全 文 ：第２０卷　第１期
　Ｖｏｌ．２０　 Ｎｏ．１
草　地　学　报
ＡＣＴＡ　ＡＧＲＥＳＴＩＡ　ＳＩＮＩＣＡ
　　　２０１２年　 １月
　 Ｊａｎ．　　２０１２
９种豆科牧草总黄酮和总皂苷积累规律的研究
魏伯平，张咏梅，曹致中＊
（甘肃农业大学，甘肃 兰州　７３００７０）
摘要：黄酮和皂苷不仅是植物中重要的防御性次生代谢产物，而且具有显著的药理和生理活性，对于植物的抗性研
究和工业化应用具有重要意义。对鹰嘴紫云英（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ　ｃｉｃｅｒ　Ｌ．）、红豆草（Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｓ　ｖｉｃｉａｅｆｏｌｉａ　Ｓｃｏｐ）、百脉
根（Ｌｏｔｕｓ　ｃｏｒｎｉｃｕｌａｔｕｓ　Ｌ．）、小冠花（Ｃｏｒｏｎｉｌｌａ　ｖａｒｉａ　Ｌ．）、黄花草木樨（Ｍｅｌｉｌｏｔｕｓ　ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ （Ｌ．）Ｄｅｓｒ．）和苜蓿
（Ｍｅｄｉｃａｇｏ　Ｌ．）多种豆科牧草中总黄酮和总皂苷的周年积累规律和分布特点进行研究，以期为豆科牧草建立科学
的牧刈制度和合理应用提供理论依据。结果表明：总黄酮和总皂苷在不同属间和品种间的动态变化各不相同；在
不同组织中的分布也不同，在整个生育时期，均为叶片中的含量多于茎秆中的。前５种豆科牧草的总黄酮含量显
著高于苜蓿，是提取总黄酮的优质材料；红豆草、鹰嘴紫云英、黄花草木樨及苜蓿的总皂苷含量均高于小冠花和百
脉根，是提取皂苷产品的优质材料。
关键词：豆科；总黄酮；总皂苷；
中图分类号：Ｓ５４１；Ｑ９４６．８３　　　　文献标识码：Ａ　　　　　文章编号：１００７－０４３５（２０１２）０１－００８８－０８
Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｐａｔｔｅｒｎｓ　ｏｆ　Ｔｏｔａｌ　Ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ　ａｎｄ　Ｓａｐｏｎｉｎｓ　ｉｎ　Ｎｉｎｅ　Ｌｅｇｕｍｅ　Ｓｐｅｃｉｅｓ
ＷＥＩ　Ｂｏ－ｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｙｏｎｇ－ｍｅｉ，ＣＡＯ　Ｚｈｉ－ｚｈｏｎｇ＊
（Ｇａｎｓｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　７３００７０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ　ａｎｄ　ｓａｐｏｎｉｎｓ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ａｒｅ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ｂｉ－
ｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｏ　ｐｌａｎｔ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｐｐｌｉ－
ｃａｔｉｏｎ．Ａｎｎｕａｌ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｐａｔｔｅｒｎｓ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ　ａｎｄ　ｓａｐｏｎｉｎｓ　ｉｎ
Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ　ｃｉｃｅｒ　Ｌ．，Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｓ　ｖｉｃｉａｅｆｏｌｉａ　Ｓｃｏｐ，Ｌｏｔｕｓ　ｃｏｒｎｉｃｕｌａｔｕｓ　Ｌ．，Ｃｏｒｏｎｉｌｌａ　ｖａｒｉａ　Ｌ．，Ｍｅｌｉｌｏｔｕｓ
ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ（Ｌ．）Ｄｅｓｒ．ａｎｄ　Ｍｅｄｉｃａｇｏ　Ｌ．ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ
ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ｇｒａｚｉｎｇ　ａｎｄ　ｍｏｗｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｅｇｕｍｅｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｏｔａｌ
ｆｌａｖｏｎｏｉｄ　ａｎｄ　ｓａｐｏｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｖａｒｙ　ｆｒｏｍ　ｇｅｎｕｓ　ｔｏ　ｇｅｎｕｓ，ｆｒｏｍ　ｃｕｌｔｉｖａｒ　ｔｏ　ｃｕｌｔｉｖａｒ，ａｎｄ　ａｌｓｏ　ｆｒｏｍ　ｔｉｓｓｕｅ　ｔｏ
ｔｉｓｓｕｅ．Ｂｏｔｈ　ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｏｉｄ　ａｎｄ　ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｉｎ　ｌｅａｆ　ｔｉｓｓｕｅ　ｗｅｒｅ　ｇｒｅａｔｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｉｎ　ｓｔｅｍ　ｔｉｓｓｕｅ
ｄｕｒｉｎｇ　ｗｈｏｌｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｐｅｒｉｏｄ　ｏｆ　ａｌ　ｔｅｓｔｅｄ　ｌｅｇｕｍｅ　ｇｒａｓｓ．Ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ　ｃｉｃｅｒ
Ｌ．，Ｃｏｒｏｎｉｌｌａ　ｖａｒｉａ　Ｌ．，Ｌｏｔｕｓ　ｃｏｒｎｉｃｕｌａｔｕｓ　Ｌ．，Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｓ　ｖｉｃｉａｅｆｏｌｉａ　Ｓｃｏｐ　ａｎｄ　Ｍｅｌｉｌｏｔｕｓ　ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ
（Ｌ．）Ｄｅｓｒ．ｗｅｒｅ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　Ｍｅｄｉｃａｇｏ　Ｌ．．Ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎｓ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｃｏｒｏｎｉｌｌａ　ｖａｒｉａ　Ｌ．ａｎｄ　Ｌｏ－
ｔｕｓ　ｃｏｒｎｉｃｕｌａｔｕｓ　Ｌ．ｗｅｒｅ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ　ｃｉｃｅｒ　Ｌ．，Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｓ　ｖｉｃｉａｅｆｏｌｉａ　Ｓｃｏｐ，Ｍｅｌｉｌｏｔｕｓ　ｏｆ－
ｆｉｃｉｎａｌｉｓ（Ｌ．）Ｄｅｓｒ．ａｎｄ　Ｍｅｄｉｃａｇｏ　Ｌ．．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｌｅｇｕｍｅｓ；Ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ；Ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎｓ
