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Comparative analysis of morphological characteristics and effective composition contents of Epimedium pubescens in different habitats

不同生境中柔毛淫羊藿形态特征及其有效成分差异分析



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 32(3):350-354                       2012年5月 
DOI:10.3969/j.issn.1000-3142.2012.05.014
不同生境中柔毛淫羊藿形态特征
及其有效成分差异分析
权秋梅,高泽梅,黎云祥*
(西华师范大学 西南野生动植物资源保护教育部重点实验室,四川 南充637000)
摘 要:采用高效液相色谱法和紫外分光光度法分别测定了不同生境中柔毛淫羊藿的有效成分,并运用one-
way ANOVA统计分析了不同生境中柔毛淫羊藿有效成分的差异以及形态参数和生物量的差异。结果表明:
3个生境中,相对光照强度较低的生境,其形态参数和植株各个部位的生物量均要低于光照强度相对较强的
生境,但3个生境中的整体叶形基本一致;三个生境中淫羊藿总黄酮和淫羊藿苷含量在光照强度较高的生境
中要大于光照较低的生境;柔毛淫羊藿植株各个部位的有效成分大小为叶>根>茎;在不同生境中柔毛淫羊
藿叶片的黄酮和淫羊藿苷含量都能达到用药标准,其余的部位则不能达到用药标准。因此在人工栽培柔毛淫
羊藿时,应模拟野外生长条件,以期提高柔毛淫羊藿质量,替代和保护野生资源。
关键词:柔毛淫羊藿;形态特征;有效成分;不同生境
中图分类号:Q946.91  文献标识码:A  文章编号:1000-3142(2012)03-0350-05

Comparative analysis of morphological characteristics
and effective composition contents of Epimedium
pubescensin different habitats
QUAN Qiu-Mei,GAO Ze-Mei,LI Yun-Xiang*
(Key Laboratory of Southwest China Wildlife Resources Conservation,China West Normal University,Nanchong 637000,China)
Abstract:Morphological characteristics and effective composition contents of Epimedium pubescens in different habi-
tats were studied.The effective composition contents were determined in different habitats by HPLC and UV,and the
difference of morphological parameters and effective composition contents were analysed using one-way ANOVA sta-
tistical analysis.The results indicated that morphological parameters and biomass were higher in high light intensity
habitats than in low light intensity habitats,but the shape of leaves were same in three habitats.In the relatively high
light intensity,the flavonoid and icarin contents of E.pubescens were significantly lower than the low light intensity
habitats.The effective component in various parts of the E.pubescens was leaf>root>stem.According to the Chi-
nese Pharmacopoeia,both the icarin and flavonoid contents only in E.pubescensleaves can meet the standard.To im-
prove the quality of Epimedium,substitute and protect of wild resources,we should simulate field growth conditions
in artificial cultivation.
Key words:Epimedium pubescens;morphological characteristics;effective composition contents;different habitats
  柔毛淫羊藿(Epimedium pubescens)为小檗科
淫羊藿属(Epimedium)多年生草本植物,在《神农
本草经》中列为中品,已有2000多年的应用历史,是
中国应用最为广泛、最为悠久的中药之一。淫羊藿
* 收稿日期:2011-08-05  修回日期:2012-02-08
基金项目:西华师范大学科研启动项目(11B016);重点实验室开放基金(XNYB09-04)[Supported by Startup Project for Scientific Research of China
West Normal University(11B016);the Open Foundation of Key Laboratory(XNYB09 04)
