仇碩 趙健 唐鳳鸞 蔣巧媛 蔣慶鴻 馬博馨 趙志國


摘要:[目的]分析藥用植物白及與黃花白及的產量和品質差異,為白及種植戶選種優質白及品種提供參考依據。[方法]測定種植兩年的3份白及和l份黃花白及的假鱗莖產量、氨基酸含量、蛋白質含量、多糖含量及其對鈣(Ca)等礦質元素的吸收特性,比較各品種間的產量差異,并分析氨基酸總含量等指標間的相關性。[結果]4份材料的產量間存在顯著差異(P<0.05,下同),其中,資源‘桂白4號白及的假鱗莖產量(38112.15 kg/ha)較高,其次是資源白及(29112.15/ha),資源黃花白及和遵義白及的產量相對較低。4份材料的總氨基酸含量排序為遵義白及>資源‘桂白4號白及>資源黃花白及>資源白及;資源‘桂白4號白及的蛋白質含量最高,達7.22%,其次是遵義白及(7.12%),資源黃花白及和資源白及的蛋白質含量稍低,分別為6.60%和5.43%;資源黃花白及和資源‘桂白4號白及的多糖含量較高,分別為31.40%和29.70%,資源白及和遵義白及的多糖含量相對較低,分別為27.60%和23.60%。此外,4份材料對ca等礦質元素的吸收依礦質元素種類不同而存在差異。方差分析結果表明,氨基酸總含量和蛋白質含量間呈顯著正相關,二者與Ca等5種礦質元素含量均呈正相關;多糖含量除與Mg含量呈正相關外,與其他指標均呈負相關;ca等5種礦質元素間表現出或正或負的相關性。[結論]白及與黃花白及、白及同一種內不同品種(或不同來源地品種)間均存在產量和品質差異,其中資源‘桂白4號白及的產量和品質均優于遵義白及、資源白及和資源黃花白及,可作為優質白及品種供藥農選種。
關鍵詞:白及;黃花白及;產量;品質
0引言
[研究意義]白及屬(Bletilla)植物為多年生地生植物,全屬6種,花紫紅色、粉紅色、黃色或白色,分布于亞洲的緬甸北部經我國至日本。我國產4種,分布區域北起江蘇、河南,南至臺灣,東起浙江,西至西藏東南部(察隅),分別為小白及[B.formosana(Hayata)Schltr.]、華白及[B.sinensis(Rolfe)Schltr,]、白及[B.striata(Thunb.ex A.Murray)Rchb.f.]和黃花白及(B.ochracea Schltr.)(中國植物志編輯委員會,1999)。白及又名白芨或紫花三叉白芨等,已被廣泛栽培利用,其花紫紅色或粉紅色,是一種傳統中藥材,也可用于保健、護膚及美容養顏(芮海云等,2003;張衛明和蔣建新,2003),還可作糊料,用于制作高級卷煙煙蒂等(劉廣斌等,2005)。市場上和民間常把小白及、華白及和黃花白及歸為非正品白及使用,也有報道認為黃花白及用途與白及相同(趙艷霞等,2013),從而導致黃花白及等非正品混入市場。因此,分析白及與黃花白及的產量及品質差異,對白及的推廣種植及利用具有重要意義。[前人研究進展]白及屬植物種類雖少,但化學成分復雜,藥理活性多樣(任華忠等,2009;趙艷霞等,2013;仰蓮等,2014)。白及的假鱗莖富粘性,含白及膠(Masae and Tomoko,1991),又稱白及多糖或白及甘露聚糖(Bletilla mannan)。白及具有止血補肺、生肌止痛之效,用于咯血、吐血、慢性胃潰瘍及腫瘤、外傷出血、瘡瘍腫毒、皮膚皸裂等癥(國家藥典委員會,2015;吳德喜等,2015)。黃花白及花黃色或淡黃色,其塊莖(假鱗莖)性狀及大小與白及相似,外皮縱皺,棕黃色或黃色,較難與白及區分。陳黎等(2014)研究認為,不同產地白及藥材中的多糖含量不同。施彬等(2016)報道,兩年生‘普洱1號白及每公頃鮮鱗莖產量為17550.00 kg。吳鳳云等(2016)研究發現,栽培于普洱基地三年生白及的淀粉、多糖和蛋白質含量均比黃花白及高,品質更佳。[本研究切入點]市場上和民間對白及、小白及、華白及和黃花白及的使用較混亂,目前關于白及與黃花白及產量及品質差異的研究鮮見報道。[擬解決的關鍵問題]測定3份白及和1份黃花白及的產量、蛋白質含量、氨基酸含量、多糖含量及其對礦質元素的吸收特性,旨在分析白及與黃花白及間及同一白及不同品種間的產量和品質差異,為種植戶選種優質白及品種提供參考依據。