　　黄酮和皂苷是植物中典型的次生代谢产物，广
泛存在于高等植物中［１］。黄酮可以保护植物免受
ＵＶ照射、渗透胁迫、氧化胁迫或热击胁迫的伤
害［２］；对入侵的病原物有直接的毒杀作用；作为植物
花和果实的色素，既是引诱剂，又是驱避剂［３，４］。此
外，黄酮在氧化－还原动态平衡调控中具有非常重
要的作用，表现出一定的抗癌和抗氧化活性［３，５］。
皂苷的存在与植物对有害昆虫、软体动物和真
菌病原物的抵抗有关［１，６～８］，是植物抵抗草食动物干
扰的重要防御性化合物。皂苷在医学上有积极作
用，具有降血压、降胆固醇［９］、降血脂［１０］、抗炎［１１］、抗
癌作用［１２］和抗ＨＩＶ－１病毒蛋白酶的特性［１３］。因此，
收稿日期：２０１１－０５－２０；修回日期：２０１１－１０－２８
基金项目：国家科技支撑计划子课题“西北优势和特色牧草加工关键技术研究与示范”；苜蓿和小冠花生产加工贮藏关键技术研究与示范
（２００７ＢＡＤ５２Ｂ０６－１－２）资助
作者简介：魏伯平（１９７３－），男，甘肃靖远人，博士研究生，研究方向为牧草种质资源与育种及草产品加工，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｉｂｏｐｉｎｇ１２３＠ｓｉｎａ．
ｃｏｍ；＊通信作者 Ａｕｔｈｏｒ　ｆｏｒ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃａｏｚｚ＠ｇｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
第１期 魏伯平等：９种豆科牧草总黄酮和总皂苷积累规律的研究
黄酮和皂苷产品广泛应用于食品、药品、保健品、化
妆品等领域，具有广阔的应用前景。但是，牧草中丰
富的黄酮或皂苷成分会对家畜或家禽的生长、生殖
产生一定的影响。牧草中的黄酮尤其是异黄酮对雌
性动物的生殖、泌乳和产蛋的效应，视使用剂量、持
续时间和动物所处的生理状态，呈现出正负双向作
用［１４］；异黄酮具有雌激素作用，可扰乱反刍家畜生
殖机能，导致雌畜不孕。皂苷可使反刍家畜瘤胃产
生臌胀病［１５，１６］；具有抗营养作用［１７］、溶血作用［１８］、
鱼毒作用、呼吸抑制作用［１９］和自毒作用［２０］，给畜牧
业生产带来损失。
鹰嘴紫云英 （Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ　ｃｉｃｅｒ　Ｌ．）、红豆草
（Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｓ　ｖｉｃｉａｅｆｏｌｉａ　Ｓｃｏｐ）、百脉根（Ｌｏｔｕｓ　ｃｏｒ－
ｎｉｃｕｌａｔｕｓ　Ｌ．）、小冠花（Ｃｏｒｏｎｉｌｌａ　ｖａｒｉａ　Ｌ）、黄花草
木樨 （Ｍｅｌｉｌｏｔｕｓ　ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ （Ｌ．）Ｄｅｓｒ．）和苜蓿
（Ｍｅｄｉｃａｇｏ　Ｌ．）等豆科牧草营养丰富，品质优秀，适
口性好。近年来研究发现苜蓿富含苜蓿多糖、绿原
酸、叶蛋白、黄酮类物质、皂苷等多种生物活性物质，
而其他豆科牧草，除己知小冠花中含有β－硝基丙
酸［２１］，不适宜于单胃家畜或家禽饲喂以外，对其次
生代谢产物的研究鲜有报道。
由于不同牧草的种和品种、发育时期、植株部位
和生长环境均对牧草中次生代谢产物的含量有较大
影响［２２］。而人们对这类物质在植株中的分布和周
年生长规律却并不了解。因此本试验对鹰嘴紫云
英、红豆草、百脉根、小冠花、黄花草木樨、甘农３号
紫花苜蓿品种、新疆大叶紫花苜蓿品种、低纤维苜蓿
和白花苜蓿２个新品系苜蓿共９种豆科牧草的总黄
酮和总皂苷含量进行了测定，从影响其含量的属或
品种、生育时期及部位进行研究。揭示总黄酮和皂
