附子不同栽培區土壤養分對其雙酯型生物堿的比較研究

岳聰慧+侯大斌+匡青芬

摘要:采用高效液相色譜儀測定不同栽培區附子的6種生物堿含量和相應栽培區土壤養分。結果表明,不同栽培區附子(Aconitum carmichaeli Debx.)的生物堿含量存在明顯差異,土壤養分對附子生物堿含量有較大影響,其中全氮和速效磷對附子中雙酯型生物堿含量影響作用較大。

關鍵字:附子(Aconitum carmichaeli Debx.);土壤;生物堿

中圖分類號:Q949.746;Q945.79文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)11-2594-04

The Comparison and Analysis of Soil Factor on the Content of Diterpenoid Alkaloid in Differen Region of Aconitum carmichaeli

YUE Cong-hui,HOU Da-bin,KUANG Qing-fen

(College of Life Science and Engineering, Southwest Unversityof Science and technology,Mianyang 621000,Sichuan,China)

Abstract: Alkaloid content of Aconitum carmichaeli in different region was studied through High Performance Liquid Chromatography(HPLC). The soil factor was measured to analyze the effects of conent of alkaloid of A. carmichaeli on the Dexb in differentregion. The results showed that the content ofalkaloidin differenregion ofA. carmichaeli were obviously different. Soil factors like total nitrogenand effcient phosphorus of soil had greatest direct-acting onthe content of the diterpenoid alkaloids. The effects of soil factor on the content of alkaloid in different region of A. carmichaeli can be used to provide the basis for planting.

Key words: Aconitum carmichaeli Dexb.; soil factor; alkaloid

基金項目:國家“十二五”科技支撐計劃項目(2011BAI13B05);四川省“十二五”農作物育種攻關項目(2011NZ0098-12)

附子為毛茛科植物烏頭(Aconitum carmichaeli Debx.)的子根,有回陽救逆、除濕散寒的作用[1],是常用的重要中藥材。20世紀70年代以后,附子栽培得到推廣,現主要分布于四川、陜西、云南等省,其中四川江油是附子的道地產地。不同栽培區的同種藥材,常會因為種質、氣候環境以及土壤理化性質等多種因素的影響而使藥效產生差異。附子的主要藥用活性成分是生物堿,附子類藥材中單酯型和雙酯型生物堿是附子的主要定量分析指標。本試驗以不同栽培區附子雙酯型生物堿以及總生物堿的含量為指標,對相應地區土壤的養分進行分析,考察土壤養分對于附子生物堿含量的影響。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試土壤在四川布拖火烈、陜西城固二里、陜西勉縣元墩、云南祿勸茂山、四川北川桂溪、四川江油6個主要栽培區的不同鄉鎮的附子種植基地采集土壤樣品,每個栽培區采集3份。以“S”形采樣法選取5個采樣點,在每個采樣點鏟取0~20 cm的土壤樣品,自然風干。研磨,過篩,密封備用。

1.1.2供試藥材在四川布拖火烈、陜西城固二里、陜西勉縣元墩、云南祿勸茂山、四川北川桂溪、四川江油6個附子種植基地,采集健康、無病蟲害的附子植株,每個種植基地選取附子樣品30株,采集各品種大小均勻的新鮮附子,用自來水清洗干凈,再用去離子水漂洗兩次,切成3 cm厚的片狀,裝入牛皮紙袋,放入烘箱105 ℃烘30 min,然后在65 ℃下烘干至恒重,粉碎備用,各樣品具體情況見表1。

1.1.3試驗儀器AGILENT 1260液相色譜儀(美國安捷倫公司);ETHOS ONE微波消解儀(意大利MILESTONE公司);AA700原子吸收光譜儀(美國PE公司);電子分析天平(SARTORIUS公司);優普超純水制造系統(上海優普實業有限公司);旋轉蒸發儀(BUCHI公司);T6普析通用新世紀紫外分光光度計(北京普析);超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);752型紫外可見分光光度計(上海洪紀儀器設備有限公司);中草藥粉碎機(天津泰斯特儀器有限公司);高速冷凍離心機(EPPENDORF公司);HHS216電熱恒溫水浴鍋(常熟醫療器械);電熱恒溫鼓風干燥箱(上海蘇達實驗儀器有限公司)。

