
由方程可以得出,影响种子中连翘酯苷含量的
主导因子是土壤有效钾和土壤有效磷,决定系数 R2
为0654,连翘酯苷的含量与土壤有效磷呈显著的
负相关,与土壤有效钾呈显著的正相关;影响种子中
连翘苷含量的主导因子是有效钾,决定系数为
0353,连翘苷的含量与土壤有效钾呈显著的正相
关。影响老翘中连翘酯苷含量的主导因子是全磷、
·8751·
第30卷第20期
2005年10月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol30,Issue 20
October,2005
表3 不同产地土壤养分
编号 全氮1) 全磷1) 全钾1) 有机质1) 碱解氮2) 有效磷2) 有效钾2) pH FACT
gd 143 0738 177 287 1060 213 113 810 0889
da 120 0718 275 283 1160 211 129 780 0792
dy 143 036 165 290 1050 074 97 710 0890
gp 031 0702 245 68 182 167 63 835 -1510
wl 089 0246 245 218 671 027 55 640 -0109
js 071 0428 150 152 378 000 78 840 -0747
ny 067 0365 147 144 462 005 83 820 -0722
lm 119 0748 190 260 839 000 98 820 0412
bp 028 0050 110 55 168 115 69 760 -1592
lc 101 0213 160 289 951 043 134 785 0476
zz 159 0405 210 362 1010 120 109 830 1220
变异系数 457% 534% 266% 458% 510% 924% 281% 78% -
变异范围 028~159 0050~0748 110~275 55~362 168~1160 000~213 55~134 640~840 -
注:1)单位为mg·kg-1;2)单位为μg·kg
-1
表4 土壤养分含量相关性分析
全氮 全磷 全钾 有机质 碱解氮 有效磷 有效钾 pH
全氮 1
全磷 0314 1
全钾 0232 0551 1
有机质 09672) 0228 0282 1
碱解氮 09352) 0314 0327 09532) 1
有效磷 0165 0424 0416 0110 0258 1
有效钾 06661) 0269 0076 07421) 08031) 0304 1
PH -0067 0464 -0159 -0092 -0155 0125 0269 1
注:1)表示相关性达显著水平;2)表示相关性达极显著水平(表5同)
表5 土壤养分与连翘有效成分含量的偏相关系数
种子 老翘
连翘酯苷 连翘苷 连翘酯苷 连翘苷
全磷 -0217 -0324 -04941) 0021
全钾 01465 0255 -0235 -0132
有效磷 -064771) -0340 0167 04821)
有效钾 058471) 06321) 04971) 04651)
pH 04064 -0075 0158 -08052)
FACT 05721) 05881) 04801) 0423
有效钾,决定系数为 0582,连翘酯苷的含量与土壤
全磷呈显著的负相关,与土壤有效钾呈显著的正相
关;影响连翘苷含量的主导因子是土壤有效钾,pH,
决定系数为 0760,连翘苷的含量与土壤有效钾呈
显著的正相关,与 pH呈显著负相关。不同成分的
主导因子各不相同,且决定系数相差较大。
3 讨论
药用植物通过根系从土壤中吸取起生长发育所
需的水分和营养物质,土壤的物理和化学性质,对植
物的生长发育及药用有效成分的形成和积累都有一
定作用。比较偏相关分析与回归分析筛选的主导因
子,除了回归分析筛选的主导因子中均不含 FACT
因子外,其余的各主导因子都相同。FACT因子与土
壤有效钾等因子间存在一定的相关性,都解释同一
种变化,因此回归分析中未能将 FACT因子选入。
但FACT因子也是影响种子中连翘酯苷、连翘苷,老
翘中连翘酯苷、连翘苷含量的主导因子之一。本研
究仅就土壤养分因子对连翘有效成分含量的影响进
行初步尝试,建立的系列回归方程仅能预测成分变
异的一部分,如土壤 pH和有效钾,共可解释老翘连
翘苷全部变异的760%,而土壤有效钾只能解释种
子连翘苷全部变异的353%,说明除土壤养分因子
外,还存在影响连翘有效成分含量的其他因素,如遗
传因子、气象因子,关于遗传因子和气象因子对连翘
有效成分含量的影响有待进一步研究。由多元逐步
回归分析建立起来的多元线性回归方程,由于 R2
远小于1,且样本量不够充分,不能完全用主导因子
去预测连翘有效成分的含量,但 R2反映了连翘有
效成分含量中能够通过回归方程被土壤养分因子解
释的比例。
[参考文献]
[1] 中国药典 一部 1990143
·9751·
第30卷第20期
2005年10月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol30,Issue 20
October,2005
[2] 中国药材公司 中国常用中药材 北京:科学出版社,
