全 文 :绞股蓝积累人参皂苷的组织结构的研究
林 如 ,曹玉芳 ,胡正海
(西北大学植物研究所 ,陕西 西安 710069)
摘 要: 目的 系统研究绞股蓝叶、茎、根内人参皂苷积累的部位 ,为合理采收和保护资源提供依据。方法 组织化
学和解剖学方法。 结果 确定了绞股蓝叶、茎、根内积累人参皂苷的组织结构以及组织结构中人参皂苷含量的差
异。 结论 绞股蓝茎叶内人参皂苷含量较根和根茎高 ,采收地上部分可达到药材质量高又保护资源的目的。
关键词: 绞股蓝 ;人参皂苷 ;叶 ;茎 ;根 ;组织化学
中图分类号: R282. 13 文献标识码: A 文章编号: 0253 2670( 2002) 10 0944 03
Studies on tissue structure of ginsenosides accumulation inGynostemma pentaphyllum
LIN Ru, CAO Yu-fang, HU Zheng-hai
( Institute o f Bo tany, No r th west Univ er sity , X i′an 710069, China)
Key words: Gynostemma pentaphyllum ( Thunb. ) Ma rkino; ginsenosides; leaf; stem; roo t; histo-
chemist ry
绞胶蓝 Gynostemma pentaphyllum ( Thunb. )
Makino是葫芦科绞股蓝属内分布最广的植物 ,也是
绞股蓝人参皂苷的主要药源 [ 1]。绞股蓝在我国作为
民间草药和野菜早在明代的《救荒本草》、《农政全
书》 ,清代的《植物名实图考》以及近代的中草药著作
中已有记载 [2 ]。 70年代以来 ,日本学者从绞股蓝中
分离出 84种皂苷 ,其中 6种与人参皂苷相同 ,并发
现多种绞股蓝皂苷的水解产物与人参皂苷水解产物
相同 ,具有明显的抗疲劳、抗衰老、降血脂、镇静和催
眠等多方面生理活性 [2 ] ,从而引起国内外医药界的
重视 ,近年来已开发出多种以绞股蓝为原料的医药
制剂和保健产品。目前有关绞股蓝的种质资源、植化
药理、引种栽培等方面已有许多报道 [ 3~ 5] ,但涉及到
药材质量和合理采收与绞股蓝植物体内人参皂苷积
累的组织结构及其相互间的关系方面尚未见报道。
本文应用组织化学方法检测绞胶蓝叶、茎和根内人
参皂苷的分布及其含量差异 ,为合理开发利用和保
护绞股蓝资源提供科学依据。
1 材料与方法
研究材料采自陕西省南部平利县绞股蓝栽培基
地。人参皂苷组织化学研究的叶、茎、根新鲜材料都
切成 0. 5~ 1 cm小段 ,先投入醋酸铅的饱和水溶液
中处理 24 h使组织中的皂苷沉淀 ,然后用 Leica-
CM 1850冷冻切片机进行冰冻切片 ,厚度为 20μm,
切片用等量的 5%香草醛—冰醋酸溶液和高氯酸混
合试剂显色。对照材料用 70%酒精配制的 FAA固
定液浸泡 30 d,以除去皂苷 ,其冰冻切片再用上述混
合试剂显色 ,以上切片都封成装片 ,立即用 Leica-
DMLB显微镜观察并照相。 此外 , FAA固定的叶、
茎、根材料 ,以石蜡法制片 ,番红—固绿染色 ,制成永
久性切片标本 ,用作各器官内部结构的观察。
2 观察结果
绞股蓝各营养器官的内部结构具有葫芦科植物
的共同特点 [6 ] ,同时 ,也具有本身的特征。 绞股蓝的