作者简介:权秋梅(1981-),女,四川宜宾人,教师,主要从事生殖生态的研究,(E-mail)meimeiq@163.com。
*通讯作者:黎云祥,男,博士,教授,博士生导师,主要从事植物生态学和分子生态学研究,(E-mail)yx_li@263.net。
属植物在全世界约60种,我国约有50种。淫羊藿
全草入药,其主要有效成分为黄酮和淫羊藿苷(国家
药典委员会,2010)。由于淫羊藿属植物具有较高的
药用价值,因此市场对淫羊藿植物的需求量增大,导
致野生资源被肆意挖掘,加上人们不合理的利用和
放牧,致使野生淫羊藿资源十分匮乏,对其保护利用
的研究已经是迫在眉睫。目前淫羊藿属植物在药理
作用、化学成分等方面有了较深入的研究,而生态学
方面的研究相对较少(杨子松等,2008)。许多研究
表明:人工栽培的淫羊藿植物的有效成分能够替代
野生资源。因此本文按不同生境对柔毛淫羊藿进行
采样,进行形态参数和有效成分的测定分析,探讨生
境异质性对柔毛淫羊藿形态特征及其有效成分的影
响,为科学合理开发利用野生资源及规范化栽培提
供理论依据。
1 研究区概况
研究区域为人工林,位于四川盆地中部南充市
与广安市交界地金城山(106°28′E,30°45′N),地处
北亚热带,属亚热带暖气候区,年均温度17.15℃,
年均降水量在1 100mm左右(胥晓等,1999)。
2 方法
2.1取样方法
2007年3月在金城山森林公园选取具有柔毛
淫羊藿生长的区域,根据柔毛淫羊藿的生态环境特
征,选取了具有代表性的3个典型生境(赵刚等,
2011)作为样地(表1)。生境A为多岩石,乔木层有
白栎(Quercus fabric)、柏木(Cupressus fueris),灌
木层主要有十大功劳(Mahonia fortunei)、女贞
(Ligustrum lucidum)、长尖叶蔷(Rosa longicus-
pis),草本主要有冷水花(Pilea notata)和细柄草
(Capilipedium prviflorum);生境B为林缘,乔木
层有白栎、柏木、杉木(Cunninghamia lanceolata),
灌木层有十大功劳、白簕(Acanthopanax trifolia-
tus)、女贞、喜阴悬钩子(Rhododendron mesogaeus)
等,草本主要为有冷水花、鸢尾(Iris tectorom)和细
柄草;生境C为水沟旁乔木层有白栎、柏木、杉木,
灌木层有十大功劳、女贞、长尖叶蔷(Rosa longicus-
pis),油茶(Camellia oleifera)等,草本主要是冷水
花、鸢尾、细柄草、蛇莓(Duchesnea indica)、(Arte-
misia vulgari)、水麻(Debengeasia edulis)等。在3
表1 不同生境的采样点
Table 1 The sampling sites of different habitats
项目Item 样地A Plot A 样地B Plot B 样地C Plot C
经纬度Latitude and longitude  106°27′52.2″E,
30°45′49.7″N
106°27′41.2″E,
30°45′51.7″N
106°28′12.4″E,
30°45′52.6″N
海拔Altitude(m) 790  643  568
坡度坡向Slope gradient and aspect  NW80° WN13° ES8°
土壤含水量Soil moisture(%) 16.12  19.23  23.02
土壤有机质含量Content of soil organic matter(%) 2.29  3.26  2.23
相对光照强度Relative light intensity(%) 31.78  42.95  52.98
湿度Air humidity(%) 89  90  94
个生境中其中样地C的植株个体较大,植株较高,
因此生境C为柔毛淫羊藿的适生环境。在每个生
境中,在5m×5m的样方中选取能代表生境中柔
毛淫羊藿植物基本长势和健康的完整植株,将完整植
株带回实验室后测定每个样地内植株的叶宽、叶长、
株高。植株的地下、地上生物量测定以在60~70℃
的烘箱中烘48h,样品烘干后用电子天平称重。
2.2淫羊藿苷与黄酮成分测定
除了在每个生境中挖取10株完整植株外,同时
采取5个植株,并将各生境的材料分为主根、须根、
茎和叶4个部分,阴干后作为供试样。
2.2.1仪器与试剂 Agilent公司1100型高效液相
色谱仪(含脱气机、四元梯度泵、自动进样器进样、柱
温箱、DAD检测器),Sartorius公司BP211D型电子
天平,Milipope公司 MiliQ型纯水仪,Labarey公
司微量移液器,Autoscience公司溶剂过滤器。日本
岛津 UV-2450型紫外分光光度计。淫羊藿苷对照
品购于成都曼思特生物科技有限公司(CAS:489-
32-7,Icarin HPLC≥98%);甲醇(上海陆都化学试
剂厂)为色谱纯;无水乙醇为分析纯。
2.2.2淫羊藿苷标准及样品溶液的配制
2.2.2.1标准溶液配制 精密称取淫羊藿苷对照品
1533期       权秋梅等:不同生境中柔毛淫羊藿形态特征及其有效成分差异分析
10.00mg,置入100mL容量瓶,加甲醇稀释至刻
度,摇匀,制成0.10mg/mL的标准品母液。精密量
取1,2,3,4,5mL分别置10mL量瓶中,加甲醇至
刻度,摇匀,备用。标准溶液在4℃下保存。
2.2.2.2样品溶液配制 称取1.00g已粉碎的柔
毛淫羊藿供试样品(过40目筛),加70%无水乙醇
100mL,回流浸提30min,趁热过滤,冷却后用70%
无水乙醇定容到100mL。取浸提液适量,过0.45
μm孔径的滤膜,成为液相色谱试样。每个材料重
复测定3次(《中国药典》,2005)。
2.2.2.3色谱条件 色谱柱为Shim2pack Vp2ODS
(150mm×4.6mm);流动相为乙腈∶水=30∶70;
流速1.0mL·min-1;检测器波长270nm;柱温30
℃;进样量10μL。
2.2.2.4样品分析 取样品溶液及标样按“2.2.2.
