海拔高度對鬼箭錦雞兒枝條及葉片有效成分的影響

摘 要：以六盤山鬼箭錦雞兒枝條、葉片為研究對象，探究海拔梯度對鬼箭錦雞兒枝條、葉片有效成分的影響。采用紫外分光光度法測定鬼箭錦雞兒枝、葉總黃酮含量，采用HPLC法測定鬼箭錦雞兒枝、葉中芒柄花素的含量。研究表明，鬼箭錦雞兒枝條總黃酮含量、芒柄花素含量隨海拔升高而升高在海拔2 920 m時，總黃酮含量及芒柄花素含量最高葉片總黃酮、芒柄花素含量隨海拔升高呈先升高后下降的趨勢在海拔2 680 m時，葉片總黃酮及芒柄花素含量最高，之后隨著海拔升高其含量降低不同海拔鬼箭錦雞兒枝條、葉片總黃酮及芒柄花素含量有顯著性差異。海拔對鬼箭錦雞兒枝條、葉片總黃酮及芒柄花素含量有影響，海拔2 920 m有利于鬼箭錦雞兒枝有效成分的積累，海拔2 680 m有利于葉有效成分的積累。

關鍵詞：海拔鬼箭錦雞兒枝條葉片總黃酮芒柄花素

中圖分類號：S567.7++9 文獻標識碼：A 文章編號：0488-5368（2024）08-0059-04

Effects of Different Altitudes on Effective Components in Branches and Leaves of" %Caragana jubata%

WANG Yongfu+2， DUO Jihong+1， WANG Dacheng+1，L Xiaoxu+1， GUAN Jianru+1

（1.Gansu Medical College， Pingliang，Gansu 744000， China2.Gansu Guangyao Baiyunshan Traditional Chinese Medicine Technology Co. Ltd.， Dingxi，Gansu 748100， China）

Abstract： This study investigates the effects of altitude gradients on the effective components of Caragana jubata （Pall.） Poir. branches and leaves in the Liupan Mountain. UV spectrophotometry was used to determine the content of total flavonoids， and HPLC was used to determine the content of formononetin in the branches and leaves of Caragana jubata （Pall.） Poir. The results showed that the contents of total flavonoids and formononetin in branches of Caragana jubata （Pall.） Poir. increased with the increase in altitude， peaking at 2 920 m. In contrast， the contents of total flavonoids and formononetin in leaves first increased and then decreased with the increase in altitude， peaking at 2 680 m. The contents of total flavonoids and formononetin in branches and leaves of Caragana jubata （Pall.） Poir. were significantly different at different altitudes. In conclusion， altitude significantly affects the contents of flavonoids and formononetin in the branches and leaves of Caragana jubata （Pall.） Poir. A high altitude of 2 920 m is conducive to the accumulation of total flavonoids and formononetin in branches， whereas an altitude of 2 680 m is optimal for leaves.

Key words：Altitude %Caragana jubata %（Pall.） Poir Branches Leaves Total Flavonoids Formononetin

鬼箭錦雞兒（%Caragana jubata %（Pall.） Poir.）別名鬼見愁、“佐木興”，是豆科錦雞兒屬多刺灌木，生長于海拔2 400～4 700 m的山坡、林緣，見于甘肅、寧夏、青海、內蒙古、河北等地[1，2]。鬼箭錦雞兒作為藏藥，其藥用部位為干燥紅色木質部心材[2]味澀，性涼，具有活血散瘀、涼血、降血壓的功效主治血熱癥、高血壓、月經不調等疾病[3]外用消毒散腫，治癤瘡癰疽[4]，根有清熱消腫、生肌止痛的功能。