1995645
[3] 张文婷,何 翱,陈 浩 连翘的 HPLC指纹谱研究 中国中
药杂志,2002,27(5):357
[4] GershenzonJChangesinthelevelsofplantsecondarymetabolitws
underwaterandnutrientstressRecentAdvPhytochem,1984,18:
273
[5] JosepP,LJoanEfectsofcarbondioxide,watersupply,andsea
sonalyonterpenecontentandemissionbyRosmarlnusoficinalisJ
ChemEcology,1997,23:979
[6] 国家土壤学会化学专业委员会 土壤农业化学常规分析方法
北京:科学出版社,198378
[7] 张文彤 SPSS11统计分析教程 第1版,北京:北京希望电子
出版社,2002128
Studyonquantifiedrelationshipbetweencontentsofactivecomponents
inForsythiasuspenseandnutritionofsoil
Liweijian1,2,Lixianen1
(1InstituteofMedicinalPlantCulture,PekingUnionMedicalColege,ChineseAcademyofMedicalScienes,Beijing100094,China;
2AgroEnvironmentalProtectionInstituteofMinistryofAgricaltureTianjin300191,China)
[Abstract] Objective:TosiftthemainefectivefactorsofactivecomponentofForsythiasuspenseMethod:Theactivecomponentof
FsuspensewasmensuratedbyHPLC,andthecontentsofnutritioninsoilwasdeterminedbyconventionalmethodsTheactivecomponentof
FsuspenseandthenutritionofsoilcolectedfromdiferentregionswasanalyzedbySPSS110forwindowssoftwarepackageAccountedthe
partialcorelationcoeficientsofsoilfactortotheactivecomponentofFsuspense,andestablishedregressionequationsResult:Soilavailable
phosphorusisthemostimportantfactorthatefectedforsythiasidecontentintheseedsofFsuspense,folowedbykalium,pH,FACT;Forsy
thinintheseedsofFsuspenseismainlyefectedbysoilabailablekaliumandFACT;pHistheimportantfactorefectedForsythininin
Fsuspense,folowedbysoilavailablephosphorus,soilavailablekalium,andFACT;andthemainefectivefactorsofforsythiasideinFsus
pensearesoilavailablephosphorus,soilavailablekaliumConclusion:Thecontentsofnutritioninsoilisoneofimportantfactorswhichafect
theactivecomponentofFsuspense
[Keywords] Forsythiasuspense;HPLC;factorofsoil;mainfactor [责任编辑 张宁宁]
[收稿日期] 20031220
[基金项目] 国家科技部科技攻关项目(999290120)
[通讯作者] 周凤琴,Tel:(0531)2613263
山东栽培瓜蒌果皮超微形态的初步研究
郭庆梅1,周凤琴1,杨金玲2,高 慧3
(1山东中医药大学,山东 济南 250014;2中国医学科学院 中国协和医科大学 药物研究所,
北京 100050;3山东枣庄第二卫生学校,山东 枣庄 277500)
[摘要] 目的:为山东11种类型栽培瓜蒌的分类提供果皮表面超微形态的依据。方法:采用扫描电子显微镜
进行观察和比较。结果与结论:山东不同类型的栽培瓜蒌果皮的表面特征具有统一性和多样性,可作为栽培瓜蒌
鉴别和分类的参考依据。
[关键词] 瓜蒌;果皮;扫描电镜
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2005)20158003
·0851·
第30卷第20期
2005年10月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol30,Issue 20
October,2005