苷在植株中的分布及其动态变化规律，不仅对豆科
牧草生产及病害防治具有重要意义，而且为生产中
提取黄酮类和皂苷类产品扩大了原材料来源；为科
学放牧、刈割，建立合理的牧刈制度提供理论基础；
有效提取黄酮、皂苷产品，也是高效利用这些生物活
性物质的重要基础，对综合利用牧草资源具有重要
的理论指导意义。
１　材料与方法
１．１　材料
供试豆科牧草种植于甘肃省景泰县草窝滩乡甘
肃农业大学牧草试验基地，该基地位于腾格里沙漠
南缘，年平均气温８～１０℃，年降水量１８０ｍｍ，无霜
期１４５ｄ，土壤为栗钙土，黄河提灌区。分别在分枝
期、孕蕾期、初花期和结荚期，选择生长势一致、健康
无病的植株分茎、叶２部分，盛花期的牧草分茎、叶、
花３部分分别采收。各材料室内荫干后粉碎，过６０
目筛，备用。
１．２　试验方法
１．２．１　黄酮含量的测定　参照张咏梅［２３］的方法。
总黄酮的提取采用微波辅助提取的方法，最佳提取
工艺：按１∶３０固液比加入４０％的乙醇溶液，在微
波炉５００Ｗ 功率下作用６０ｓ，间歇处理２次，进行
微波辅助提取，提取液过滤后，定容至５０ｍＬ；取５
ｍＬ提取液先各加５％的 ＮａＮＯ２ 溶液０．３ｍＬ，摇
匀，放置６ｍｉｎ；再各加１０％的 Ａｌ（ＮＯ３）３ 溶液０．３
ｍＬ，摇匀，放置６ｍｉｎ；再加入１ｍｏｌ·Ｌ－１的ＮａＯＨ
溶液４ｍＬ，摇匀，放置２０ｍｉｎ。最后在５１０ｎｍ处
测定吸光度。以浓度Ｃ（ｍｇ·ｍＬ－１）对吸光值Ａ进
行线性回归。标准曲线回归方程 Ｃ＝０．１９６８Ａ－
０．００９４，（Ｒ２＝０．９９９）。每份材料测定５个样，３次
重复。
１．２．２　皂苷含量的测定　参照张咏梅［２４］的方法。
测试样品采用煎煮法提取总皂苷。取提取液１００
μＬ，干燥后，蒸干溶剂后，加０．２ｍＬ　５％的香草醛－
冰乙酸溶液和０．８ｍＬ高氯酸溶液。在８０℃水浴中
反应１５ｍｉｎ，冰浴冷却后，各加５ｍＬ乙酸乙酯，在
５５０ｎｍ处测定吸光度。以浓度Ｃ（ｍｇ·ｍＬ－１）对吸
光值 Ａ 进行线性回归。标准曲线回归方程 Ｃ＝
０．０８４６Ａ＋０．０００２，（Ｒ２＝０．９９９１）。每份材料测定
５个样，３次重复。
２　结果与分析
２．１　不同生长部位总黄酮和总皂苷含量的变化
分别对包括苜蓿４个品种（或品系）在内的９种
豆科牧草不同部位的总黄酮和总皂苷含量进行了测
定。结果如表１所示，小冠花、百脉根、红豆草、鹰嘴
紫云英、黄花草木樨５种豆科牧草的总黄酮含量普
遍高于苜蓿（甘农３号和新疆大叶２个品种、低纤维
苜蓿和白花苜蓿２个新品系）。其中，鹰嘴紫云英植
株中总黄酮含量最高，平均为１３．６４ｍｇ·ｇ－１，尤其
是叶片含量丰富，达到了１６．９６ｍｇ·ｇ－１，是苜蓿的
近３倍。其次为小冠花和红豆草，分别为１０．６５
ｍｇ·ｇ－１和１０．６７ｍｇ·ｇ－１。相对而言，苜蓿的总
黄酮含量较低，叶片大致为５．７～６．７ｍｇ·ｇ－１，茎
９８
草　地　学　报 第２０卷
为２ｍｇ·ｇ－１左右，全株平均大致在４～５ｍｇ·ｇ－１
之间。这几种豆科牧草茎、叶、花各部位总黄酮含量
有极显著差异（Ｐ＜０．０１），在整个生育时期，均为叶
中黄酮含量高于茎中。花中的含量有高有低，百脉
根花色金黄、灿烂夺目，含有丰富的黄酮，含量达到
了１９．５７ｍｇ·ｇ－１，是苜蓿花的近５倍，极显著高于
茎和叶片中的含量。其他牧草总黄酮含量均为叶片
＞花器＞茎秆。小冠花、百脉根、红豆草、鹰嘴紫云
英、黄花草木樨等牧草叶片可以作为提取总黄酮产
品的原料。
表１　多种豆科牧草各部位总黄酮和总皂苷的平均含量
Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｉｏｄ　ａｎｄ　ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐａｒｔｓ　ｏｆ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｌｅｇｕｍｅｓ　 ｍｇ·ｇ－１
