胡喜巧,楊文平,陳紅芝,路瑤瑤,鄔佩宏,孟麗
(1.河南科技學(xué)院生命科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003;2.河南省現(xiàn)代生物育種協(xié)同創(chuàng)新中心,河南新鄉(xiāng)453003)
紅花(Carthamus tinctorius L.)為1~2年生菊科紅花屬植物,主要以花入藥,在中國已經(jīng)有2100多年栽培與藥用歷史[1],主要分布在新疆、河南、云南、四川等地.紅花化學(xué)成分復(fù)雜,現(xiàn)已確定有200多種成分,國內(nèi)外學(xué)者經(jīng)過鑒定分離出60余種化學(xué)物質(zhì)[2-9],其中包括黃酮類、木質(zhì)素類、多炔類、脂肪酸類、多糖、礦質(zhì)元素等,其主要藥用成分為黃酮類羥基紅花黃色素A、多糖等,具有通經(jīng)活血、散瘀止痛之功效[10-11].其藥用成分含量不僅與品種自身遺傳特性和道地產(chǎn)地有關(guān),與紅花采摘時(shí)期[12]和花絨干燥方式[13-14]密切相關(guān).河南省新鄉(xiāng)市為紅花道地產(chǎn)地之一,關(guān)于新鄉(xiāng)紅花采收時(shí)期和干燥方法報(bào)道較少,因此探討紅花采收時(shí)期和干燥方式與紅花有效成分關(guān)系,以期為紅花新品系的合理采收及加工提供理論依據(jù).
以河南科技學(xué)院紅花種質(zhì)資源開發(fā)利用工程技術(shù)中心多年選育的SD-1和BH-1紅花育種材料為研究對象.
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2017年10月至2018年6月,在河南科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)基地試驗(yàn)田進(jìn)行,土壤為中壤土,土壤速效氮含量為131.53 mg/kg、土壤速效磷含量為14.19 mg/kg、土壤速效鉀含量為202.51 mg/kg,以SD-1和BH-1為材料,試驗(yàn)為3次重復(fù),小區(qū)寬4 m,長3 m,株行距15 cm×40 cm,每穴2-4粒,南北方向種植,周圍保護(hù)行四行以上;2017年10月7日播種,2018年3月23日定苗,田間管理相同.2018年5月24日開始分區(qū)采收,間隔一天連續(xù)采收6次.2018年6月30日收獲種子.紅花花期設(shè)計(jì)有以下三種試驗(yàn)方案:①據(jù)紅花采收時(shí)花開放程度,始花期(現(xiàn)花1-2 d)、盛花期(現(xiàn)花3-4 d)、衰落期(現(xiàn)花5-7 d);②開花 盛 期 同 一 天 設(shè) 置 五 個(gè) 不 同 時(shí) 間 段 分 別 為 T1(6:00-8:00)、T2(8:00-10:00)、T3(10:00-12:00)、T4(14:00-16:00)、T5(16:00-18:00)進(jìn)行采摘;③盛花期采摘的花絨干燥方式設(shè)計(jì),B1(曬干)、B2(40℃烘干)、B3(60℃烘干)、B4(80℃烘干)、B5(霉變陰干)、B6(陰干)進(jìn)行處理.上述材料均粉碎過100目篩備用.
1.2.2 紅花成分提取與測定 采用可見-紫外分光光度法對紅花中總黃酮[15]和羥基紅花黃色素[17]進(jìn)行含量測定,多糖含量采用采用硫酸-苯酚法對紅花中多糖進(jìn)行含量測定[16].
采用Microsoft Excel2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析,采用DPS14.5進(jìn)行方差分析,通過Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較.
采收時(shí)期對紅花有效成分黃酮、羥基紅花黃色素A、多糖含量變化影響結(jié)果見圖1.
由圖1可知,采收時(shí)期對紅花有效成分黃酮、羥基紅花黃色素A、多糖含量變化影響有一定的規(guī)律性.SD-1盛花期黃酮含量是始花期的1.22倍,是衰落期的1.21倍,且差異極顯著;盛花期羥基紅花黃色素A是始花期的1.07倍,是衰落期的1.15倍.BH-1盛花期黃酮含量是始花期的1.22倍,是衰落期的1.10倍;盛花期羥基紅花黃色素A含量是始花期的1.22倍,是衰落期的1.23倍.SD-1和BH-1的多糖以盛花期最高,與始花期和衰落期無差異顯著性.綜上所述:紅花中黃酮含量表現(xiàn)為:盛花期>衰落期>始花期,羥基紅花黃色素A和多糖含量均表現(xiàn)為:盛花期>始花期>衰落期.