1.2試驗方法

1.2.1 色譜條件 Agilent Zorbax Extend-C18(250 mm×416 mm,5 μm)色譜柱,柱溫25 ℃,檢測波長240 nm,流動相為A和B 兩相梯度洗脫[A:乙腈;B:40 mmol/L乙酸銨緩沖液(氨水調pH 10.0);洗脫程序:0~10 min,A 為28%;10~15 min,A 為28%~33%;15~45 min,A 為33%~50%;45~60 min,A 為50%],流速為1.0 mL/min。進樣量為20 μL。

1.2.2標準曲線的制備準確吸取0.51 mg/mL次烏頭堿、0.38 mg/mL烏頭堿、0.45 mg/mL中烏頭堿各1 mL的混合標品溶液分別進樣2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 μL,平行進樣3次,記錄峰面積。以平均峰面積(y,mAu)為縱坐標,質量濃度(x,μg/mL)為橫坐標,進行線性回歸。各物質的回歸方程、相關系數和線性范圍見表2。

1.2.3總生物堿生物堿含量的測定采用酸性染料比色法[10]。

1.2.4土壤理化性質的測定土壤肥力指標的測定參考《土壤分析技術規范》,其中土壤有機質采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化—容量法;土壤全氮采用凱氏定氮法;速效磷采用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法;土壤速效鉀采用原子吸收分光光度法。

2結果與分析

2.1精密度試驗

將“1.2.2”中的含適宜濃度的生物堿對照品溶液,按“1.2.1”中色譜條件連續平行進樣5次,記錄各次的峰面積,并計算其RSD值。結果顯示,中烏頭堿、次烏頭堿、烏頭堿的RSD值分別為0.61%、 0.21%、0.74%、。

2.2穩定性試驗

取同一附子生藥材供試品溶液,室溫放置0、2、4、6、8、10、12、24、36 h后,按“1.2.1”中色譜條件平行進樣3次,記錄各次峰面積,計算各自的生物堿含量。結果顯示,中烏頭堿、次烏頭堿、烏頭堿在不同時間量的RSD值分別為0.76%、0.84%、0.93%。

2.3重復性試驗

稱取附子生藥材細粉共5份,每份約2 g,按樣品制備方法制備供試品溶液,按“1.2.1”中色譜條件測平行樣3次,記錄各次峰面積,計算3種單酯型生物堿的含量,結果顯示中烏頭堿、次烏頭堿、烏頭堿質量分數的RSD值分別為0.48%、0.36%、0.45%。

2.4加樣回收率試驗

稱取附子干燥細粉末共15份,每份1 g,每5份用于一種生物堿的回收率的測定,一共3組。每一組樣品分別加入相同對照品溶液適量,按樣品制備方法進行供試品溶液的制備和色譜分析。根據測得量和加入量計算其回收率。計算結果表明,中烏頭堿、次烏頭堿、烏頭堿平均加樣回收率(n=5)分別為99.1%、99.4%、99.0%;RSD值分別為1.21%、1.41%、1.17%。

2.5不同產地附子中6種生物堿含量的比較

不同產地的附子雙酯型生物堿及總堿含量的分析結果見表3。由表3可知,不同栽培區附子的雙酯型生物堿以及總堿含量差異明顯。其中就總堿含量比較,006號四川江油種源總堿含量明顯高于其他5個栽培區總堿含量,這與附子道地產區質量較高的結論相符合;就雙酯型生物堿含量比較而言,3種雙酯型生物堿含量總和從631.66 μg/g到1 156.80 μg/g,平均931.13 μg/g,四川布拖、四川北川以及四川江油(001、005、006)種源明顯高于陜西勉縣、陜西城固以及云南布拖(002、003、004)3種種源。這可能與各栽培區的自然環境、土壤條件以及栽種水平等多種因素有關。