野外調查發現，位于寧夏南部的六盤山主峰東坡和西坡生長有鬼箭錦雞兒，從海拔2 408 m到最高峰海拔2 942 m均有分布，不同海拔處其群落結構不同。研究表明，海拔變化不僅對藥用植物的生長發育、功能結構等方面有影響，也對其分布及有效成分積累有影響[5]。余斌斌[6]等研究海拔高度對青錢柳代謝產物的影響，發現黃酮類化合物和三萜類化合物在高海拔地區青錢柳葉片中具有較高的含量，而多糖在低海拔地區青錢柳葉片中具有較高的含量鄧小紅[7]等研究認為海拔780 m處有利于鉤藤生長，莖中生物堿含量及產量增加，使鉤藤植株總的生物堿含量及產量提高劉林芳[8]等發現祁連圓柏的酚類有效成分隨海拔升高而升高，精油含量隨海拔升高而呈現先升高后下降的趨勢。植物中黃酮類化合物含量變化也與地理位置、生境有關[9，10]，現代化學研究表明，鬼箭錦雞兒含有黃酮類、皂苷、生物堿、鞣質、揮發油和糖類等化學成分，其中黃酮類化合物芒柄花素是鬼箭錦雞兒的有效成分[11]，其含量是否會隨海拔變化發生改變，該差異是否會影響鬼箭錦雞兒的生長發育、生態適應性，目前，對鬼箭錦雞兒的研究多集中于提取有效成分、藥理活

性等[5，11～17]，較少關注海拔對藏藥鬼箭錦雞兒枝條、葉片有效成分的影響。本研究以六盤山北聯池管護區不同海拔高度的鬼箭錦雞兒為研究對象，分析其枝條（藥用部位心材來源）、葉片有效成分含量差異，探究海拔對鬼箭錦雞兒枝條、葉片有效成分積累的影響，以期對鬼箭錦雞兒的質量評價和擴大其資源利用率提供理論參考，探討鬼箭錦雞兒總黃酮、芒柄花素與群落結構的關系，以及生態適應性差異，為鬼箭錦雞兒資源的綜合開發和可持續利用提供依據。

1 試驗材料與方法

1.1 研究區域概況

六盤山北聯池管護區地處寧夏南部的黃土高原之上，平均海拔在2 500 m以上，最高峰海拔2 942 m。光熱資源較少，年平均日照時數2 200～2 400 h，年平均氣溫5～6 ℃。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣方調查及采樣 按照典型樣地設置方法，在六盤山北聯池管護區西坡海拔梯度分別為2 408 m、2 680 m、2 920 m處各設置1個試驗樣地，每個樣地內隨機設置6個樣方，其中1個喬木樣方（10 m×10 m），1個灌木樣方（5 m×5 m），4個草本樣方（2 m×2 m），做好群落結構調查[18]。每個樣方采集5株鬼箭錦雞兒作為一個實驗樣本，并剪取其葉片、枝條，置于密封袋中密封帶回。

1.2.2 材料處理 采集六盤山北聯池管護區海拔2 408 m、2 680 m、2 920 m 處鬼箭錦雞兒的枝條和葉片，去雜質、切斷、陰干、粉碎后過0.42 mm篩，作為試驗材料。

1.2.3 待測液的制備 分別稱取已粉碎過篩的鬼箭錦雞兒枝條和葉片粉末1.0 g，精確稱定，置于燒瓶中，按物料比1∶[KG-*2]20加入60%乙醇超聲-微波協同提取30 min，提取3次，棄去濾渣，合并濾液，進行蒸餾濃縮，用60%乙醇定容至50 mL容量瓶中，即得樣品提取液用于含量的測定[19]。

1.2.4 標準曲線的制備 精密稱取蘆丁標準樣品0.025 g用60%乙醇使其溶解，搖勻并定容至100 mL容量瓶中備用。精密吸取蘆丁對照品溶液 0 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL、3.0 mL分別置于25 mL容量瓶中，加60%乙醇至刻度，搖勻。精密量取上述各溶液2 mL于25 mL容量瓶中，各加1.0 mL 5% NaNO-2溶液搖勻放置5 min，再加1.5 mL 10% Al（NO-3）-3 溶液搖勻放置6 min，再加10%的NaOH溶液10 mL，然后用60%乙醇溶液稀釋至刻度搖勻放置10 min后，分別在510 nm處測定其吸光度，以吸光度為縱坐標，濃度為橫坐標，繪制標準曲線[20]。

