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组培和大棚培育下肇庆地区金线莲总黄酮含量分析论文

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2024-05-14 10:04:09    来源:    作者:zhoudanni

摘要:花叶开唇兰俗称金线莲,主产于福建、广西、广东 等地。金线莲味甘,性平,有养阴益肺、调和气血等功效,是中国传统名贵中药之一[1-4] 。金线莲富含多种活性 成分,主要包括多糖、黄酮、多酚和强心苷类等成分, 具有抗病毒、抑肿瘤和延缓衰老等生理活性。金线莲的成分含量可能因种植环境等因素而有所差异,其中黄酮类 物质是金线莲中主要的活性成分之一,是评估金线莲品 质的重要因素[5-6]。

  摘要: 基于乙醇提取法和正交试验分析组织培养和大棚培育2种种植方式下肇庆金线莲总黄酮提取工艺,比较不同生长周期下 金线莲总黄酮的含量变化。采用乙醇提取法,考察乙醇浓度、液料比和提取温度对不同种植方式金线莲总黄酮得率的影响。 随后通过正交试验进行分析最优的提取工艺,验证后使用此条件测定不同月龄金线莲总黄酮含量。金线莲总黄酮最优组合为料 液比1 :30 g/mL、水浴温度70 ℃、乙醇浓度80%,验证试验总黄酮得率为1.926%( RSD=1.11%,R2=0.992)。金线莲总黄酮含量 与月龄有关, 随着月龄的增加,2种种植方式的金线莲总黄酮含量逐渐上升,7月龄时达到最高值。优化的乙醇提取工艺可在不 同种植方式下的肇庆金线莲中稳定萃取总黄酮,并在7月龄时达到最大值,为金线莲活性成分分析和总黄酮质量评价提供参考。

  关键词: 金线莲,黄酮,组织培养,大棚培育

  0 引言

  花叶开唇兰俗称金线莲,主产于福建、广西、广东 等地。金线莲味甘,性平,有养阴益肺、调和气血等功效,是中国传统名贵中药之一[1-4] 。金线莲富含多种活性 成分,主要包括多糖、黄酮、多酚和强心苷类等成分, 具有抗病毒、抑肿瘤和延缓衰老等生理活性。金线莲的成分含量可能因种植环境等因素而有所差异,其中黄酮类 物质是金线莲中主要的活性成分之一,是评估金线莲品 质的重要因素[5-6]。

  采用硝酸铝显色技术,结合L9( 33 )正交试验设 计, 以金线莲为研究对象,探究乙醇浓度、料液比、水 浴温度对总黄酮类成分含量的影响,并筛选出最佳提取 条件。在此基础上,本研究对金线莲在不同种植方式下 的生长周期总黄酮成分进行了测定。经实验得到的数据系 统性和直观性强,可用于评估单一种植方式下金线莲的生 长周期,并可以比较2种种植方式的差异性,为金线莲产 业化提供科学数据的支持。研究结果可以帮助优化栽培技 术,提高金线莲的产量和品质,满足传统中药和功能性 食品工业的需求,为金线莲产业化提供科学数据支撑。

  1 材料与方法

  1.1 试验材料

  成品金线莲采自粤中西部资源植物种质保护与利用 实验室。

  1.2 试验方法

  1.2.1 检测波长的测定

  精确称取0.5 g金线莲干燥粉末于具塞锥形瓶中, 加入15 mL 80%乙醇溶液,在60 ℃下水浴提取30 min , 冷却过滤后,使用紫外可见分光光度计进行全波长扫 描。扫描结果表明,在505 nm处达到最大吸收,则选择 505 nm为检测波长。

  1.2.2 标准曲线的制备

  用芦丁标准品,以80%乙醇溶液作为溶剂。在505 nm 处测定吸光度值,平行重复试验3次,取平均值。根据 吸光度值与芦丁浓度之间的关系,构建芦丁标准曲线。

  1.2.3 单因素试验分析金线莲总黄酮提取工艺

  精确称取0.5 g金线莲干燥粉末,加20 mL不同乙醇 浓度( 50%~ 90%, 浓度梯度为10% ), 于恒温水浴锅 50 ℃浸提30 min,冷却过滤。接下来,取70%乙醇溶液 为提取液浓度,保持其他操作条件一致,通过对不同料 液比( 1 ∶20~ 1 ∶60 g/mL,料液比梯度为1 ∶ 10 g/mL) 以及不同水浴温度( 30 ~70 ℃,温度梯度为10 ℃)进行 测定,探究以上单因素对金线莲总黄酮提取率的影响。