2.6不同栽培區土壤養分含量的比較

不同栽培區土壤養分的含量見表4。由表4可知,附子不同栽培區土壤理化性質進行分析發現,不同栽培區土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀均存在明顯差異。其中四川布拖以及四川江油(001和006)的全氮以及有機質含量明顯高于其他4個栽培區;陜西城固、勉縣以及云南祿勸3個栽培區土壤養分含量較低,而四川北川、江油、布拖栽培區土壤肥力狀況較好,速效磷和速效鉀的含量明顯高于陜西城固、勉縣以及云南祿勸3個栽培區。這一結果與四川地區的附子產品質量高于陜西以及云南地區產品的現象相一致。但是附子生長以及成分積累不僅與土壤條件有關,遺傳、環境以及栽種方式等因素都與其有密切關聯。

2.7土壤養分與附子中雙酯型生物堿和總堿的相關性

土壤養分與附子中雙酯型生物堿和總堿相關性系數見表5。

由表5可知,將不同栽培區附子中雙酯型生物堿及總量與相應土壤理化性質進行相關性分析,中烏頭堿與速效鉀有顯著相關性,相關系數為0.888;烏頭堿與速效磷有極顯著相關性,與速效鉀有顯著相關性;次烏頭堿與速效鉀有顯著相關性,相關系數為0.813;雙酯型生物堿總量與速效磷、速效鉀有顯著相關性,相關系數分別為0.840、0.897。附子生物堿總堿與土壤中的速效磷有顯著相關性,且與中烏頭堿、次烏頭堿及雙酯型生物堿總量有顯著相關性;雙酯型生物堿總量與全氮以及pH無顯著相關性。次烏頭堿與中烏頭堿和烏頭堿均有顯著相關性。

3小結與討論

中藥材中的有效成分主要為植物次生代謝產物,生物堿是附子的生理活性物質,同時也是毒性物質。通過比較分析可以看出,不同栽培區的附子品種間雙酯型生物堿以及總堿含量差異明顯。四川江油、北川以及布拖3個栽培區附子的生物堿含量明顯高于陜西勉縣、城固以及云南祿勸3個栽培區。這與6個栽培區土壤養分含量的比較分析的結論基本一致。因此土壤因子對附子中生物堿的含量有明顯影響,但除了土壤條件外,附子中雙酯型生物堿含量的高低可能還與有機體的遺傳特性、植物生長的外界環境以及栽培方式等因素密切相關。眾所周知四川人工栽培附子的歷史悠久,四川江油地區附子的種植方式明顯較其他栽培區精細,因此建立附子最優化栽培方式,實現附子高產、高品質、高效益的栽培模式是附子研究領域內存在并亟待解決的問題。

生物堿為附子的主要活性成分,是影響附子藥理作用的主要因素。土壤作為重要的生態因子對附子的質量有較大影響,其理化性質明顯影響附子中化學成分的含量。土壤的理化性質是土壤肥力的重要指標,研究其對附子生物堿含量的影響,對于建立附子最優化栽培方式具有重要的意義。

附子生長和有效成分積累除了受土壤條件影響外,氣象條件也可以直接影響植物的光合作用等生理活動,或通過改變土壤的理化性質來間接影響植物的生長發育和次生代謝物質的積累。由于土壤的固有性質較難改變,但可以通過追施不同比例的有機肥來提高藥材的質量以及產量。一般在生產上,常用氮、磷、鉀以及有機質等養分含量的多少來衡量土壤肥力的高低。四川江油、四川北川、四川布拖、云南祿勸、陜西勉縣、陜西城固6個栽培區土壤中有機質、全氮、速效磷、速效鉀含量存明顯差異。