1.2.5 總黃酮含量的測定 采用2020年版《中國藥典》四部中紫外-可見分光光度法進行總黃酮含量測定。吸取制備的樣品2 mL置于25 mL容量瓶中按順序依次加入5% NaNO-2 溶液1.0 mL搖勻，室溫放置5 min，加入10% Al（NO-3）-3 溶液1.5 mL搖勻，放置6 min，再加入10% NaOH 溶液10 mL，加60%乙醇稀釋至刻度，搖勻，室溫放置10 min，用紫外分光光度計于510 nm處測定吸光度，代入標準曲線求得總黃酮含量[20]。

1.2.6 芒柄花素含量的測定 色譜條件：色譜柱，Phenomenex C18 （250 mm×4.6 mm，5 μm）流動相，乙腈-0.2%磷酸水溶液（35：65）流速，1.0 mL/min柱溫，30℃進樣量，10 μL檢測波長，245 nm[21]。

1.3 數據處理

對海拔、分蓋度、草本伴生種和鬼箭錦雞兒枝、葉有效成分含量的相關數據進行相關性分析，公式如下：

運用Excel 2016進行簡單數據處理運用IBM SPSS Statistics 26進行相關性分析用Origin 2019b 64Bit繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同海拔梯度鬼箭錦雞兒群落結構比較

隨著海拔升高，鬼箭錦雞兒數量逐漸增多，鬼箭錦雞兒植株的草本伴生種呈遞增趨勢，蓋度逐漸增加，海拔2 920 m處鬼箭錦雞兒為建群種，群落中無其它喬木、灌木，伴生草本植物最多，鬼箭錦雞兒在高海拔的群落結構中能夠占據優勢，生長茂盛，在海拔2 680 m、2 408 m處的鬼箭錦雞兒植株矮小，同時期，葉子略顯枯萎（表1）。

2.2 不同海拔梯度鬼箭錦雞兒枝條、葉片總黃酮含量變化

不同海拔鬼箭錦雞兒枝條、葉片總黃酮含量發生變化。海拔2 408 m處和2 680 m處枝條總黃酮含量差異不顯著，但與海拔2 920 m總黃酮含量差異極顯著（%P%lt;0.01），鬼箭錦雞兒枝條總黃酮含量在海拔2 920 m處最高。鬼箭錦雞兒在海拔2 680 m處葉片總黃酮含量最高，且與其它海拔相比，差異極顯著（%P%lt;0.01），低海拔（2 408 m）處其葉片總黃酮含量最低。高海拔（2 920 m）處，鬼箭錦雞兒枝條總黃酮含量高于葉片總黃酮，低海拔時葉片總黃酮含量均高于枝條中，且具有差異性（%P%lt;0.01）（圖1）。

2.3 不同海拔梯度鬼箭錦雞兒枝條、葉片芒柄花素含量變化

不同海拔鬼箭錦雞兒枝條、葉片芒柄花素含量發生變化。海拔2 408 m處與2 680 m處枝條芒柄花素差異不顯著，但與海拔2 920 m枝條芒柄花素含量差異極顯著（%P%lt;0.01），鬼箭錦雞兒枝條芒柄花素含量在海拔2 920 m處最高。鬼箭錦雞兒在海拔2 680 m處葉片芒柄花素含量最高，且與海拔2 408 m相比，差異顯著（%P%lt;0.05），低海拔（2 408 m）處其葉片芒柄花素含量最低。隨海拔變化，鬼箭錦雞兒枝條芒柄花素含量始終高于葉片芒柄花素，且高海拔（2 920m）處枝條芒柄花素含量遠遠高于葉片含量，并具有極顯著差異（%P%lt;0.01）（圖2）。