  此外,还需要分别取5 mL待测液,加0.5 mL 5%亚 硝酸钠溶液混匀后,静置6 min;并加入0.5 mL 10%硝酸 铝溶液, 混匀并静置6 min ; 随后, 加入5 mL 4%氢氧化 钠溶液,混匀并静置15 min。过滤后,在505 nm处测定 吸光度值,平行重复试验3次并取平均值。最后,根据 所测吸光度数据代入标曲公式,计算每个单因素影响下 的总黄酮提取得率。

  1.2.4 正交试验

  通过L9( 33 )正交设计,以总黄酮得率为指标,按 照设计的各因素条件进行试验,并使用SPSS软件进行数据采集和处理,确保试验结果的准确性和可靠性。

  1.2.5 不同种植方式不同月龄总黄酮含量测定

  选取一批生长情况相同且良好的金线莲无菌苗,接 种进MS+20 g蔗糖+0.5NAA+10%香蕉泥+10%土豆泥的 生根培养基中,进行生根培养。经过3个月的生根培养 后,将部分根系粗壮的金线莲植株移栽于大棚中进行土 培,剩余的金线莲无菌苗将继续进行组织培养。随后, 逐月分别采收60 g的组织培养或土壤种植的金线莲植 株,清洗干净后烘干待用。最后,分别将干燥的金线莲 研磨成细粉末,并按照最佳提取工艺条件在每月固定时 间进行测定,统计并比较金线莲不同种植方式和月龄的 总黄酮含量变化情况。

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  2 结果与分析

  2.1 不同种植方式下金线莲植株的培育及芦丁标准曲线测定

       利用芦丁标准品溶液成功描绘出芦丁标准曲线,得到的回归方程为y=0.990 2x-0.002 8.其中R2为0.999 3.相 关性强,见图1.可用于计算各个样品中的黄酮得率。

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  2.2 金线莲黄酮的单因素工艺条件探索

  通过醇提方式分析不同乙醇浓度、不同料液比和不 同温度对金线莲总黄酮得率的影响。结果表明,乙醇浓 度在50%~ 60%和70%~ 90%, 得率随着浓度的增加而 增大。在80%~ 90%会随着浓度的增大而趋平稳,见图 2A ;在料液比试验中,随着料液比提取溶剂的增加,金 线莲总黄酮的提取得率也相应下降,见图2B;在水浴温 度影响试验中,金线莲总黄酮提取得率在40 ~70 ℃呈现 上升趋势,见图2C。然而,在料液比为1 ∶20 g/mL时, 水浴后的提取液不足5 mL ,影响后续的试验;而且过高 的温度会导致黄酮成分失活,同时降低提取效率。在后 期的正交试验中,选择料液比为1 ∶30 、 1 ∶40 g/mL和 1 ∶50 g/mL,水浴温度为50 、60 ℃和70 ℃,以及乙醇 浓度为70% 、80%和90%进行分析。

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  2.3 正交试验结果及分析

  试验以总黄酮得率为考察指标,根据表1的结果可 以看出, B项的极差最大, C项次之,得出料液比对总 黄酮得率影响最大,其次是水浴温度,乙醇浓度影响最 小。表2结果表明,料液比和水浴温度具显著影响,而 乙醇浓度则没有显著影响。综合极差分析和主体间效应检验分析的结果,提取金线莲总黄酮最优组合是料液比 1 :30 g/ mL,水浴温度70 ℃,乙醇浓度80%。

  取金线莲粉末0.5 g,根据优化后的工艺条件进行提 取,并计算标准偏差。得到平均的总黄酮得率为1.926% , RSD值为1.11%,则此条件能够有效提取19.26 mg/g的 金线莲总黄酮,稳定性较好。