人参皂苷能与皂苷显色剂发生反应 ,并按其含量由
少至多 ,呈现出浅红—红—紫红的颜色反应。根据其
叶、茎、根的观察测试结果 ,分别归纳于下:
2. 1 叶: 叶片由表皮、叶肉和叶脉组成。表皮细胞 1
层 ,上、下表皮都有腺毛和非腺毛。 气孔器多分布在
下表皮 ;叶肉中栅栏组织细胞 1层 ,海绵组织细胞
2~ 4层 ;主脉的上、下表面都呈突起 ,其上、下表皮
内都有厚角组织 ,上表皮的厚角组织下方为同化组
织并与两侧的栅栏组织相连 ,叶脉中央为双韧维管
束 ,横切面呈半月形 (图 1-1) ,其切片经组织化学测
试 ,叶肉组织都呈紫红色 ,外生韧皮部细胞呈红色 ,
厚角组织和表皮呈浅红色 (图 1-1,表 1)。 叶柄由表
皮、厚角组织、薄壁组织和维管束构成。 表皮细胞 1
层 ,其内依次为厚角组织和同化组织 ,维管束 5束 ,
排成 1轮 ,其间为薄壁组织 ,其中较大的维管束为双
韧型 (图 1-2)。其切片经组织化学测试 ,外生韧皮部
·944· 中草药 Chinese Traditiona l and He rbal Drug s 2002年第 33卷第 10期
收稿日期: 2002-03-26作者简介:林 如 ( 1964-) ,女 ,讲师 ,毕业于厦门大学生物系植物学专业 ,现在福建农林大学生命科学学院任教 ,从事植物学研究。
* 通讯作者
细胞呈紫红色 ,同化组织呈红色 ,厚角组织、内生韧
皮部和表皮呈浅红色 (图 1-2,表 1)。
2. 2 茎: 地上茎由表皮、皮层 ,维管柱和髓部构成。
表皮细胞 1层 ,气孔器和表皮毛较少 ;皮层中厚角组
织存在于茎 内 ,其余部分为同化组织 ,同化组织内
有一圈周维纤维 ;维管束 9~ 10束 ,排列成不规则的
二轮 ,分布于薄壁组织中 ,维管束为双韧型 ,中央为
髓薄壁组织 (图 1-3, 4)。其切片经组织化学测试 ,外
生韧皮部显紫红色 ,同化组织显红色 ,厚角组织、内
生韧皮部和表皮显浅红色 (图 1-3, 4表 1) ,与叶柄
类似。 其地下多年生根茎主要由周皮与次生维管组
织构成。周皮由木栓层、木栓形成层和栓内层构成 ,
已替代表皮 ;皮层中周维纤维环断裂 ,仅位于次生韧
皮部外侧 ;维管形成层活动向内外产生次生木质部
和次生韧皮部 ,组成次生维管组织 ,其初生韧皮部已
破毁 ,由于束间形成层仅产生薄壁组织 ,故次生维管
组织仍分隔成束 (图 1-5) ,其切片经组织化学检测 ,
次生韧皮部呈紫红色 ,周皮的栓内层显红色 (图 1-
5,表 1)。
2. 3 根:绞股蓝根都是纤细的不定根。其初生构造
由表皮、皮层和中柱组成。初生木质部为 2~ 4原型。
次生结构也由周皮和次生维管组织构成。 周皮中栓
内层发达 ,有 2~ 5层细胞 ;次生维管组织被初生木
质部放射 顶端的宽大射线分隔成 2~ 4束 (图 1-
6)。其切片经组织化学检测 ,次生韧皮部呈红色 ,栓
内层呈浅红色 (图 1-6,表 1)。
以上叶、茎、根的对照切片 (经 70%酒精配制的
FAA处理 30 d)经组织化学检测 ,其结构都不产生
上述人参皂苷显色反应。
表 1 绞股蓝各营养器官内组织结构的人参皂苷显色反应
器官 积累人参皂苷的组织结构 人参皂苷显色反应
叶片
叶肉组织
外生韧皮部
厚角组织、表皮
紫红色
红色
浅红色叶柄
外生韧皮部
同化组织
内生韧皮部、厚角组织、表皮
紫红色
红色
浅红色
茎
外生韧皮部
同化组织