2.4 海拔與鬼箭錦雞兒群落結構和枝葉有效成分含量相關性分析

為探究鬼箭錦雞兒有效成分含量與群落結構的關系以及生態適應性差異，對海拔、鬼箭錦雞兒群落結構和枝葉有效成分含量進行相關性分析，結果見表2。鬼箭錦雞兒枝條總黃酮含量、芒柄花素含量與海拔和分蓋度有極顯著正相關性（%Plt;0.01），與草本伴生種數有顯著正相關性（%P%lt;0.05）。鬼箭錦雞兒葉片芒柄花素含量與海拔有顯著正相關性（Plt;0.05），與草本伴生種數有極顯著正相關性（P%lt;0.01）葉片總黃酮含量與草本伴生種數有顯著正相關性（%P%lt;0.05），與海拔相關性不顯著。

3 結論與討論

植物無法移動去躲避環境中存在的各種危害，因此進化出許多種抗性機制。植物的次生代謝是植物與環境相互作用的結果，其產物提高了植物的自身保護與競爭能力，協調了植物與周圍環境的關系。黃酮類化合物屬于植物次生代謝產物，廣泛存在于植物的各種組織中，其形成和貯藏與植物的發育期、生長器官、組織和特化的細胞密切相關[22～24]，在植物中發揮著重要作用。研究表明在不同環境條件下植物通常表現出不同的黃酮類化合物積累特征[25]。而海拔、氣候、溫度等因素是影響藥用植物次生代謝的主要因子[26，27]。海拔是影響植物黃酮類化合物的重要生態因子之一，海拔對黃酮類化合物的影響是多種環境因子綜合作用的結果，許多研究基于黃酮類化合物分析了植物生態適應性隨海拔的變化特征[28]。本研究發現在海拔2 408～2 920 m，隨著海拔升高，鬼箭錦雞兒生境發生改變，從林緣到灌叢，且草本植物伴生種數也隨之增多，這可能是由于鬼箭錦雞兒在高海拔群落結構中占據了優勢，種間競爭減小，獲得的資源增多，生物量增多、生長茂盛，鬼箭錦雞兒枝條、葉片積累的總黃酮及芒柄花素含量增多且鬼箭錦雞兒分蓋度與枝總黃酮和芒柄花素含量有相關性，草本植物伴生種數與枝葉總黃酮、芒柄花素含量有相關性，這表明海拔不僅影響草本植物伴生種數而且對鬼箭錦雞兒枝條、葉片中總黃酮及芒柄花素積累也產生影響。本研究涉及的生態因子較為單一，后續研究可將生態因子細化并進行分析，以期為鬼箭錦雞兒總黃酮、芒柄花素與群落結構的關系、生態適應性提供更加準確的理論依據。

參考文獻：

[1] 中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志，第三十九卷[M].北京：科學出版社，1988.

[2] 張怡，賀春榮，楊學東，等.藏藥藏錦雞兒的基原植物與代用品考證[J].中草藥，2018，49（16）：3 950-3 956.

[3] 國家中醫藥管理局《中華本草》編委會.中華本草·藏藥卷[M].上海：上?？茖W技術出版社，2002.

[4] 中國科學院西北高原生物研究所.藏藥志[M].西寧：青海人民出版社，1991.

[5] 韓穎，馮婉慶，張婷婷，等.生態因子對藥用植物資源分布的影響[J].中華中醫藥雜志，2023，38（4）：1 450-1 453.

[6] 余斌斌.海拔高度對青錢柳代謝產物的影響及生態位預測研究[D].杭州：浙江理工大學，2021.

[7] 鄧小紅，姬拉拉，熊露露，等.不同海拔對鉤藤生長及生物堿含量的影響[J].植物生理學報，2020，56（10）：2 095-2 102.

[8] 劉林芳.不同海拔祁連圓柏的有效成分及生物活性研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2019.