  2.4 组培苗不同月龄金线莲总黄酮含量变化

  由图3可知,在组织培养下,金线莲生长过程中的 总黄酮含量在4 ~ 7月龄期间呈递增趋势,到7月龄时 达到最高值,总黄酮含量为15.757 mg/g。在不同月份 之间,总黄酮含量的增长率分别为13.42% 、49.02%和 7.26%。其中, 5—6月期间的总黄酮含量增长率最高, 5月和6月的总黄酮含量分别为9.858 mg/g和14.690 mg/g , 两者之间的差异达到了显著水平(P<0.05 )。结果表 明,月龄对金线莲的总黄酮含量具有显著影响, 5—6月 是其生长过程中总黄酮含量增长最快的时期。

  2.5 大棚养殖下不同月龄金线莲总黄酮含量变化

  由图4可知,大棚养殖下金线莲在移栽过程中的总 黄酮含量表现出逐渐增加的趋势。移栽7月龄时,金线 莲的总黄酮含量达到最高峰,为19.723 mg/g。在不同 月龄之间,总黄酮含量的增长率分别为0.23% 、23.49% 和8.23%。其中, 5—6月期间,金线莲的总黄酮含量 增长率最高, 5月和6月的总黄酮含量分别为14.757 mg/g 和18.223 mg/g,两者之间的差异达到显著水平(P<0.05 )。 结果表明,月龄对金线莲的总黄酮含量具有明显影响, 而种植方式等因素也会对其含量产生影响。

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  3 小结与讨论

  在药用植物研究中,评价金线莲药用价值的重要指 标是其总黄酮含量。根据肇庆金线莲提取工艺的结果发 现,料液比对总黄酮得率的影响最大,综合主体间效应检验,确定最佳组合为乙醇浓度80%,料液比1 :30.水 浴温度70 ℃;肇庆金线莲黄酮的最佳提取工艺与漳州南 靖( 88%乙醇浓度、 1 :40 g/mL的料液比和超声提取时 间80 min )[1] 、贵州兴义( 85%乙醇浓度、 1 :50 g/mL料 液比和90 ℃水浴温度) [2]和福建厦门( 80%乙醇浓度、 1 :30 g/mL液料比和45 ℃水浴温度) [4]结果有所差异。 这表明不同品种间金线莲黄酮的提取工艺不尽相同。

  进一步研究发现,不同品种的金线莲总黄酮成分同 样存在差异。滇越金线莲总黄酮总量显著高于2个福建 品种[7] ,广东省金线莲品种总黄酮含量( 19.26 mg/g) 远高于广西的金线莲品种( 3.80 mg/g) [6] 。此外,种植 方式也会影响金线莲总黄酮的含量。吴岩斌等[8]研究发 现野生型金线莲总黄酮含量( 11.57 mg/g)会高于组培 来源的金线莲( 9.35 mg/g);薛梅花等[9]将组织培养5个 月的金线莲移栽到林下种植6个月后发现,土壤种植的 金线莲五种黄酮类化合物的总含量( 2.335 mg/g)接近 组织培养金线莲的4倍( 0.706 mg/g);邹金美等[10]将福 建本地金线莲组培生根后移栽3月龄以上检测到的总黄 酮含量( 0.644 mg/g·DW)含量显著高于(P<0.05 )组 织培养的金线莲( 0.277 mg/g·DW) 。在本研究评价组 培和土壤种植肇庆金线莲的药用价值时也得到一致的结 果,土壤种植的金线莲总黄酮的含量( 19.723 mg/g)较 组织培养( 15.757 mg/g)的高。值得注意的是,在其他 种源的金线莲研究中却有截然不同的结果。台湾种源组 织培养的金线莲总黄酮含量( 7.62 mg/g)会比野生种植 的台湾种源( 6.06 mg/g)、云南种源( 7.09 mg/g)和广 西种源( 5.34 mg/g)的要高[11] 。不同来源的金线莲总黄 酮含量不同,选取的种植方式也应该不同。

