郭 亮,李曉鐵,秦麗鳳
(1.桂林市林業(yè)科學(xué)研究所,廣西 桂林 541004;2.桂林林業(yè)學(xué)校,廣西 桂林 541004)
青錢柳(Cyclocaryapaliurus)又名青錢李,搖錢樹等,為胡桃科青錢柳屬植物,該屬僅包含青錢柳一個品種,是國家Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)瀕危植物,同時(shí)也是冰川四世紀(jì)保存下來的珍稀樹種,產(chǎn)地主要分布于我國湖南、安徽、江蘇、浙江、江西、福建、臺灣、湖北、四川、貴州、廣西、廣東和云南南部[1]。桂北地區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,氣候溫和,雨量充沛,因此較為適合青錢柳生長。
青錢柳不僅是優(yōu)良的造林樹種和綠化樹種,其活性成分還具有豐富的藥用價(jià)值。近年來隨著對青錢柳研究的深入,發(fā)現(xiàn)葉片中其含有可溶性多糖、黃酮、皂甙等活性成分。在可溶性多糖研究方面,2001年李磊等利用超聲波萃取手段,從青錢柳葉片中提取了1種多糖復(fù)合物,并通過試驗(yàn)證明該種多糖復(fù)合物具有降血糖的功效[2];2006年鄧小云等利用小鼠慢性皮下腫芽試驗(yàn),證明多糖物質(zhì)具有消炎和抗凝血作用[3]。在黃酮類化合物研究方面,2007年蔡文偉等發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物具有抗癌和抗腫瘤的功效[4];2003年曹緯國等究研證明黃酮類化合物在治療心腦血管疾病、抗病毒和增強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng)功效方面具有積極作用[5]。皂甙類化合物具有多種重要的生物活性和廣泛的藥理作用,例如抗過敏、消炎、抗病毒、治療白血病等[6]。
青錢柳葉片中活性成分含量隨采摘樹齡和采摘時(shí)間具有一定的變化規(guī)律,本次探究旨在利用對比試驗(yàn)和方差分析法,探究不同采摘樹齡和采摘時(shí)間下,各組分含量的差異,尋找較為適合的采摘樹齡和采摘時(shí)間,提高青錢柳葉片的利用率,同時(shí)選出優(yōu)良的無性系家系,為后期探究應(yīng)用生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。
采集地點(diǎn)為桂北地區(qū),采集樣品為桂林市花坪保護(hù)區(qū)本地?zé)o性系家系,桂北地區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,氣候溫和,雨量充沛,平均海拔150 m左右,全年無霜期300 d左右,平均氣溫19 ℃,年平均降雨量 1 900 mm,是我國的青錢柳主產(chǎn)區(qū)之一(見表1)。
1.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
葡萄糖(對照品,Sigma公司),苯酚(AR,國藥集團(tuán)),濃硫酸(AR,廠家),青錢柳葉片(廣西桂林),石油醚(60~90,AR,國藥集團(tuán)),無水乙醇(AR,廣東光華),蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(標(biāo)準(zhǔn)品,國藥集團(tuán)),香草醛,冰醋酸,甲醇,正丁醇,人參皂苷(標(biāo)準(zhǔn)品,國藥集團(tuán))。
表1 樣品采摘時(shí)間、地點(diǎn)及采摘樹齡
Tab.1 Sample picking time, place and tree age
樣品編號Sample number采摘時(shí)間Picking time采摘地點(diǎn)Picking place采摘樹齡/aPicking age/a12017年8月9日桂林市林業(yè)科學(xué)研究所222017年8月9日桂林市林業(yè)科學(xué)研究所332017年8月9日桂林市靈川縣大圩鎮(zhèn)442017年8月9日桂林市靈川縣靈田鎮(zhèn)1052017年11月13日桂林市林業(yè)科學(xué)研究所262017年11月13日桂林市林業(yè)科學(xué)研究所372017年11月13日桂林市靈川縣大圩鎮(zhèn)482017年11月13日桂林市靈川縣靈田鎮(zhèn)1092018年4月12日桂林市林業(yè)科學(xué)研究所2102018年4月12日桂林市林業(yè)科學(xué)研究所3112018年4月12日桂林市靈川縣大圩鎮(zhèn)4122018年4月12日桂林市靈川縣靈田鎮(zhèn)10
1.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
