幾種香茶菜屬植物元素譜的灰色關聯分析

梁榕，謝勇，季守蓮，姜北

（1.大理學院繼續教育學院，云南大理671000；2.大理學院工程學院，云南大理671000；3.大理學院公共衛生學院，云南大理671000；4.大理學院藥學與化學學院，云南大理671000）

幾種香茶菜屬植物元素譜的灰色關聯分析

梁榕1，謝勇2，季守蓮3，姜北4*

（1.大理學院繼續教育學院，云南大理671000；2.大理學院工程學院，云南大理671000；3.大理學院公共衛生學院，云南大理671000；4.大理學院藥學與化學學院，云南大理671000）

目的：了解幾種大理產香茶菜屬植物微量元素譜的親疏關系。方法：用火焰原子吸收分光光度法測定6種香茶菜屬植物樣品中的11種元素，以其含量為分析指標，用灰色關聯方法研究這些樣品微量元素譜的親疏關系。結果：不育紅根莖、腺花香茶菜根莖、彎錐香茶菜根莖的微量元素譜有較大的關聯程度。結論：本研究為判斷香茶菜屬植物地下部分的生理機制、藥用價值提供了一個新的思路，具有一定的參考意義。

香茶菜屬植物；微量元素；灰色關聯分析

香茶菜屬（Isodon或Rabdosia）系唇形科（Labiatae或Lamiaceae）植物，主要分布在亞洲、非洲地區。我國有90種，除青海、內蒙古外幾乎遍布全國，但以西南諸省區種類最多〔1〕。該屬植物多數具有藥用價值，在我國民間廣泛應用，具有清熱利濕、活血破瘀、解毒消腫等功效及抗腫瘤、抗菌消炎等藥理作用，用于濕熱黃疸、咽喉腫痛、乳癰等病癥的治療〔2〕，部分植物已被開發成抗癌消炎藥物產品，具有良好的應用前景〔3〕。

目前香茶菜屬植物的研究工作主要集中在植物的地上部分，地下根莖的研究報道極少。據文獻記載，一些香茶菜屬植物的根莖具有藥用功效，值得深入研究。為此，我們對幾種云南大理產香茶菜屬植物地下部分進行了系統的研究，本文以這些香茶菜屬植物的微量元素分析結果為依據，利用灰色關聯分析方法，把它們的親疏關系加以類比，以了解植物地下部分形態、藥用價值之間的內在關系，為該屬植物的研究利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料實驗中所用植物樣品不育紅（Isodon yuennanensis）、腺花香茶菜（I.adenantha）、彎錐香茶菜（I.loxothyrsa）、黃花香茶菜（I.sculponeata）于2011年采自大理蒼山東、西坡海拔2 000~2 400 m處，植物樣品由中科院昆明植物研究所向春雷博士鑒定，標本保存于大理學院藥學與化學學院姜北教授研究組。樣品處理方法為鮮植物去除泥土后自然晾干，取其根莖（或枝葉），經粉碎至100目，于100℃干燥2 h，備用。

1.2 儀器試劑AA-6200型火焰原子吸收分光光度計（日本島津）；水均用超純水，試劑均為優級純。

1.3 微量元素含量測定精確稱取樣品0.5～1.0 g，在瓷坩鍋中碳化后放入500℃馬弗爐中灰化4 h，取出加1 mL濃硝酸消化后，加入9 mL水，混勻，過濾待測。同時做平行及空白樣品。標準液：使用國家鋼鐵檢測中心標準液。

1.4 統計原理統計原理參考文獻〔4-5〕。

1.4.1 數列的表示法指定參考數列X0=〔x（01），x0（2），…，x（0k），…，x（0n）〕和m個比較數列Xi=〔x（i1），x（i2），…，x（ik），…，x（in）〕，其中k為指標序，i為樣本序。

1.4.2 關聯系數的計算第k個指標Xi與X0的關聯系數

式中i=1，2，…，m；k=1，2，…，n。i（k）=x（0k）-x（ik）為第k點x（0與x（i的絕對差；min x（0k）-x（ik）為兩級最小差；max x（0k）-x（ik）為兩級最大差。ρ為分辨系數（一般取0.5）。