相關性分析表明不同栽培區附子中生物堿的含量與相應土壤的理化性質有一定的相關性。 中烏頭堿與速效鉀有顯著相關性;烏頭堿與速效磷有極顯著相關性,與速效鉀有顯著相關性;雙酯型生物堿總量與速效磷有顯著相關性。

附子是植物烏頭的側根,而磷是植物根系生長的必要成分,土壤中磷的豐缺狀況以及供應強度直接影響著附子的生長發育、產量以及品質。土壤中速效磷含量低會影響附子根系生長,也會影響附子生物堿的積累。土壤中鉀的含量對于附子植株生長具有重要影響,附子中烏頭堿和次烏頭堿以及雙酯型生物堿總量均與速效鉀含量有極顯著相關性。在材料005和006中雙酯型生物堿的含量均較高,其相應土壤中速效磷和速效鉀含量亦高,這與相關性分析結果相一致。因此適當追施磷肥和鉀肥可有效提高附子中雙酯型生物堿的含量。

附子生物堿含量與土壤有機質和pH無顯著相關性,這就暗示,土壤中適當的有機質以及pH可能有利于附子的生長,也有可能有利于附子產量的提高,但對附子中生物堿的含量沒有明顯影響。

參考文獻:

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].北京:中國醫藥科技出版社, 2010.

[2] 全國農業技術推廣服務中心.土壤分析技術規范[M].北京:中國農業出版社, 2006.

[3] 劉瑾,丁平,邵艷華,等.巴戟天不同產地土壤理化性質對其質量的影響[J].現代中藥研究與實踐, 2011,25(4):3-5.

[4] 牛艷,徐 興,魏玉清,等.不同產地土壤因子與寧夏枸杞中β-胡蘿卜素關系的研究[J].農業科學研究,2005,26(2):21-39.

[5] 耿新翠,梁宗鎖.不同土壤含水量對附子塊根生長和保護酶活性的影響[J].安徽農業科學,2007,35(14):4107-4123.

[6] 龔又明,鄧廣海,林華.不同煎煮時間對熟附子生物堿的影響[J].今日藥學,2011,21(12):727-733.

[7] 舒曉燕,侯大斌,李鳳.不同品種附子生物堿和多糖含量的比較[J].中藥分析與鑒定,2010,12(32):2916-2918.

[8] 周海燕,周應群,羊勇,等.附子不同產區生態因子及栽培方式的考察與評價[J].中國現代中藥,2010,21(31):14-18.

[9] 夏燕莉,胡平,張美,等.附子優良品種選育及生物學特征研究[J].種子,2009,28(2):85-89.

[10] 李云霞,孫照,郭艷玲.酸性染料比色法測定川烏、草烏中總烏頭生物堿的含量[J].中成藥,2000,22(9):662-663.

取同一附子生藥材供試品溶液,室溫放置0、2、4、6、8、10、12、24、36 h后,按“1.2.1”中色譜條件平行進樣3次,記錄各次峰面積,計算各自的生物堿含量。結果顯示,中烏頭堿、次烏頭堿、烏頭堿在不同時間量的RSD值分別為0.76%、0.84%、0.93%。

2.3重復性試驗

稱取附子生藥材細粉共5份,每份約2 g,按樣品制備方法制備供試品溶液,按“1.2.1”中色譜條件測平行樣3次,記錄各次峰面積,計算3種單酯型生物堿的含量,結果顯示中烏頭堿、次烏頭堿、烏頭堿質量分數的RSD值分別為0.48%、0.36%、0.45%。

2.4加樣回收率試驗

稱取附子干燥細粉末共15份,每份1 g,每5份用于一種生物堿的回收率的測定,一共3組。每一組樣品分別加入相同對照品溶液適量,按樣品制備方法進行供試品溶液的制備和色譜分析。根據測得量和加入量計算其回收率。計算結果表明,中烏頭堿、次烏頭堿、烏頭堿平均加樣回收率(n=5)分別為99.1%、99.4%、99.0%;RSD值分別為1.21%、1.41%、1.17%。