部位　　
Ｐａｒｔｓ　　
种Ｓｐｅｃｉｅｓ
小冠花
Ｃｏｒｏｎｉｌｌａ
ｖａｒｉａ　Ｌ．
百脉根
Ｌｏｔｕｓ
ｃｏｒｎｉｃｕｌａｔｕｓ　Ｌ．
鹰嘴紫云英
Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ
ｃｉｃｅｒ　Ｌ．
红豆草
Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｓ
ｖｉｃｉａｅｆｏｌｉａ　Ｓｃｏｐ
黄花草木樨
Ｍｅｌｉｌｏｔｕｓ
ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ（Ｌ．）Ｄｅｓｒ
苜蓿
Ｍｅｄｉｃａｇｏ　Ｌ．
总黄酮
Ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｉｏｄ
茎Ｓｔｅｍ　 ５．８９　 ４．５７　 ７．６２　 ８．１１　 ６．２３　 ２．１７
叶Ｌｅａｖｅ　 １４．１２　 １０．７９　 １６．９６　 １３．７４　 １３．１２　 ６．１２
花Ｆｌｏｗｅｒ　 ８．４　 １９．５７　 １０．６８　 ７．１４　 ８．０４　 ４．１３
总皂苷
Ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎ
茎Ｓｔｅｍ　 ６．３８　 ９．０６　 １０．８６　 ９．７３　 ９．６２　 ９．９２
叶Ｌｅａｖｅ　 ８．５７　 １０．９３　 １２．６５　 １１．７７　 １３．４８　 １３．１３
花Ｆｌｏｗｅｒ　 １４．０３　 １５．１７　 １６．９４　 ８．８１　 １２．５５　 ２４．１９
　　小冠花、百脉根的总皂苷含量低于红豆草、鹰嘴
紫云英、黄花草木樨及苜蓿（甘农３号、低纤维苜蓿、
新疆大叶和白花苜蓿 ）。这９种豆科牧草茎、叶、花
各部位总皂苷含量有显著差异。９种豆科牧草总皂
苷含量均为叶片高于茎秆。除红豆草的花中总皂苷
低于茎和叶，只有８．８１ｍｇ·ｇ－１以外，其他豆科牧
草总皂苷含量均为花器＞叶片＞茎秆。甘农３号紫
花苜蓿花器中总皂苷含量最多，为２８．１７ｍｇ·ｇ－１；
白花苜蓿和新疆大叶的花次之，分别为２２．７０ｍｇ·ｇ－１
和２１．７０ｍｇ·ｇ－１。红豆草、鹰嘴紫云英、黄花草木樨
及苜蓿可以作为提取总皂苷产品的原料。
２．２　不同牧草总黄酮和总皂苷含量的动态变化
２．２．１　小冠花总黄酮和总皂苷含量　小冠花、百脉
根、鹰嘴紫云英、红豆草这４种豆科牧草在整个生育
时期，总黄酮变化均不相同。小冠花各部位总黄酮
随着植株的生长其含量逐渐增加，在盛花期达到最
高（叶片中为１８．４５ｍｇ·ｇ－１），到结荚期，叶片中的
含量相比盛花期有所回落。小冠花总皂苷含量的变
化趋势是孕蕾期和结荚期有２个高峰。孕蕾期总皂
苷最高，茎和叶片中分别含有７．９６ｍｇ·ｇ－１和９．９４
ｍｇ·ｇ－１。盛花期含量最低，茎和叶片中分别含有
３．６３ｍｇ·ｇ－１和７．１０ｍｇ·ｇ－１。花中含量远远大
于茎和叶中的，达到１４．０３ｍｇ·ｇ－１。小冠花叶片
中的总黄酮和总皂苷均高于茎中的，且总黄酮含量
更为丰富，盛花期最多，远多于皂苷，这一时期的地
上产草量也最大，是提取黄酮的优良原料；但是青饲
或放牧时应减少母畜的饲喂量，防止流产或不孕。
图１　小冠花总黄酮和总皂苷含量的变化
Ｆｉｇ．１　Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｉｏｄ　ａｎｄ　ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｃｏｒｏｎｉｌｌａ　ｖａｒｉａ　Ｌ．
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第１期 魏伯平等：９种豆科牧草总黄酮和总皂苷积累规律的研究