内生韧皮部、厚角组织、表皮
紫红色
红色
浅红色
根茎
次生韧皮部
周皮的栓内层
紫红色
红色
老根
次生韧皮部
周皮的栓内层
红色
浅红色
注:紫红色示含量多 ,红色示含量中等 ,浅红色示含量少。
3 总结和讨论
绞股蓝的主要活性成分是人参皂苷。 郑友兰等
( 1986)曾对人参和西洋参的提取液进行李伯曼等 3
种组织化学反应 ,证明人参皂苷对这些试剂呈红色
1-叶片横切面 (× 200) ,示叶肉组织 ( m )显紫红色 ,韧皮部显红
色 ; 2-叶柄横切面 (× 100) ,示外生韧皮部、同化组织、内生韧皮
部、厚角组织和表皮显不同程度红色反应 ; 3-幼茎横切面 (×
100) ,示外生韧皮部显紫红色 ,同化组织显红色、内生韧皮部、厚
角组织、表皮显浅红色 ; 4-幼茎横切面 (× 150) ,示外生韧皮部
( ep )显紫红色 ,同化组织 ( at)显红色、内生韧皮部、厚角组织、表
皮显浅红色 ; 5-根茎横切面 (× 150 ) ,示次生韧皮部 ( sp )显紫红
色 ,周皮栓内层 ( ph e)显红色 ; 6-老根横切面 (× 200) ,示次生韧
皮部 ( s p)显红色 ,周皮栓内层显浅红色
图 1 绞股蓝各营养器官内组织结构的人参皂苷显色反应
反应 [7 ]。 Kubo ( 1989)分别用三氯化锑的氯仿溶液和
硅钨酸的乙醇溶液对人参和竹节参的徒手切片进行
显色反应 ,可使其组织中的人参皂苷呈现出红色到
紫红色的变化 [8 ]。我们在前人工作基础上 ,采用冰冻
切片技术 ,并将人参皂苷显色剂 [9 ]加以改良 ,以 5%
香草醛—冰醋酸和高氯酸等量混合液作出绞股蓝人
参皂苷的显色剂 ,反应灵敏 ,并可减少用浓硫酸与水
反应产生大量气泡之弊病 ,反应后产生淡红色→红
色→紫红色的复合物 ,其色度深浅与人参皂苷含量
成正比。
组织化学试验结果表明 ,绞股蓝叶片中叶肉组
织显紫红色 ,外生韧皮部显红色 ,厚角组织和表皮显
浅红色 ,因此 ,叶内含人参皂苷的组织占器官的体积
大 ;叶柄和地上茎内的外生韧皮部显紫红色 ,同化组
织显红色 ,内生韧皮部 ,厚角组织和表皮显浅红色 ,
因此 ,它们含人参皂苷的组织占器官的体积次之 ;根
茎和老根的次生韧皮部显紫红或红色 ,周皮的栓内
层显红或浅红色 ,因此 ,它们含人参皂苷的组织占器
官的体积最少。为此 ,绞股蓝营养器官中人参皂苷的
含量是叶内最多 ,地上茎内次之 ,根茎和根最少 ,这
与前人对绞股蓝不同器官中人参皂苷的含量分析的
结果一致 [10 ]。因此 ,绞股蓝人参皂苷主要积累在叶、
茎中 ,与人参属植物的人参皂苷主要积累在肉质根
内不同 ,并且其积累的组织结构也不同 [7, 9 ]。
绞股蓝是多年生草质藤本植物 ,其根茎能出芽、
生根 ,进行营养繁殖。在此种药用植物采收中 ,存在
·945·中草药 Chinese Traditiona l and He rbal Drug s 2002年第 33卷第 10期
挖取全草 ,破坏资源的现象。根据我们的研究结果表
明 ,其人参皂苷主要积累在地上叶、茎内。为此 ,提倡
采割当年生长的地上部分 ,既可获得人参皂苷含量
高的药材 ,又可保留其根茎进行繁殖 ,保护绞股蓝
药源。
参考文献:
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苷动态分析 [ J ]. 中草药 , 1994, 25( 5): 266-268.