分光光度計(jì)(UV-1800,島津),索氏提取器,移液槍(20~200 μL、100~1000 μL、500~5000 μL,德國赫施曼)。
1.3.1 青錢柳葉片中可溶性多糖的提取及測定方法
青錢柳葉片經(jīng)過除雜、干燥、粉碎后,用多功能提取器在60 ℃下石油醚脫脂脫色3 h ,濾去石油醚,室溫晾干后作為提取原料。
用葡萄糖配成50 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確移取200 μL、400 μL、600 μL、800 μL、1 000 μL 標(biāo)準(zhǔn)溶液于各試管中,制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
預(yù)處理后的青錢柳葉片經(jīng)水提、過濾后定容到相應(yīng)體積,取1 mL 濾液加入3 mL 無水乙醇,溶液在 8 000 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心10 min,棄去上層清液得到沉淀,用蒸餾水溶解沉淀,準(zhǔn)確吸取該溶液50 μL,試管加入500 μL 5%苯酚溶液,混勻后快速加入4.0 mL濃硫酸,振蕩混勻80℃水浴20 min進(jìn)行顯色,在490 nm 下測定其吸光值,根據(jù)所得回歸曲線方程計(jì)算多糖含量,按以下公式計(jì)算多糖得率:青錢柳葉多糖得率= 濾液中多糖的質(zhì)量/ 青錢柳葉質(zhì)量×100 %。
1.3.2 青錢柳葉片中總黃酮的提取及含量測定方法
用蘆丁對照品準(zhǔn)確配制0.147 mg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)溶液,移取0.0 mL,0.5 mL,1.0 mL,1.5 mL,2.0 mL,2.5 mL于6只10 mL具塞試管中,加入1 mL 1%的三氯化鋁/甲醇溶液,用甲醇定容,搖勻,放置15 min,制作蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線。
精密稱取5 g,精確到0.0001 g,加入30 mL甲醇回流4 h,過濾,提取3次,合并,定容至100 mL,取50 μL,具塞試管中,加入1 mL 1%的三氯化鋁/甲醇溶液,用甲醇定容,搖勻,放置15 min,于410 nm 波長下測定吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算青錢柳總黃酮的含量。
1.3.3 青錢柳葉片中總皂苷的提取及含量測定方法
精密稱取人參皂苷16.6 mg,定容至10mL,吸取人參皂苷Re標(biāo)準(zhǔn)溶液0 μL、20 μL、40 μL、60 μL、80 μL、100 μL,分別置于具塞試管中,于水浴中揮盡溶劑,冷卻,再加入5%香草醛冰醋酸溶液0.2mL和硫酸磺1.0 mL,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
精密稱取青錢柳葉片10g,置于250 mL燒瓶中,加乙醚40 mL,水浴回流2h,揮去乙醚的脫脂樣品,再用70%的乙醇溶液30 mL回流至流液無色,乙醚提取液置蒸發(fā)皿中,在水浴上濃縮至干,殘?jiān)铀?0mL使溶解。用50 mL水飽和的正丁醇萃取,重復(fù)萃取4次,合并正丁醇萃取液,用20 mL正丁醇飽合水洗滌。正丁醇溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中,在水浴上濃縮至干,用甲醇溶解殘?jiān)⑵滢D(zhuǎn)移至10mL容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻,即得供試液。
吸取20 μL供試液置于具塞試管中,按“標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制”項(xiàng)下的操作測定吸光度,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的總皂甙含量。
每種樣品取3株,混合均勻后進(jìn)行有效成分提取,檢測的結(jié)果利用SPSS軟件進(jìn)行分析。
將采集的樣品送至廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院利用紫外分光光度法進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果如表2所示。
表2 各成分含量檢測結(jié)果
Tab.2 Test results of each component content