2.5不同產地附子中6種生物堿含量的比較

不同產地的附子雙酯型生物堿及總堿含量的分析結果見表3。由表3可知,不同栽培區附子的雙酯型生物堿以及總堿含量差異明顯。其中就總堿含量比較,006號四川江油種源總堿含量明顯高于其他5個栽培區總堿含量,這與附子道地產區質量較高的結論相符合;就雙酯型生物堿含量比較而言,3種雙酯型生物堿含量總和從631.66 μg/g到1 156.80 μg/g,平均931.13 μg/g,四川布拖、四川北川以及四川江油(001、005、006)種源明顯高于陜西勉縣、陜西城固以及云南布拖(002、003、004)3種種源。這可能與各栽培區的自然環境、土壤條件以及栽種水平等多種因素有關。

2.6不同栽培區土壤養分含量的比較

不同栽培區土壤養分的含量見表4。由表4可知,附子不同栽培區土壤理化性質進行分析發現,不同栽培區土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀均存在明顯差異。其中四川布拖以及四川江油(001和006)的全氮以及有機質含量明顯高于其他4個栽培區;陜西城固、勉縣以及云南祿勸3個栽培區土壤養分含量較低,而四川北川、江油、布拖栽培區土壤肥力狀況較好,速效磷和速效鉀的含量明顯高于陜西城固、勉縣以及云南祿勸3個栽培區。這一結果與四川地區的附子產品質量高于陜西以及云南地區產品的現象相一致。但是附子生長以及成分積累不僅與土壤條件有關,遺傳、環境以及栽種方式等因素都與其有密切關聯。

2.7土壤養分與附子中雙酯型生物堿和總堿的相關性

土壤養分與附子中雙酯型生物堿和總堿相關性系數見表5。

由表5可知,將不同栽培區附子中雙酯型生物堿及總量與相應土壤理化性質進行相關性分析,中烏頭堿與速效鉀有顯著相關性,相關系數為0.888;烏頭堿與速效磷有極顯著相關性,與速效鉀有顯著相關性;次烏頭堿與速效鉀有顯著相關性,相關系數為0.813;雙酯型生物堿總量與速效磷、速效鉀有顯著相關性,相關系數分別為0.840、0.897。附子生物堿總堿與土壤中的速效磷有顯著相關性,且與中烏頭堿、次烏頭堿及雙酯型生物堿總量有顯著相關性;雙酯型生物堿總量與全氮以及pH無顯著相關性。次烏頭堿與中烏頭堿和烏頭堿均有顯著相關性。

3小結與討論

中藥材中的有效成分主要為植物次生代謝產物,生物堿是附子的生理活性物質,同時也是毒性物質。通過比較分析可以看出,不同栽培區的附子品種間雙酯型生物堿以及總堿含量差異明顯。四川江油、北川以及布拖3個栽培區附子的生物堿含量明顯高于陜西勉縣、城固以及云南祿勸3個栽培區。這與6個栽培區土壤養分含量的比較分析的結論基本一致。因此土壤因子對附子中生物堿的含量有明顯影響,但除了土壤條件外,附子中雙酯型生物堿含量的高低可能還與有機體的遺傳特性、植物生長的外界環境以及栽培方式等因素密切相關。眾所周知四川人工栽培附子的歷史悠久,四川江油地區附子的種植方式明顯較其他栽培區精細,因此建立附子最優化栽培方式,實現附子高產、高品質、高效益的栽培模式是附子研究領域內存在并亟待解決的問題。

生物堿為附子的主要活性成分,是影響附子藥理作用的主要因素。土壤作為重要的生態因子對附子的質量有較大影響,其理化性質明顯影響附子中化學成分的含量。土壤的理化性質是土壤肥力的重要指標,研究其對附子生物堿含量的影響,對于建立附子最優化栽培方式具有重要的意義。