3”色谱条件进样,按峰面积外标法计算含量。
图1 对照品保留时间
Fig.1 Retention time of reference substances
图2 样品保留时间
Fig.2 Retention time of sample
2.2.3黄酮的测定 取上述“2.2.2.2”法制备的样
品液0.5mL,定容到50mL的量瓶中,加70%无水
乙醇至刻度,摇匀作为供试样品。分别取供试样品
和对照样品溶液,以相应的试剂为空白,用紫外分光
光度法,在270nm波长处测定。
3 结果与分析
3.1色谱分离
在本色谱条件下,对照品的淫羊藿苷的保留时
间为:10.145min(图1),样品(生境A植株叶)分析
过程中淫羊藿苷的保留时间为9.902min(图2),与
对照品的保留时间误差小于±0.5,整个分离过程仅
需12min。
3.2方法学考查
3.2.1线性关系的测定 精密吸取淫羊藿苷标样
5.0、10.0、20.0、40.0、80.0μL进样,以峰面积为纵
轴(y),进样量为横轴(x)绘制标准曲线,回归方程
为y=14898x+7.477(r=0.9995)。结果表明,淫
羊藿苷标样的线性关系良好。
253 广 西 植 物                  32卷
表2 不同生境中柔毛淫羊藿植株的形态特征比较
Table 2 Contrast of the morphological characteristics of E.pubescens in different habitats
项目Item  A  B  C  F
叶长 Leaf length(cm) 5.91±0.68a 7.62±0.59b 7.33±0.82b 1.68*
叶宽 Leaf width(cm) 3.25±0.35a 4.65±0.41b 4.01±0.52b 2.60*
叶长宽比The ratio of length to width  1.86±0.12a 1.66±0.05a 1.86±0.08a 1.83
株高Individual height(cm) 9.01±1.05b 20.32±1.57a 20.36±1.78a 19.89**
主根生物量Taproot biomass(g) 0.80±0.14b 1.05±0.06b 1.37±0.09a 8.20**
须根生物量Fibrous root biomass(g) 0.40±0.03a 0.27±0.02b 0.18±0.02c 18.00**
茎生物量Stem biomass(g) 0.43±0.02b 0.48±0.03b 1.04±0.06a 64.83**
叶生物量Leaf biomass(g) 1.29±0.22b 1.69±0.16ab  2.20±0.14a 5.93*
 注:A-生境1;B-生境2;C-生境3;**和*分别表示1%和5%的显著水平。 Note:A-habitat 1;B-habitat 2;C-habitat 3;**and*re-
present significances at 0.01and 0.05respectively.
3.2.2精密度试验 取10μL淫羊藿苷标准液连续
进样5次,测得其相对标准偏差(RSD)为1.18%,
表明仪器进样精密度良好。
3.2.3空白回收率试验 取适量的淫羊藿苷标准
品,按“1.2.2.2”制备方法同时配制3份,其回收率
为(102±12)%。表明该试验采用了较为合适的淫
羊藿苷提取方法。
3.2.4稳定性试验 精密吸取淫羊藿苷标准液及供
式样品溶液20μL,分别在0,2,4,6,8,10h进样测
定,标准品相对标准偏差(RSD)分别为0.39%。结
果表明标准品及样品在10h内有良好的稳定性。
3.2.5重现性试验 取柔毛淫羊藿样品,按“2.2.2.
2”制备方法同时配制3份,进样20μL,测得淫羊藿
苷相对标准偏差(RSD)为1.81%,表明该方法的重
现性较好。
3.3不同生境中淫羊藿植株的形态特征比较
在不同生境中叶长宽比都无显著差异(表2),
而株高、主根生物量、须根生物量和茎生物量的差异
极其显著(P<0.01),叶长、叶宽和叶的生物量差异
分别达到显著水平(P<0.05)。在叶长和叶宽中,
生境A的形态参数均要显著低于生境B和C,而B
和C之间的形态参数无显著差异。在B和C生境
中,株高无显著差异,分别为(20.32±1.57)cm和
(20.36±1.78)cm,显著高于A生境中柔毛淫羊藿
的株高为(9.01±1.05)%;在主根生物量中,生境C
为(1.37±0.09)%显著高于A(0.80±0.14)%和B
生境(1.05±0.06)%;在生境须根生物量为 A>B
>C,茎的生物量中A和B无显著差异,但是两者要
显著低于C;在叶的生物量中,C的生物量为最高,
而A的生物量为最低。
3.4不同生境中柔毛淫羊藿黄酮的含量
由图3可知,不同生境中柔毛淫羊藿主根,须根
和茎的黄酮含量差异极其显著(P<0.01),而在不
同生境中柔毛淫羊藿叶的黄酮含量差异不显著(P
>0.05)。其中生境C、B和A的柔毛淫羊藿分别在
主根(4.67±0.11)%、须根(3.65±0.05)%和茎
(2.96±0.29)%中的黄酮含量达到最高值,而生境
B和A分别在柔毛淫羊藿主根(2.29±0.08)%和
须根(1.86±0.03)%的黄酮含量中为最低值;在茎
的黄酮含量中,生境B和C分别为(2.08±0.01)%
和(1.60±0.06)%,两者无显著差异(P>0.05)。
图3 不同生境中柔毛淫羊藿黄酮含量的差异
Fig.3 Difference of flavonoid content of E.