12組樣品中可溶性多糖含量最高的為樣品3(可溶性多糖含量為14.69 mg·g-1),最低的為樣品12(可溶性多糖含量為10.99 mg·g-1);樣品5組合檢測到的總黃酮含量最高,為40.33 mg·g-1;樣品12總黃酮含量最低,為25.01 mg·g-1;樣品5的總皂苷含量最高,為23.15 mg·g-1,最低為樣品12,含量為15.02 mg·g-1。
利用spss軟件進(jìn)行方差分析,檢驗(yàn)采摘時(shí)間和采摘樹齡對各成分含量影響的顯著程度,結(jié)果如表3:可溶性多糖中采摘時(shí)間的F=2.557,P=0.157>0.05,差異不顯著,說明不同采摘時(shí)間對青錢柳葉片中可溶性多糖含量的影響并不顯著,采摘樹齡的F=15.935,P=0.003<0.01,差異極顯著,說明不同采摘樹齡對青錢柳葉片中可溶性多糖含量的影響極其顯著;總黃酮中采摘時(shí)間的F=68 771.677,P=0.000<0.01,說明采摘時(shí)間對總黃酮含量具有極顯著的影響;采摘樹齡的F=165.780,P=0.000<0.01,說明采摘樹齡對總黃酮含量同樣具有極顯著的影響;總皂苷中采摘時(shí)間的F=18.613,P=0.003<0.01,采摘樹齡的F=48.464,P=0.000<0.01,說明采摘時(shí)間和采摘樹齡對青錢柳葉片中總皂苷的含量都有極顯著的影響。在方差分析中表現(xiàn)為影響顯著和影響極顯著的成分都需要進(jìn)行進(jìn)一步的多重比較分析(見表3)。
表3 采摘樹齡和采摘時(shí)間對各成分含量影響的方差分析
Tab.3 Variance analysis of the effect of picking age and time on the content of components
表4為采摘時(shí)間的多重比較結(jié)果,從中可見,總黃酮在α=0.05顯著水平下,3個采摘時(shí)間都在不同列,說明3個采摘時(shí)間之間存在顯著差異,最高為2017年11月13日;總皂苷在α=0.05顯著水平下3個采摘時(shí)間分布在不同列,證明這3個采摘時(shí)間兩兩之間同樣具有顯著差異,且2017年11月13日采摘的總皂苷含量最高。
表4 不同采摘時(shí)間的多重比較(SNK法,α=0.05)
Tab.4 Multiple comparison between different picking time(SNK, α=0.05)
表5為不同采摘樹齡間的多重比較結(jié)果,從中可見,可溶性多糖在α=0.05顯著水平下,樹齡3年、4年、10年不在同一列,3個水平間存在顯著差異;兩年分別與3年和10年在同一列,說明之間沒有顯著差異;兩年和4年不在同一列,存在顯著差異,最高為4年;總黃酮中4個采摘樹齡同樣不在同列,說明四個采摘樹齡之間同樣存在顯著差異,最高為兩年;總皂苷中4個采摘樹齡同樣分布在不同列,證明這4個采摘樹齡兩兩之間同樣具有顯著差異,且樹齡為兩年時(shí)采摘的總皂苷含量最高。
表5 不同采摘樹齡的多重比較(SNK法,α=0.05)
Tab.5 Multiple comparison between different picking age(SNK, α=0.05)
本次探究利用方差分析和各個水平間的多重比較,發(fā)現(xiàn)青錢柳葉片采摘時(shí)間和采摘時(shí)的樹齡,對可溶性多糖含量,總黃酮含量,總皂苷含量會有一定影響。其中采摘樹齡對可溶性多糖含量影響分析中F=15.935,P=0.003<0.01,表現(xiàn)的差異極顯著,而采摘時(shí)間對可溶性多糖含量影響分析中F=2.557,P=0.157>0.05,差異不顯著,因此樹齡達(dá)到4年時(shí),可溶性多糖含量較多,如果想提取更多可溶性多糖,建議選擇4年生青錢柳葉片進(jìn)行采集;采摘時(shí)間和采摘樹齡分別對總黃酮含量影響分析中P=0.000<0.01,表現(xiàn)為影響極其顯著,采摘時(shí)間和采摘樹齡分別對總皂苷含量影響分析中P值分別為0.003和0.000,均小于0.01,同樣表現(xiàn)為影響極其顯著,因此當(dāng)采摘時(shí)間在11月中旬,采摘樹齡為兩年時(shí),青錢柳葉片中的總黃酮含量和總皂苷含量較高,如果想獲得更多的皂苷和黃酮,應(yīng)選擇兩年生的青錢柳并在每年的11月中旬進(jìn)行采集。此外探究所選取的桂林市花坪保護(hù)區(qū)本地?zé)o性系家系在可溶性多糖含量、黃酮含量、皂苷含量方面都具有較高的水平,具有很高的培養(yǎng)價(jià)值。
提高青錢柳葉片中活性成分的利用率,一方面是要選擇各組分含量較高的時(shí)期進(jìn)行采摘,另一方面是需要更為合理高效的提取方法,本次探究主要側(cè)重于總結(jié)各組分的采摘時(shí)間,而在提取方法方面,主要采用的是前人較為常見的方法,提取率仍有提高的空間,在今后的探究工作中,將著手探索更為高效便捷的青錢柳活性成分提取方法。