圖1 采收時(shí)期對紅花有效成分黃酮(a1)、羥基紅花黃色素A(b1)、多糖(c1)含量變化Fig.1 Changes of effective ingredients Flavonoids(a1)HYSA(b1)Polysaccharide(c1)of Carthamus tinctorius L.during flower picking
盛花期不同采收時(shí)間對紅花有效成分黃酮、羥基紅花黃色素A、多糖含量變化影響結(jié)果見圖2.
圖2 盛花期不同采收時(shí)間紅花有效成分黃酮(a2)、羥基紅花黃色素A(b2)、多糖(c2)含量變化Fig.2 Changes of effective ingredients Flavonoids(a2)HYSA(b2)Polysaccharide(c2)of Carthamus tinctorius L.in different harvest time at full bloom stage
由圖2可知,盛花期不同采收時(shí)間,SD-1黃酮含量呈現(xiàn)先上升再下降再上升趨勢,以T5最高,與最低處理T4相比增加20.59%,其次是T2和T1;BH-1黃酮含量呈先下降后上升趨勢,以T1最高,與最低的T4相比增加38.81%,其次是T5和T2,與最低的T4相比分別增加25.24%、24.98%,T1與T5和T2差異極顯著;SD-1和BH-1羥基紅花黃色素A含量均表現(xiàn)為先上升再下降再上升的趨勢,以T5最高,與最低處理相比分別增加37.84%、31.24%,其次為T2和T1,與最低處理相比分別增加36.11%、29.63%和33.51%、25.38%;SD-1和BH-1多糖含量表現(xiàn)為先上升再下降再上升的趨勢,均以T2最高,與最低處理相比分別增加3.06%、4.69%,其次是T5,與最低相比增加2.64%、4.24%,各處理之間無差異.由此可見,盛花期采收以 6:00-8:00、8:00-10:00、16:00-18:00 時(shí)間段,黃酮、羥基紅花黃色素 A 含量相對較高,以8:00-10:00、16:00-18:00 采收,多糖含量相對較高.
不同干燥方式對紅花有效成分黃酮、羥基紅花黃色素A、多糖含量變化影響結(jié)果見圖3.
由圖3可知,干燥方式對材料SD-1和BH-1紅花黃酮含量表現(xiàn)為以B6最高,與最低處理相比增加27.39%、47.09%,其次為 B2,與最低處理相比增加 21.31%、34.97%,B6、B2 與 B1、B3、B4 差異顯著,SD-1和BH-1陰干處理與曬干處理相比,分別增加24.53%、36.04%,40℃烘干與陰干處理沒有差異顯著性,隨著烘干溫度的增加,黃酮含量均呈下降趨勢;陰干過程中處理不及時(shí)出現(xiàn)霉變致黃酮含量分別下降5.06%、11.44%;干燥方式對材料SD-1和BH-1紅花羥基紅花黃色素A含量和黃酮規(guī)律相同,均以B6最高,與最低處理B5相比增加40.81%、43.96%,其次為B2,與最低處理相比增加39.50%、39.83%.
圖3 不同干燥方式與紅花有效成分黃酮(a3)、羥基紅花黃色素A(b3)、多糖(c3)含量變化Fig.3 Changes of effective ingredients Flavonoids(a3)HYSA(b3)Polysaccharide(c3)of Carthamus tinctorius L.in different drying methods
SD-1和BH-1陰干與曬干相比,分別增加17.64%、21.49%,40℃烘干與陰干處理沒有差異顯著性,隨著烘干溫度增加,羥基紅花黃色素A含量均呈下降趨勢;陰干過程中處理不及時(shí)出現(xiàn)霉變導(dǎo)致羥基紅花黃色素A含量下降;干燥方式對紅花多糖含量的變化,SD-1以烘干最高,隨烘干溫度的增加黃酮含量呈增加趨勢,陰干處理B6和B5相對最低,BH-1則表現(xiàn)為烘干40℃為最佳,隨烘干溫度增加,多糖含量稍下降,處理間無差異,陰干B6與B2無差異,SD-1和BH-1霉變處理B5與B6相比,多糖含量分別為下降4.41%、7.89%.B6與B1相比,BH-1上升了3.06%,SD-1則下降了1.32%.由此可見,陰干或40℃烘干,紅花有效成分黃酮、羥基紅花黃色素A、多糖含量相對較高.