图２　百脉根总黄酮和总皂苷含量的变化
Ｆｉｇ．２　Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｉｏｄ　ａｎｄ　ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｌｏｔｕｓ　ｃｏｒｎｉｃｕｌａｔｕｓ　Ｌ．
２．２．２　百脉根总黄酮和总皂苷含量　百脉根总黄
酮含量茎和叶的变化并不一致。叶中的总黄酮含量
与小冠花的相似，随生育时期的推进含量逐渐升高，
盛花期达到最高为１５．０３ｍｇ·ｇ－１，此后又下降到
孕蕾期的含量水平；而茎中的含量比较平稳，始终保
持在４．５ｍｇ·ｇ－１左右。百脉根总皂苷的变化趋势
也与小冠花相近：在分枝期含量最低，孕蕾期最高，
茎与叶片中分别达到１２．３４和１６．７８ｍｇ·ｇ－１；而
后开始下降，到盛花期后又开始上升。虽然，孕蕾期
的百脉根皂苷含量丰富，但结合地上部分生物量考
虑，不宜作为提取皂苷的原材料，而青饲时应适当减
少饲喂量，防止反刍家畜臌胀病的发生；盛花期总黄
酮含量最高，可作为提取总黄酮的原料。
２．２．３　鹰嘴紫云英总黄酮和总皂苷含量　鹰嘴紫
云英叶片中总黄酮含量的变化呈典型的“Ｖ”字形。
分枝期、孕蕾期、盛花期和结荚期含量均较高，分别
为１８．９０ｍｇ·ｇ－１，１９．５４ｍｇ·ｇ－１，１８．９１ｍｇ·ｇ－１和
１８．７３ｍｇ·ｇ－１，初花期最低，只有８．７１ｍｇ·ｇ－１。茎
中总黄酮含量的变化不同于叶片中，始终在７．６
ｍｇ·ｇ－１左右变动。鹰嘴紫云英茎和叶片中总皂苷
含量变化趋势一致，呈“Ｖ”字形变化。分枝期、孕蕾
期、盛花期和结荚期总皂苷含量较高，初花期时含量
最低，茎和叶分别是５．９３ｍｇ·ｇ－１和９．４９ｍｇ·ｇ－１。
盛花期皂苷含量最高，茎秆和叶片中总皂苷分别达到
１２．６２ｍｇ·ｇ－１和１４．７１ｍｇ·ｇ－１，且花器中的含量高
于茎秆和叶片中，达到１６．９４ｍｇ·ｇ－１。初花期的鹰
嘴紫云英枝嫩叶绿，营养丰富，同时总黄酮和皂苷含
量均最低，对家畜生长的干扰最小，这一时期宜青饲
或放牧；盛花期产草量最高、总黄酮和总皂苷含量也
较高，宜作为工业原材料提取黄酮和皂苷产品。
图３　鹰嘴紫云英总黄酮和总皂苷含量的变化
Ｆｉｇ．３　Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｉｏｄ　ａｎｄ　ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｉｎ　Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ　ｃｉｃｅｒ　Ｌ．
１９
草　地　学　报 第２０卷
２．２．４　红豆草总黄酮和总皂苷含量　红豆草中总
黄酮随生育时期的不同变化不是十分剧烈。叶中的
含量平稳而缓慢的上升，结荚期最高；茎中黄酮在盛
花期有所下降。红豆草中总皂苷含量的变化不同于
其他牧草。孕蕾期和盛花期总皂苷含量较接近，高
于初花期和结荚期。初花期总皂苷含量最低，茎和
叶中分别只有７．０８ｍｇ·ｇ－１和１０．８１ｍｇ·ｇ－１。
盛花期时，花中的皂苷低于茎与叶中的，也远远低于
百脉根、小冠花和鹰嘴紫云英花中的含量，只有
８．８１ｍｇ·ｇ－１。
图４　红豆草总黄酮和总皂苷含量的变化
Ｆｉｇ．４　Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｉｏｄ　ａｎｄ　ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｓ　ｖｉｃｉａｅｆｏｌｉａ　Ｓｃｏｐ
２．２．５　低纤维苜蓿（新品系）总黄酮和总皂苷含量
低纤维苜蓿新品系总黄酮含量的变化不大，叶片中
含量在５～６ｍｇ·ｇ－１之间，茎中含量在１．７～２．３
ｍｇ·ｇ－１之间。低纤维苜蓿新品系茎秆和叶片的总