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗地位于廣西桂林市資源縣資源鎮隘門界地區,海拔約900 m,屬亞熱帶季風濕潤氣候區,具有明顯的山地氣候特征。土壤為沙壤土,土層深厚、土質肥沃,水熱條件好,pH 4.66,有機質29.3 g/kg,鈣(Ca)0.6 g/kg,鐵(Fe)2.74%,鎂(Mg)2.8 g/kg,錳(Mn)509.0 mg/kg,鋅(zn)55.1 mg/kg,鈷(Co)9.4mg/kg,鎳(Ni)29.5 mg/kg。種植前,深挖排水溝,保證雨季排水暢通,每公頃施22500-30000kg雞糞作基肥;開溝種植,溝深8-10 cm,種植后覆蓋厚3-5cm細土。在4-6月,每15 dL右增施1次復合肥,每公頃施450-6000 kg。7-8月,每15 d左右施1次沼氣肥。除草、淋水等工作按正常管理方式進行。
1.2試驗材料
供試材料為:資源白及(ziyuan B.striata,引自廣西資源縣寶鼎山地區)、資源‘桂白4號白及(ziyuan B.striata‘Guibai 4,來源于廣西資源縣寶鼎山野生白及,由廣西植物研究所經優良單株選育而成,選育登記號:桂登(藥)2015034號)、遵義白及(zunyi B.striata,引自貴州遵義)和資源黃花白及(ziyuan B.ochracea,引自廣西資源縣寶鼎山地區)。2013年9~10月選擇當年分株的假鱗莖,帶芽種植。
1.3試驗方法
試驗設每小區面積3 m2,栽種25株,種植密度30 cm×45 cm,3次重復。
于2015年10月每小區采挖約1 m2,去掉地上部和須根系,稱鮮重,折算出每公頃產量。每小區隨機取1株(叢)根狀莖(有5-6個塊莖或假鱗莖),洗凈后沸水煮約10 min,不斷攪拌至透心時取出,切片曬至全干。粉碎機粉碎,過50目篩,3個重復混勻,送至廣西壯族自治區分析測試研究中心測定氨基酸、蛋白質、多糖及礦質元素含量,其中,氨基酸含量參照GB/T 5009.124-2003進行測定;蛋白質含量參照GB5009.5-2010進行檢測;多糖含量參照食用菌中粗多糖含量的測定標準(NY/T 1676-2008)進行測定,結果以干基計;礦質元素含量參照感耦等離子體原子發射光譜方法通則(JY/T 015-1996)進行測定。
1.4統計分析
試驗數據采用Excel 2007進行統計,采用SASv8.0進行差異顯著性分析,利用SPSS v13.0對氨基酸、蛋白質、多糖及Ca、Fe、Mg、Mn和Zn含量等指標進行相關性分析。
2結果與分析
2.1白及與黃花白及產量的差異
由表1可看出,4份材料的假鱗莖產量間存在顯著差異(P<0.05,下同)。其中,資源‘桂白4號白及的假鱗莖鮮重最高,為38112.15 kg/ha,其次為資源白及和資源黃花白及,假鱗莖鮮重分別為29112.15和20844.45 kg/ha,遵義白及的假鱗莖鮮重最低,僅17541.30 kg/ha。說明不僅白及的假鱗莖產量與黃花白及差異明顯,同一白及種內不同品種或不同種源白及的假鱗莖產量也存在明顯差異。
2.2白及與黃花白及氨基酸含量的差異
由表2可知,遵義白及和資源‘桂白4號白及的氨基酸總含量較高,分別為4.89%和4.64%,其次為資源黃花白及,氨基酸總含量為4.21%,資源白及的氨基酸含量最低,僅3.62%;3份白及和1份黃花白及均未檢測到半胱酰胺(含量<0.001);在所含的18種氨基酸中,資源‘桂白4號白及、遵義白及和資源黃花白及的天門冬氨酸含量最高,其次為谷氨酸含量;資源白及的谷氨酸含量最高,其次為天門冬氨酸含量;資源白及、資源‘桂白4號白及、遵義白及和資源黃花白及的天門冬氨酸和谷氨酸含量均遠高于其他氨基酸含量,二者之和分別占其總氨基酸含量的36.18%、37.28%、35.99%和36.81%,說明3份白及和1份黃花白及所含氨基酸主要為天門冬氨酸和谷氨酸。
2.3白及與黃花白及蛋白質和多糖含量的差異
由表3可知,資源‘桂白4號白及和遵義白及的蛋白質含量相對較高,分別為7.22%和7.12%,其次是資源黃花白及,為6.60%,資源白及的蛋白質含量相對較低,僅5.43%,與氨基酸總含量的排序基本一致。