隨著紅花產(chǎn)業(yè)發(fā)展,過去的陰干方式很難滿足規(guī)?;t花的生產(chǎn)需求,特別是花期遇到雨季,采收后如不及時(shí)處理,紅花可能發(fā)霉變質(zhì)從而影響品質(zhì).因此,研究紅花采摘時(shí)間和干燥方式在紅花生產(chǎn)上具有極其重要的意義,尤其是羥基紅花黃色素A含量是否符合《中華人民共和國藥典》2015版規(guī)定.研究表明[3],紅花因色素在光照條件下易分解、褪色或色素沉著等發(fā)生變化的原因不宜曝曬或久曬, 铓侯擁 等[12]表明新疆塔原1號紅花以花后3~4 d早上采摘HSYA含量最高.丁麗麗等[13]認(rèn)為沈陽紅花盛花期中午或晚上采摘紅花羥基紅花黃色素A含量最佳,山奈素含量則以衰落期晚上采摘最佳,上午采摘最低,許蘭杰等[14]研究延津紅花采摘以花后第3 d為最好,李穎等[18]研究表明不同產(chǎn)地紅花以云南巍山紅花羥基紅花黃色素A含量最高,其次為安徽亳州紅花,河南新鄉(xiāng)衛(wèi)紅花含量最低;譚勇等[19]研究新疆裕民紅花HSYA含量高達(dá)19.5~20.2 mg/g.本研究表明:新鄉(xiāng)紅花采摘適宜時(shí)期花后3~4 d,即盛花期,花絲伸長充分,花中黃酮、羥基紅花黃色素A和多糖含量達(dá)到高峰值,此時(shí)采摘保證紅花品質(zhì),若延時(shí)采摘則管狀花序萎蔫,質(zhì)量差且采摘困難,這與前人[13-14]研究結(jié)論一致;盛花期采收時(shí)期以 6:00-8:00、8:00-10:00、16:00-18:00,黃酮和羥基紅花黃色素 A 均最高,多糖含量則以 8:00-10:00、16:00-18:00 采收較高,與郭美麗等[20]的研究結(jié)果一致.
中藥材具有熱敏性、黏稠性、揮發(fā)性等,原材料的干燥方式同樣影響其藥用成分.徐曉青等[21]表明炮姜中姜酮含量以炮制溫度為200℃、炮制時(shí)間為6 min最佳,孫艷華等[22]研究表明蒼耳炮制中以160℃、時(shí)間7 min為最佳工藝,郭美麗等[20]研究認(rèn)為陰干、曬干或60℃以下烘干均不影響紅花質(zhì)量,許蘭杰等[14]研究表明紅花烘干時(shí)以40~50℃為宜.林家全等[23]研究表明金銀花以30~40℃排出水氣后55℃烘干為宜,王喬健等[24]研究表明金銀花葉綠茶中總黃酮和綠原酸含量隨烘干溫度的升高而下降,以80℃為最佳,宋健等[25]認(rèn)為金銀花加工方法殺青烘干法優(yōu)于陰干法, 彥張[26]表明新疆紅花以45℃烘干為宜.許蘭杰等[14]研究表明羥基紅花黃色素A隨著溫度50~100℃升高呈直線下降趨勢,隨著烘干時(shí)間的延長,同樣呈直線下降,說明羥基紅花黃色素A在烘干時(shí)溫度最好在50℃以下為宜.研究表明:不同干燥方式時(shí)黃酮、羥基紅花黃色素A均以陰干最高,其次為40℃烘干,陰干不當(dāng)出現(xiàn)霉變時(shí),紅花有效成分黃酮、羥基紅花黃色素A、多糖含量下降程度不同,黃酮含量下降5.16%~11.44%,羥基紅花黃色素A含量下降28.98%~30.54%,多糖含量下降4.41%~7.89%;曬干處理?xiàng)l件下紅花黃酮、羥基紅花黃色素A、多糖含量與陰干相比均較低,隨著烘干溫度的增加,黃酮、羥基紅花黃色素A均呈下降趨勢,多糖變化不明顯,這可能與黃酮、羥基紅花黃色素A為水溶性有關(guān),進(jìn)一步解釋了紅花制劑生產(chǎn)中盡量避免高溫濃縮以保證紅花活性有效成分.
紅花作為防治心血管病首選藥材,羥基紅花黃色素A是其活血化瘀的主要活性成分,其含量的高低直接影響紅花品質(zhì).研究結(jié)果得出新鄉(xiāng)紅花采摘時(shí)間以花后3~4 d為宜,采收時(shí)期以早上6:00-10:00或16:00-18:00為宜,采收后以陰干或40℃烘干,其有效成分含量相對較高.