地黄栽培历史及其品种考证
温学森 1 ,杨世林 2 ,魏建和2 ,郑俊华3
( 1. 山东大学药学院 ,山东 济南 250012; 2. 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; 3. 北
京大学药学院 ,北京 100083)
摘 要: 目的 考证地黄的栽培历史以及品种记载。方法 查阅古今文献。结果 除部分本草书籍对地黄的记载与
目前不一致外 ,多数记载应为玄参科植物地黄。 地黄的栽培历史可追溯到 1 000多年以前 ,当时就有块根膨大的类
型 ,并开始了人工栽培。 由于长期的栽培 ,选育了许多优良品种 ,有文献记载的品种多达 50余个 ,但对品种的描述
过于简单 ,严重影响了品种的识别和应用。 结论 地黄栽培历史悠久 ,种质资源丰富 ,可能是造成有关中药质量不
稳定的原因之一。因此急需对其进行系统地收集、整理和保存研究 ,为成分分析、活性筛选和临床应用奠定基础。同
时建议在进行相关研究时 ,应高度重视取样的一致性 ;在进行 GAP基地建设时 ,应选择优良品种。
关键词: 地黄 ;栽培品种 ;本草考证
中图分类号: R281. 16 文献标识码: A 文章编号: 0253 2670( 2002) 10 0946 04
Textual research on planting history of Rehmannia glutinosa and its cultivated varieties
WEN Xue-sen
1
, YAN G Shi-lin
2
, W EI Jian-he
2
, ZHEN G Jun-hua
3
( 1. Schoo l o f Parmaceutical Sciences, Shandong Univ er sity, Jinan 250012, China; 2. Institute o f Medicinal Plant
Development, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical Co lleg e, Beijing 100094, China;
3. Sch oo l o f Pharmaceutica l Sciences, Peking Univ ersity, Beijing 100083, China )
Key words: Rehmannia glutinosa Libo sch. ; cul tivated variety; herbal tex tual resea rch
地黄 Rehmannia glutinosa Libosch. 又名地
髓 [1 ]、 、芑 [2~ 4 ] ,为玄参科多年生草本植物。块根及
其加工品分别作为鲜地黄、生地黄和熟地黄入药 ,属
大宗常用中药材。首以“干地黄”载于《神农本草经》 ,
称地黄“味甘寒 ,主治折跌绝筋伤中 ,逐血痹 ,填骨
髓 ,长肌肉。作汤 ,除寒热积聚 ,除痹。生者尤良。久
服轻身不老” [1, 5 ]。其后历代本草对地黄的形态、产
地、栽培、加工炮制、性味、归经、用法等均有不同程
度的记载。地黄用药历史悠久 ,对其栽培历史进行考
证将有利于中药现代化事业的发展和 GAP工程的
实施。
1 地黄的原植物
《图经本草》记载:地黄“二月生叶 ,布地便出 ,似
车前 ,叶上有皱文而不光。高者尺余 ,低者三四寸 ,其
花似油麻花 ,而红紫色 ,亦有黄花者。其实作房如连
翘 ,子甚细而沙褐色。根如人手指 ,通黄色 ,粗细长短
不一 [2, 4, 6, 7 ]。 其描述与当前所用地黄原植物一致。
《本草衍义》称“地黄叶如甘露子 ,花如脂麻花 ,
·946· 中草药 Chinese Traditiona l and He rbal Drug s 2002年第 33卷第 10期
收稿日期: 2001-12-31基金项目:国家自然科学基金重点项目 ( 39930220)作者简介:温学森 ( 1965-) ,男 ,山东大学药学院副教授 ,现在中国医学科学院药用植物研究所从事地黄种质资源专项研究。
Tel: 0531-8382008 E-mai l: x. s. w en@ 163. com