由表3還可看出,4份材料的多糖含量均較高。其中,資源黃花白及的多糖含量最高,為31.40%,其次為資源‘桂白4號白及(29.70%)和資源白及(27.60%),遵義白及的多糖含量最低,僅23.60%,與其氨基酸和蛋白質含量排序相反。
2.4白及與黃花白及礦質元素含量的差異
由表4可知,Ca含量方面,資源‘桂白4號白及和遵義白及均為0.28%,資源黃花白及為0.25%,資源白及為0.21%;Fe含量方面,遵義白及的Fe含量最高,為17.10%,資源黃花白及和資源‘桂白4號白及的Fe含量相近,分別為13.30%和13.O%,均高于資源白及(7.08%);Mg含量方面,資源‘桂白4號白及的Mg含量最高,達0.16%,是資源白及、遵義白及和遵義黃花白及的1.23-1.33倍;Mn含量方面,遵義白及的Mn含量達2.23%,約為其他品種的2.00倍;Zn含量方面,遵義白及、資源黃花白及和資源‘桂白4號白及的Zn含量均在2.00%左右,資源白及較低(1.29%)。表明3份白及和1份黃花白及對礦質元素的吸收因礦質元素不同而存在差異。
2.5白及和黃花白及營養元素及礦質元素含量的相關性分析
由表5可知,各白及和黃花白及的氨基酸總量與蛋白質含量及5種礦質元素含量間均呈正相關關系,氨基酸總量與多糖含量呈負相關關系。其中,氨基酸總量與蛋白質和Ca含量呈顯著正相關;蛋白質含量與Ca含量呈極顯著正相關(P0.05);多糖含量除與Mg含量呈一定正相關關系外,與其他指標均呈負相關關系;Ca等5種礦質元素問表現出或正或負的相關性。
3討論
近年來,白及和黃花白及在云南、廣西、貴州、湖南、安徽、浙江及四川等省(區)均有大面積種植,尤其以白及的種植面積較大,其假鱗莖大小和形態表現出強烈的地域性和道地性(李隆云等,1999;石晶,2010)。本研究中,在廣西桂林市資源縣種植兩年后采收的資源‘桂白4號白及、資源白及和資源黃花白及的假鱗莖產量分別為38112.15、29112.15和20844.45 kg/ha,明顯高于施彬等(2016)報道的兩年生普洱1號白及產量(17550.00kg/ha),可能與種源、當地氣候及種植條件等不同有關。
本研究中,4份材料的總氨基酸含量排序為遵義白及>資源‘桂白4號白及>資源黃花白及>資源白及;資源‘桂白4號白及和遵義白及的蛋白質含量為7.22%和7.12%,相對高于其他兩份材料;資源黃花白及和資源‘桂白4號白及的多糖含量相對較高,分別為3 1.40%和29.70%。這些研究結果與姚宗凡等(2001)、吳鳳云等(2016)對白及的研究結果不完全一致,其研究認為黃花白及品種的總氨基酸含量、蛋白質含量和多糖含量等品質指標全部低于白及品種,原因可能與藥材的來源地不同有關。本研究不同白及品種或不同來源地白及品種間的多糖含量均較高,相互間差異明顯,與陳黎等(2014)的研究結果一致。此外,4份材料對ca等礦質元素的吸收因礦質元素不同而存在差異。
白及的化學成分復雜、藥效價值多樣,目前并無對其藥理活性等相關成分的質量控制標準,有關白及和黃花白及特征成分或某種重要成分含量標準的研究也未見報道,國內外研究多數是通過測定白及中的多糖含量來控制白及質量(王愛民等,2009)。本研究中,白及和黃花白及品種的多糖含量除與Mg含量呈一定正相關關系外,與其他指標均呈負相關關系,表明若僅以多糖含量高低判斷白及質量好壞,則其他成分的含量會被忽略,白及的藥用和營養價值不能得到充分利用。因此,今后需對白及藥材質量標準進行深入探討。種植白及需綜合考慮產量和質量,才能產生更大的經濟效益,如資源‘桂白4號白及的多糖含量(29.70%)稍低于黃花白及(31.40%),氨基酸含量(4.64%)稍低于遵義白及(4.89%),但其蛋白質含量(7.22%)最高,產量(38112.15kg/ha)也遠高于黃花白及(20844.45kg/ha),可供白及種植戶優先選擇種植。鑒于《中華人民共和國藥典》(國家藥典委員會,2015)中規定白及為其藥材的唯一植物來源,其他白及屬植物所產藥材均為偽品,建議農戶種植白及時首先選擇其中指定的白及(B.striata)為種源,其次選擇產量高、適宜當地栽培的白及品種。
4結論
白及與黃花白及、白及同一種內不同品種(或不同來源地品種)的產量和品質存在明顯差異,其中,資源‘桂白4號白及的產量和品種均優于遵義白及、資源白及和資源黃花白及,可供藥農作為優質白及品種選種。