  我国的金线莲主要种植于福建、广东、广西、台湾 等地,肇庆地区腐殖质土层较厚,有机质含量高,非常 适宜金线莲生长。而黄酮是金线莲的主要活性成分, 总黄酮含量对金线莲的药用价值有着很大的影响[12] 。本 研究发现,不同种植方式下肇庆金线莲黄酮的含量有所 不同,土壤种植与组织培养下肇庆金线莲总黄酮的含量 变化有较大差异,其含量随月龄增长都有着显著的变 化。金线莲组培苗在5—6月的总黄酮增长率最高,达到 49.02% , 6月龄的总黄酮含量为14.690 mg/g,整个组培 阶段, 其总黄酮增长率为81.29%; 土培苗在5—6月的 总黄酮增长率最高,为23.49%,移栽6月龄的总黄酮含 量为18.223 mg/g,整个土培阶段,其总黄酮增长率为 33.95%。因此,金线莲中总黄酮含量受不同种植方式的 总体影响较大,经移栽土壤种植的金线莲总黄酮含量明 显高于组培金线莲。可见金线莲随着月龄的增加,植株 活性成分处于累积状态,总黄酮含量缓慢增长[13] 。广西金 线莲同样也是6月龄的总黄酮含量最高(3.80 mg/g)[6] ;漳 州南靖和莆田仙游的土壤种植金线莲则是5月龄总黄酮含量最高,不同部位的金线莲总黄酮含量均达到20 mg/g以 上[1] 。虽然土壤种植为金线莲黄酮累积创造有利条件, 但是金线莲大棚土壤种植后期存在病虫害、野生动物啃 噬、降雨所带来的烂根现象的问题,导致植株缺失严 重。移栽后期对金线莲的日常管理需消耗更多的成本, 综合试验结果,认为肇庆金线莲的采收时间在移栽期 为6月龄时较为适宜。对于金线莲移栽种植,仍需从选 址、优化移栽环境与条件等方面着手,科学应用优质栽 培技术,以期提高金线莲移栽种植质量和产量[9] 。本文 主要为肇庆金线莲总黄酮的研究提供基础数据,有助于 该地区金线莲资源的产业化发展和地方标准的制定。

  参考文献

  [1] 陈莹,张巧云,任丽,等. 金线莲总黄酮提取工艺优化及 不同月龄、品系金线莲黄酮含量比较[J]. 食品工业科技, 2019 ,40( 8 ): 184-189 .

  [2] 黄哲,高云,党友超,等.黔产金线莲总黄酮含量测定研究[J] . 贵州中医药大学学报, 2020 ,42( 6 ):23-27 .

  [3] 许恩婷,许梦洁,邵清松,等. 金线莲不同器官及萃取部 位的抗氧化活性研究[J]. 中国食品学报, 2019 , 19( 1 ):28-33 .

  [4] 汤须崇,刘希敏,卢绍基,等. 响应面法优化超声辅助提取 金线莲总黄酮工艺研究[J]. 广州化工, 2020 ,48( 16 ): 74- 78 , 106 .

  [5] 刘英孟,张海燕,汪镇朝,等. 金线莲的研究进展[J]. 中成 药, 2022 ,44( 1 ): 186-192 .

  [6] 李惠华,曾碧玉. 广西金线莲不同移栽月龄生物学性状及活性 成分含量研究[J]. 亚热带植物科学, 2019 ,48( 3 ):227-231.

  [7] 庞静, 李娅,景跃波,等. 不同品种金线莲活性成分和产量 的比较[J]. 安徽农业科学, 2018 ,46( 10 ): 104-105 , 144 .

  [8] 吴岩斌,张超,张秀才,等. 不同来源金线莲总黄酮含量 及其体外抗氧化、降血糖活性研究[J]. 药学服务与研究, 2017 , 17( 3 ):206-209 .

  [9] 薛梅花,卢石孔,翁文,等. 不同种植方式对金线莲黄酮 类化合物含量的影响[J]. 福建分析测试, 2021 , 30( 1 ):33-36 .

  [10] 邹金美,王兵丽,赵晓丹,等. 福建金线莲组培苗和移栽苗 主要活性成分及抗氧化性的研究[J]. 食品工业科技, 2014 , 35( 23 ): 136-139 , 144 .

  [11] 顾慧芬,庄意丽,梅其春. 野生与组培金线莲有效成分的比 较及RAPD分析[J]. 中成药, 2011 ,33( 8 ): 1 364-1 367 .

  [12] 杨琳,张杭颖,陈月,等. 三种不同来源金线莲的主要活性 成分比较分析[J]. 三明学院学报, 2021 ,38( 6 ):7-13 .

  [13] 曾碧玉,苏明华,陈清西,等. 不同地理种源金线莲不同 采集时间活性成分分析研究[J]. 热带作物学报, 2020 , 41( 4 ): 811-818 .