皂苷含量变化较为复杂。叶片中的皂苷含量由分枝
期至初花期逐渐上升，初花期达到最高，为１４．３８
ｍｇ·ｇ－１，而后又开始下降。茎秆中皂苷含量在分
枝期至孕蕾期略有上升，之后又开始下降至初花期
达到最低，为７．３３ｍｇ·ｇ－１，初花期至结荚期时又
有所回升。
图５　低纤维苜蓿总黄酮和总皂苷含量的变化
Ｆｉｇ．５　Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｉｏｄ　ａｎｄ　ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｉｎ　ｌｏｗ　ｆｉｂｅｒ　ａｌｆａｌｆａ
２．２．６　甘农３号（品种）紫花苜蓿总黄酮和总皂苷
含量　甘农３号紫花苜蓿品种总黄酮随生育时期的
推移，而稍有减少。茎和叶分别为２．１～２．６ｍｇ·ｇ－１
和５．６～７．９ｍｇ·ｇ－１。甘农３号紫花苜蓿品种叶
片与茎秆的总皂苷含量变化较为一致。茎秆和叶片
在分枝期和孕蕾期总皂苷含量较为接近，逐渐上升，
盛花期含量最为丰富，分别为１３．５８ｍｇ·ｇ－１和１７．０９
ｍｇ·ｇ－１。此后开始下降，结荚期分别降至６．６０
ｍｇ·ｇ－１和１１．７５ｍｇ·ｇ－１。
２．２．７　新疆大叶（品种）紫花苜蓿总黄酮和总皂苷
含量　新疆大叶紫花苜蓿叶片和茎秆的总黄酮含量
在各生育时期的变化较为平缓。茎和叶中的含量分
２９
第１期 魏伯平等：９种豆科牧草总黄酮和总皂苷积累规律的研究
别在１．６～２．４ｍｇ·ｇ－１和５．５～７．０ｍｇ·ｇ－１之间
变化。新疆大叶紫花苜蓿叶片与茎秆的总皂苷含量
不完全一致。叶片中初花期含量最高，为１６．５６
ｍｇ·ｇ－１。而茎秆中分枝期至盛花期含量持续上
升，盛花期含量最为丰富，为１０．７８ｍｇ·ｇ－１。茎秆
与叶片均在分枝期总皂苷含量最低，分别为６．３３
ｍｇ·ｇ－１和９．４２ｍｇ·ｇ－１。
２．２．８　白花苜蓿（新品系）总黄酮和总皂苷含量　
白花苜蓿新品系茎秆和叶片中总黄酮含量的变化较
为平缓。叶片由分枝期至结荚期总黄酮含量在５．５
～６．３６ｍｇ·ｇ－１之间，茎秆中总黄酮含量始终较
低，在１．７～２．６ｍｇ·ｇ－１之间变化。白花苜蓿总皂
苷含量在分枝期、孕蕾期、初花期、盛花期、结荚期总
体呈上升趋势，其中初花期略有下降，茎秆和叶片在
结荚期总皂苷最多，分别为１１．７４ｍｇ·ｇ－１和１７．４３
ｍｇ·ｇ－１。相对于其他几种豆科牧草而言，苜蓿的
总黄酮含量较低，而总皂苷含量丰富，是提取皂苷的
优秀原材料。结合地上部分生物量和皂苷生长规律
的变化，低纤维苜蓿、甘农３号、新疆大叶宜在盛花
期、白花苜蓿选择结荚期用于皂苷产品的生产。此
外，作为畜牧业的优秀饲草，单胃家畜可自由采食，
反刍家畜应减少饲喂量。
３　讨论
豆科是被子植物中的第３大科，仅次于菊科和
兰科植物。该科植物种类丰富，形态多样，分布广
泛，有非常重要的利用价值。小冠花、红豆草、百脉
根、鹰嘴紫云英、草木樨和苜蓿是重要的多年生豆科
牧草，具有营养丰富全面、适口性好、草层密集和产
草量高的特点，可青贮、青饲、放牧和调制干草，还可
３９
草　地　学　报 第２０卷
图８　白花苜蓿总黄酮和总皂苷含量的变化
Ｆｉｇ．８　Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｆｌａｖｏｎｉｏｄ　ａｎｄ　ｔｏｔａｌ　ｓａｐｏｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｉｎ　ｗｈｉｔｅ　ｆｌｏｗｅｒ　ａｌｆａｌｆａ
加工成草粉，做混合及配合饲料成份，作各种畜禽的
补充饲料利用；此外，这几种豆科牧草具有较强的适
应性，耐旱、耐寒、耐贫瘠及生物固氮等，其根系发
达、根瘤多而大，固氮能力较强，在解决土壤干旱、退
化等问题方面作用独特，对于保持水土和生态环境
治理有积极作用；近年来越来越多的研究发现，豆科