附子生長和有效成分積累除了受土壤條件影響外,氣象條件也可以直接影響植物的光合作用等生理活動,或通過改變土壤的理化性質來間接影響植物的生長發育和次生代謝物質的積累。由于土壤的固有性質較難改變,但可以通過追施不同比例的有機肥來提高藥材的質量以及產量。一般在生產上,常用氮、磷、鉀以及有機質等養分含量的多少來衡量土壤肥力的高低。四川江油、四川北川、四川布拖、云南祿勸、陜西勉縣、陜西城固6個栽培區土壤中有機質、全氮、速效磷、速效鉀含量存明顯差異。

相關性分析表明不同栽培區附子中生物堿的含量與相應土壤的理化性質有一定的相關性。 中烏頭堿與速效鉀有顯著相關性;烏頭堿與速效磷有極顯著相關性,與速效鉀有顯著相關性;雙酯型生物堿總量與速效磷有顯著相關性。

附子是植物烏頭的側根,而磷是植物根系生長的必要成分,土壤中磷的豐缺狀況以及供應強度直接影響著附子的生長發育、產量以及品質。土壤中速效磷含量低會影響附子根系生長,也會影響附子生物堿的積累。土壤中鉀的含量對于附子植株生長具有重要影響,附子中烏頭堿和次烏頭堿以及雙酯型生物堿總量均與速效鉀含量有極顯著相關性。在材料005和006中雙酯型生物堿的含量均較高,其相應土壤中速效磷和速效鉀含量亦高,這與相關性分析結果相一致。因此適當追施磷肥和鉀肥可有效提高附子中雙酯型生物堿的含量。

附子生物堿含量與土壤有機質和pH無顯著相關性,這就暗示,土壤中適當的有機質以及pH可能有利于附子的生長,也有可能有利于附子產量的提高,但對附子中生物堿的含量沒有明顯影響。

參考文獻:

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].北京:中國醫藥科技出版社, 2010.

[2] 全國農業技術推廣服務中心.土壤分析技術規范[M].北京:中國農業出版社, 2006.

[3] 劉瑾,丁平,邵艷華,等.巴戟天不同產地土壤理化性質對其質量的影響[J].現代中藥研究與實踐, 2011,25(4):3-5.

[4] 牛艷,徐 興,魏玉清,等.不同產地土壤因子與寧夏枸杞中β-胡蘿卜素關系的研究[J].農業科學研究,2005,26(2):21-39.

[5] 耿新翠,梁宗鎖.不同土壤含水量對附子塊根生長和保護酶活性的影響[J].安徽農業科學,2007,35(14):4107-4123.

[6] 龔又明,鄧廣海,林華.不同煎煮時間對熟附子生物堿的影響[J].今日藥學,2011,21(12):727-733.

[7] 舒曉燕,侯大斌,李鳳.不同品種附子生物堿和多糖含量的比較[J].中藥分析與鑒定,2010,12(32):2916-2918.

[8] 周海燕,周應群,羊勇,等.附子不同產區生態因子及栽培方式的考察與評價[J].中國現代中藥,2010,21(31):14-18.

[9] 夏燕莉,胡平,張美,等.附子優良品種選育及生物學特征研究[J].種子,2009,28(2):85-89.

[10] 李云霞,孫照,郭艷玲.酸性染料比色法測定川烏、草烏中總烏頭生物堿的含量[J].中成藥,2000,22(9):662-663.

取同一附子生藥材供試品溶液,室溫放置0、2、4、6、8、10、12、24、36 h后,按“1.2.1”中色譜條件平行進樣3次,記錄各次峰面積,計算各自的生物堿含量。結果顯示,中烏頭堿、次烏頭堿、烏頭堿在不同時間量的RSD值分別為0.76%、0.84%、0.93%。

2.3重復性試驗

稱取附子生藥材細粉共5份,每份約2 g,按樣品制備方法制備供試品溶液,按“1.2.1”中色譜條件測平行樣3次,記錄各次峰面積,計算3種單酯型生物堿的含量,結果顯示中烏頭堿、次烏頭堿、烏頭堿質量分數的RSD值分別為0.48%、0.36%、0.45%。