pubescens in different habitats
3.5不同生境中柔毛淫羊藿淫羊藿苷的含量
在不同生境中淫羊藿苷含量的差异极其显著
(P<0.01)(图4)。生境B和C中,主根和须根的
淫羊藿苷含量无显著差异(P>0.05),在生境 A中
主根和须根的淫羊藿苷的含量均显著低于生境B
和C(P<0.01)。茎中的淫羊藿苷含量在 A(0.11
±0.01%)和B(0.12±0.05%)生境中无显著差异
(P>0.05),且A和B生境的淫羊藿苷的含量显著
高于C生境(0.08±0.01%)(P<0.01)。3个生境
中淫羊藿苷含量为 B>C>A,分别为(0.78±
3533期       权秋梅等:不同生境中柔毛淫羊藿形态特征及其有效成分差异分析
0.02)%,(0.73±0.03)%和(0.55±0.01)%。
4 结论与讨论
本研究结果表明,在相对光照强度较低的A生
境中,其形态参数和植株各个部位的生物量均要低
于光照强度相对较强的生境B和C,这与杨利民等
(2007)的研究结果一致,即随着生境光照强度的降
低,朝鲜淫羊藿种群密度和产量水平在下降,个体变
小。但在3个生境中叶长宽比的差异并不显著,说
明在不同生境中的整体叶形是基本一致的,此结果
同权秋梅等(2008)的研究结果一致。
图4 不同生境中柔毛淫羊藿的淫羊藿苷含量差异
Fig.4 Difference of icarin content of E.
pubescens in different habitats
  淫羊藿属植物叶片的总黄酮及淫羊藿苷含量均
表现出强光区高于弱光区,说明适宜光照可能有利
于黄酮类成分的积累(董然等,2003;秦佳梅等,
2006;张崇禧等,2009)。在本研究中,三个生境的柔
毛淫羊藿叶片的有效成分变化也有一致的变化趋
势,即淫羊藿总黄酮虽然没有显著差异,但是数值上
却是光照强度较高的生境B和C要大于光照较低
的生境A;而淫羊藿苷含量为光照强度较高生境B
和C显著高于光照较低生境A。
根据《中国药典》的标准,淫羊藿的黄酮含量不
得少于5%,淫羊藿苷的含量不得少于0.5%。在不
同生境中柔毛淫羊藿叶片的黄酮和淫羊藿苷含量都
能达到用药标准,其余的部位则不能达到用药标准。
而对于淫羊藿属植物不同部位的有效成分含量一直
为叶>根>茎和根>叶>茎,本研究表明柔毛淫羊
藿黄酮含量为叶>根>茎,与陈惠玲等(2000)研究
中的箭叶淫羊藿和粗毛淫羊藿结果一致,但与郭宝
林(1996)研究结果不一致;而柔毛淫羊藿淫羊藿苷
含量为叶>根>茎,与贾敏鸽等(2005)研究结果一
致。说明不同淫羊藿物种中有效成分在各个植株部
位含量具有差异,在以后的研究中更需要对整个属
的植物进行系统研究。
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453 广 西 植 物                  32卷
图1 1-7.毛瓣牛眼睛 1.花枝;2.花,除去花被,示雄蕊;3.除去花被片及雄蕊,
示雌蕊和腺体;4.萼片;5.具腺体萼片;6.花瓣;7.具腺体花瓣。
Fig.1 1-7.Capparis zeylanica L.var.pubipetala S.Y.Liu,X.Q.Ning et Y.F.Tan 1.Flowering branch;
2.Flower,showing stamens;3.Pistil and gland;4.Sepal;5.Sepal with a gland;6.Petal;7.Petal with a gland.
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