植物中含有丰富的次生代谢产物，如黄酮类、甙类、
多糖类等，具有独特的价值，在医药、保健品、饲料添
加剂、化妆品、生物农药等行业也拥有较大的潜力和
广阔的发展前景。
　　黄酮和皂苷是豆科植物中的主要代谢产物，具
有重要的生理和药理活性，系统地研究这些成分的
含量及其影响因素，不仅对豆科牧草生产及病虫害
防治具有重要意义，也是合理利用这类牧草的重要
基础。据报道，植物次生代谢产物的生成不仅受种、
品种、发育阶段、植物生长、植株个体等内在因素的
影响，而且与生物生长所处的地理位置、光照、温度、
水分、施肥等外界环境密切相关。本研究表明，豆科
牧草红豆草、鹰嘴紫云英、小冠花、百脉根和各品种
（或品系）苜蓿中均含有大量的黄酮和皂苷类物质，
不同种属和品种所含总黄酮和总皂苷的含量有很大
差异，且对同一牧草在不同生育时期和不同组织部
位含量也各不相同，这与 Ｃｏｎｓｔａｎｃｅ［２５］和 Ｂｅｒｒａｎｇ
［２６］报道不同苜蓿品种皂苷含量明显不同的研究结
论一致，与Ｇｏｒｓｋｉ［２７］在对天蓝苜蓿（Ｍｅｄｉｃａｇｏ　ｌｕ－
ｐｕｌｉｎａ）植株茎中的皂苷含量均显著低于叶片中的
分析一致。据Ｎｏｗａｃｋａ等［２８］报道苜蓿皂苷的含量
分布不均匀，苜蓿根部的皂苷含量要比其他部分高，
本研究考虑到牧草的可持续利用，未对这几种豆科
牧草根系的皂苷进行分析；另有研究表明，苜蓿的刈
割次数对皂苷的含量也有影响。一般头茬苜蓿中皂
苷含量要比第２茬和３茬草低。对于不同属的小冠
花、百脉根、紫云英、红豆草是否有此规律，还有待于
进一步研究。牧草刈割、采收时，不仅要考虑最大生
物量，同时应根据用途，选择适宜的时期。
这些年来，人们对豆科中的中药材野葛（Ｐｕｅｒ－
ａｒｉａ　Ｌｏｂａｔａ （Ｗｉｌｄ．）Ｏｈｗｉ．）［２９］、苦参（Ｓｏｐｈｏｒａ
ｆｌａｖｅｓｃｅｎｓ　Ａｉｔ．）［３０］、黄芪（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ　ｍｅｍｂｒａｎａ－
ｃｅｕ （Ｆｉｓｃｈ．）Ｂｇｅ．）［３１］等的黄酮和皂苷成分研究较
多，对苜蓿也略有一些报道，而对其他几种豆科牧草
的黄酮和皂苷的研究则处于空白。由于苜蓿等豆科
牧草是大田作物，其生产较中草药简便，适应范围广
泛，产量更是远远大于传统的中药材。将豆科牧草
中含量丰富的具有生物活性的次生代谢产物进行科
学提取之后，将含有大量叶蛋白、矿物质、膳食纤维
等营养丰富的残渣用作家畜饲料，不仅节省原料、降
低成本，而且对提高豆科牧草的经济附加值，增加农
民收入具有现实意义。
４　结论
这几种豆科牧草的不同属间总黄酮、总皂苷含
量的周年变化各不相同。其茎、叶、花各部位总黄酮
和总皂苷含量有极显著差异（Ｐ＜０．０１），在整个生
育时期，均为叶片中的含量多于茎秆中的。小冠花、
百脉根、红豆草、鹰嘴紫云英、草木樨５种豆科牧草
的总黄酮含量显著高于甘农３号、新疆大叶、低纤维
苜蓿和白花苜蓿４个苜蓿品种。小冠花、百脉根、鹰
嘴紫云英宜选盛花期，红豆草宜选结荚期，这时植物
地上生物量也较高，可作为提取总黄酮的优质材料。
４９
第１期 魏伯平等：９种豆科牧草总黄酮和总皂苷积累规律的研究
红豆草、鹰嘴紫云英、黄花草木樨及４个苜蓿品
种（品系）的总皂苷含量高于小冠花、百脉根。盛花
期的鹰嘴紫云英、红豆草、低纤维苜蓿、甘农３号苜
蓿、新疆大叶苜蓿和结荚期的白花苜蓿总皂苷含量
丰富，是提取皂苷产品的优质材料。小冠花、百脉根
由于总皂苷含量较低，不会造成家畜臌胀病，可在地
上生物量最高时刈割，用于青饲或调制干草；初花期
的鹰嘴紫云英总黄酮和皂苷含量均最低，牧草品质
优秀，家畜可自由采食。
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（责任编辑　吕进英）
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