2.4加樣回收率試驗

稱取附子干燥細粉末共15份,每份1 g,每5份用于一種生物堿的回收率的測定,一共3組。每一組樣品分別加入相同對照品溶液適量,按樣品制備方法進行供試品溶液的制備和色譜分析。根據測得量和加入量計算其回收率。計算結果表明,中烏頭堿、次烏頭堿、烏頭堿平均加樣回收率(n=5)分別為99.1%、99.4%、99.0%;RSD值分別為1.21%、1.41%、1.17%。

2.5不同產地附子中6種生物堿含量的比較

不同產地的附子雙酯型生物堿及總堿含量的分析結果見表3。由表3可知,不同栽培區附子的雙酯型生物堿以及總堿含量差異明顯。其中就總堿含量比較,006號四川江油種源總堿含量明顯高于其他5個栽培區總堿含量,這與附子道地產區質量較高的結論相符合;就雙酯型生物堿含量比較而言,3種雙酯型生物堿含量總和從631.66 μg/g到1 156.80 μg/g,平均931.13 μg/g,四川布拖、四川北川以及四川江油(001、005、006)種源明顯高于陜西勉縣、陜西城固以及云南布拖(002、003、004)3種種源。這可能與各栽培區的自然環境、土壤條件以及栽種水平等多種因素有關。

2.6不同栽培區土壤養分含量的比較

不同栽培區土壤養分的含量見表4。由表4可知,附子不同栽培區土壤理化性質進行分析發現,不同栽培區土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀均存在明顯差異。其中四川布拖以及四川江油(001和006)的全氮以及有機質含量明顯高于其他4個栽培區;陜西城固、勉縣以及云南祿勸3個栽培區土壤養分含量較低,而四川北川、江油、布拖栽培區土壤肥力狀況較好,速效磷和速效鉀的含量明顯高于陜西城固、勉縣以及云南祿勸3個栽培區。這一結果與四川地區的附子產品質量高于陜西以及云南地區產品的現象相一致。但是附子生長以及成分積累不僅與土壤條件有關,遺傳、環境以及栽種方式等因素都與其有密切關聯。

2.7土壤養分與附子中雙酯型生物堿和總堿的相關性

土壤養分與附子中雙酯型生物堿和總堿相關性系數見表5。

由表5可知,將不同栽培區附子中雙酯型生物堿及總量與相應土壤理化性質進行相關性分析,中烏頭堿與速效鉀有顯著相關性,相關系數為0.888;烏頭堿與速效磷有極顯著相關性,與速效鉀有顯著相關性;次烏頭堿與速效鉀有顯著相關性,相關系數為0.813;雙酯型生物堿總量與速效磷、速效鉀有顯著相關性,相關系數分別為0.840、0.897。附子生物堿總堿與土壤中的速效磷有顯著相關性,且與中烏頭堿、次烏頭堿及雙酯型生物堿總量有顯著相關性;雙酯型生物堿總量與全氮以及pH無顯著相關性。次烏頭堿與中烏頭堿和烏頭堿均有顯著相關性。

3小結與討論

中藥材中的有效成分主要為植物次生代謝產物,生物堿是附子的生理活性物質,同時也是毒性物質。通過比較分析可以看出,不同栽培區的附子品種間雙酯型生物堿以及總堿含量差異明顯。四川江油、北川以及布拖3個栽培區附子的生物堿含量明顯高于陜西勉縣、城固以及云南祿勸3個栽培區。這與6個栽培區土壤養分含量的比較分析的結論基本一致。因此土壤因子對附子中生物堿的含量有明顯影響,但除了土壤條件外,附子中雙酯型生物堿含量的高低可能還與有機體的遺傳特性、植物生長的外界環境以及栽培方式等因素密切相關。眾所周知四川人工栽培附子的歷史悠久,四川江油地區附子的種植方式明顯較其他栽培區精細,因此建立附子最優化栽培方式,實現附子高產、高品質、高效益的栽培模式是附子研究領域內存在并亟待解決的問題。