1.4.3 計算關聯度并排列關聯序按下式計算關

聯度：

按關聯度大小排出關聯序，以定出不同香茶菜屬植物樣品的親疏關系。

2 實驗結果

對樣品中的11種微量元素進行了分析，實驗結果見表1。以不育紅根莖的數據為參考數列X0，其它5種樣品數列為比較數列Xi，進行含量的絕對差計算（表2），并據此進行關聯分析，結果見表3。

灰色關聯分析結果表明，微量元素組成含量有共同特征（關聯度均在0.6以上），但是不同樣品的微量元素譜仍存在差異。從表3中的關聯度可見，在所有微量元素譜中，與不育紅根莖關聯程度最大的是腺花香茶菜根莖（關聯度0.79）；其次是彎錐香茶菜根莖（關聯度0.77）。黃花香茶菜根離不育紅根莖較遠（關聯度0.61），兩種香茶菜枝葉也離不育紅根莖較遠。

表1 6種香茶菜屬植物樣品中微量元素含量（mg/100 g）

表2 五種香茶菜屬植物樣品與不育紅微量元素的差序列及最大（小）絕對差

表3 五種香茶菜屬植物樣品與不育紅微量元素的關聯系數ζi、關聯度Ri、關聯序

3 討論

灰色關聯分析是灰色理論的數學手段之一，是分析系統內部各因素之間發展變化關聯程度的一種方法。關聯分析實質上是分析因素發展變化曲線的幾何形狀，所以對數據分布類型要求不高，樣品量不限，由關聯度數據可以把樣品歸類，可以找出影響關鍵變量發展變化的主要因素，原理簡單、計算容易，特別適用于分析動、植物藥材的相似內涵和外延均不十分清晰的數據〔5〕，并為植物的系統研究、鑒別提供了一個簡便的方法。

本研究結果顯示，腺花香茶菜根莖、彎錐香茶菜根莖的微量元素譜與不育紅根莖關聯程度最大。巧合的是，這幾種香茶菜均具有膨大的塊狀根莖，且化學成分豐富、藥用價值較大。另一方面，黃花香茶菜并不具有膨大的塊狀根莖，其地下部分也沒有藥用記載，化學成分也比較簡單，其微量元素譜與具藥用價值同屬其它植物差距較大。此外，香茶菜屬植物地上、地下部分往往具有不同的藥用功效，差異較大，故關聯程度較小亦屬合理。因此，本文為研究香茶菜屬植物地下部分的生理機制、判斷藥用價值、開展綜合性分類研究，提供了一個新的建設性思路，值得深入研究。

〔1〕中國植物志編輯委員會.中國植物志：第六十六卷〔M〕.北京：科學出版社，1977：512-532.

〔2〕馮艷，鐘志溪，黃小玲.香茶菜屬植物的化學成分及藥理研究〔J〕.中藥材，2001，24（6）：458-459.

〔3〕孫漢董，許云龍，姜北.香茶菜屬植物二萜化合物〔M〕.北京：科學出版社，2001：93.

〔4〕王增珍，李君榮.關聯度分析及其與相關分析的比較〔J〕.中國衛生統計，1991，8（6）：22-25.

〔5〕沈文英，陳銘華，胡明輝.中藥黃芪元素譜的灰色關聯分析〔J〕.廈門大學學報：自然科學版，2000，39（6）：813-819.

（責任編輯 毛本勇）

The Grey Relational Analysis of Element Spectra from Several Isodon Plants

LIANG Rong1,XIE Yong2,JI Shoulian3,JIANG Bei4*
（1.College of Continuing Education,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China;2.College of Engineering,Dali University,Dali, Yunnan 671000,China;3.College of Public Health,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China;4.College of Pharmacy and Chemistry,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China）

Objective:To investigate the relationship of trace elements spectra among the Isodon plants collected from Dali.Methods: Eleven trace elements of the six Isodon samples were determined by using flame atomic absorption spectrophotometer.Based on the content of the trace elements,the correlation of the Isodon samples was evaluated by grey relation analysis.Results:The trace elements spectra of the rhizomes and roots of I.yuennanensis,I.adenantha,and I.loxothyrsa showed close relationship.Conclusion:Results from this study could be useful for the evaluation of physiological mechanism and medicinal values of the underground part of Isodon plants.

Isodon plants;trace elements;grey relation analysis

R284.1

A

1672-2345（2013）03-0001-02

國家自然科學基金資助項目（81060259）

2012-11-20

2012-12-18

梁榕，助理實驗師，主要從事軟件信息管理研究. *通信作者：姜北，教授，博士.