[9] 郭夢橋，陳軒宇，洪森榮，等.三葉青葉表型多樣性與地上部分總黃酮含量相關性[J].植物研究，2022，42（5）：876-885.

[10] 馮興，王杰，張彥申，等.不同海拔梯度對獨一味和拉薩蒲公英黃酮含量的影響[J].西藏科技，2019（11）：9-11.

[11] 張玲玲，王楠軻，徐云，等.鬼箭錦雞兒中芒柄花素的薄層鑒別及總黃酮的測定[J].華西藥學雜志，2018，33（2）：200-202.

[12] 王立娜.鬼箭錦雞兒中查爾酮二聚體和查爾酮-異黃酮二聚體的抗炎活性研究[D].天津：天津大學，2019.

[13] 崔媛媛，楊成雄，嚴秀平.ZIF-8用于選擇性萃取藏藥鬼箭錦雞兒中的一個抗氧化活性成分[C].中國化學會第十三屆全國分析化學年會論文集（二），2018：1.

[14] 宋萍，楊新洲，張榮，等.藏藥鬼箭錦雞兒抗心血管疾病化學成分和藥理活性研究[R].西寧：青海民族大學，2017.

[15] 宋萍，田婭，馬歡.藏藥鬼箭錦雞兒的開發應用研究[J].北京中醫藥，2010，29（2）：128-130.

[16] 宋萍，楊趙立，趙明德.鬼箭錦雞兒花和葉中總黃酮含量的測定[J].化學世界，2009，50（5）：271-272+267.

[17] 王玉蘭，陳未名，李廣義.藏藥鬼箭錦雞兒的化學成分[J].中草藥，1986，17（8）：8-10.

[18] 張開弦，陳翠莎，任艷，等.野生珠芽蓼群落生物學特性與藥材品質對海拔和坡向的響應[J].中國藥學雜志，2022，57（3）：181-191.

[19] 蒙秋霞，牛偉，牛宇.小葉片錦雞兒葉片總黃酮提取工藝的優化[J].農產品加工（創新版），2011（10）：41-44+63.

[20] 宋萍，李存仁，于軍.分光光度法測定藏藥鬼箭錦雞兒中總黃酮的含量[J].時珍國醫國藥，2008（9）：2 076-2 077.

[21] 張幸福，駱桂法，王燕.藏錦雞兒的薄層鑒別和含量測定方法研究[J].中國新藥雜志，2014，23（22）：2 678-2 680+2 693.

[22] Jaakola L， Hohtola A. Effect of latitude on flavonoid biosynthesis in plants [J]. Plant Cell amp; Environment， 2010， 33（8）： 39-47.

[23] 董娟娥，張康健，梁宗鎖.植物次生代謝與調控[M].植物次生代謝與調控，2009.

[24] 王玲平，周生茂，戴丹麗，等.植物酚類物質研究進展[J].浙江農業學報，2010.

[25] 潘俊倩，佟曦然，郭寶林.光對植物黃酮類化合物的影響研究進展[J].中國中藥雜志，2016，41（21）：3 897-3 903.

[26] 代永欣，薛靜茹，楊楠，等.關帝山不同海拔和季節對沙棘黃酮含量的影響[J].核農學報， 2024， 38（2）：374-383.

[27] 楊林林.不同生長時期人參皂苷合成及其關鍵酶基因表達對生態因子的響應 [D].長春：吉林農業大學， 2017.

[28] 薛靜茹. 沙棘黃酮類化合物含量對海拔的響應及與生長、生理指標的關系[D].太原：山西農業大學， 2022.

基金項目：全國第四次中藥資源普查項目甘肅靜寧縣普查項目（GSZYPC201804）2023 年甘肅省高等學校創新創業教育改革項目（2023-7-44）。

第一作者簡介：王永福（1985-），男，工程師，本科，主要從事中藥開發工。

通信作者：關鑒茹。