生物堿為附子的主要活性成分,是影響附子藥理作用的主要因素。土壤作為重要的生態因子對附子的質量有較大影響,其理化性質明顯影響附子中化學成分的含量。土壤的理化性質是土壤肥力的重要指標,研究其對附子生物堿含量的影響,對于建立附子最優化栽培方式具有重要的意義。

附子生長和有效成分積累除了受土壤條件影響外,氣象條件也可以直接影響植物的光合作用等生理活動,或通過改變土壤的理化性質來間接影響植物的生長發育和次生代謝物質的積累。由于土壤的固有性質較難改變,但可以通過追施不同比例的有機肥來提高藥材的質量以及產量。一般在生產上,常用氮、磷、鉀以及有機質等養分含量的多少來衡量土壤肥力的高低。四川江油、四川北川、四川布拖、云南祿勸、陜西勉縣、陜西城固6個栽培區土壤中有機質、全氮、速效磷、速效鉀含量存明顯差異。

相關性分析表明不同栽培區附子中生物堿的含量與相應土壤的理化性質有一定的相關性。 中烏頭堿與速效鉀有顯著相關性;烏頭堿與速效磷有極顯著相關性,與速效鉀有顯著相關性;雙酯型生物堿總量與速效磷有顯著相關性。

附子是植物烏頭的側根,而磷是植物根系生長的必要成分,土壤中磷的豐缺狀況以及供應強度直接影響著附子的生長發育、產量以及品質。土壤中速效磷含量低會影響附子根系生長,也會影響附子生物堿的積累。土壤中鉀的含量對于附子植株生長具有重要影響,附子中烏頭堿和次烏頭堿以及雙酯型生物堿總量均與速效鉀含量有極顯著相關性。在材料005和006中雙酯型生物堿的含量均較高,其相應土壤中速效磷和速效鉀含量亦高,這與相關性分析結果相一致。因此適當追施磷肥和鉀肥可有效提高附子中雙酯型生物堿的含量。

附子生物堿含量與土壤有機質和pH無顯著相關性,這就暗示,土壤中適當的有機質以及pH可能有利于附子的生長,也有可能有利于附子產量的提高,但對附子中生物堿的含量沒有明顯影響。

參考文獻:

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].北京:中國醫藥科技出版社, 2010.

[2] 全國農業技術推廣服務中心.土壤分析技術規范[M].北京:中國農業出版社, 2006.

[3] 劉瑾,丁平,邵艷華,等.巴戟天不同產地土壤理化性質對其質量的影響[J].現代中藥研究與實踐, 2011,25(4):3-5.

[4] 牛艷,徐 興,魏玉清,等.不同產地土壤因子與寧夏枸杞中β-胡蘿卜素關系的研究[J].農業科學研究,2005,26(2):21-39.

[5] 耿新翠,梁宗鎖.不同土壤含水量對附子塊根生長和保護酶活性的影響[J].安徽農業科學,2007,35(14):4107-4123.

[6] 龔又明,鄧廣海,林華.不同煎煮時間對熟附子生物堿的影響[J].今日藥學,2011,21(12):727-733.

[7] 舒曉燕,侯大斌,李鳳.不同品種附子生物堿和多糖含量的比較[J].中藥分析與鑒定,2010,12(32):2916-2918.

[8] 周海燕,周應群,羊勇,等.附子不同產區生態因子及栽培方式的考察與評價[J].中國現代中藥,2010,21(31):14-18.

[9] 夏燕莉,胡平,張美,等.附子優良品種選育及生物學特征研究[J].種子,2009,28(2):85-89.

[10] 李云霞,孫照,郭艷玲.酸性染料比色法測定川烏、草烏中總烏頭生物堿的含量[J].中成藥,2000,22(9):662-663.