為了研究比較不同構樹品種Broussonetiapapyrifera中化學成分含量的變化,研究以1a生的“白皮”構樹、“紅皮”構樹、“雜交”構樹和對照構樹為試驗材料,分別提取并測定了其葉片、莖、根中牡荊素、異牡荊苷、大波斯菊苷、木犀草苷、木犀草素、芹菜素、總多糖、總多酚、總黃酮的含量,并對其進行比較分析和綜合評價。結果表明,構樹葉的藥用價值大于根部和莖部,四個構樹品種中“紅皮”構樹的藥用價值較高。
關鍵詞:構樹;不同品種;含量;化學成分;綜合評價
構樹(Broussonetiapapyrifera)為桑科(Moraceae)構屬(Broussonetia)落葉喬木,別名構桃樹、褚桃、楮實子樹等,是一種常見的鄉土樹種,在我國分布廣泛,資源十分豐富,繁殖力、生命力頑強。據《名醫別錄》、《本草綱目》等醫學著作記載,構樹的乳液、葉、果實、種子、根皮、樹皮,具有較高的藥用價值[1-2]。其果實在中醫學上被稱為楮實子或構樹子,與構樹根一同入藥,具有補腎、利尿、強筋骨的功效。現代藥理研究表明,構樹中的黃酮類、酚類等化合物,具有抗菌、免疫調節、抗癌等作用,是主要的藥用成分[3]。為了研究其體內化學成分,研究者們從構樹根、莖、葉中分離提取了多種化合物,包括胡蘿卜素、槲皮素、甘草素、過氧化麥角甾醇、牡荊素、芹菜素等[4-6]。但構樹是一個變異性很大的樹種,從葉片被毛、葉裂深淺、樹皮顏色、樹干形態等皆不盡相同[7]。研究表明,不同產地構樹葉中總黃酮含量存在很大的差異,含量最高的比最低的相差6倍[8]。不同構樹品種間的化學物質含量是否有差異,差異是否明顯等研究尚未見報告。為深入了解構樹的化學成分及不同品種之間的差異,本研究以目前通過林業部門認定或審定的3個構樹品種‘白皮’構樹、‘紅皮’構樹、‘雜交’構樹和對照為試驗材料,測定了其葉、莖、根中9種化學成分含量,為了解構樹根中的化學成分以及更好地對其進行開發利用奠定基礎。
1材料與方法
1.1材料及試劑
試驗材料為1a生‘白皮’構樹、‘紅皮’構樹、‘雜交’構樹和對照構樹的葉、莖、根。樣品分別于2017年10月采自河南省鄢陵縣。總糖值的對照品為葡萄糖。總多酚的對照品為沒食子酸,總黃酮的對照品為蘆丁。
1.2實驗儀器
UltiMate3000高效液相色譜儀及色譜柱(100mm×2.1mm,3μm)(ThermoScientific);MS105DU型十萬分之一分析天平(MettlerToledo)。
1.3單體成分含量測定
1.3.1對照品溶液的制備分別精密稱取6個單體化合物的對照品2.0mg,加甲醇10mL制成0.2mg·mL-1的溶液。1.3.2供試品溶液的制備分別取構樹根、莖、葉樣品粉末各1.3g,精密稱定,精密加入100mL70%甲醇水,稱定重量,加熱回流1h,冷卻至室溫,再稱定重量,用70%甲醇補足減失的重量,搖勻、過濾,取續濾液即得。1.3.3測定方法分別精密吸取對照品溶液和供試品溶液各5μL,注入液質聯用色譜儀,測定,以外標一點法計算構樹單體成分含量。
1.4總化學成分含量測定
1.4.1總多糖含量測定分別取構樹根、莖、葉樣品粉末各約1.0g,精密稱定,加蒸餾水浸提過濾,取續濾液1mL至10mL的容量瓶中,蒸餾水稀釋至刻度,搖勻。精密量取1mL溶液,加4mL0.2%蒽酮-硫酸,加熱后冷卻待測。采用紫外分光光度法,獲得標準葡萄糖溶液的最大吸收波長,在最大吸收波長570nm處測定供試品溶液吸收度,代入標準曲線。實驗重復3次。1.4.2總多酚含量測定分別取構樹根、莖、葉樣品粉末各約2.0g,精密稱定,加入20mL80%乙醇,采用超聲輔助提取法提取3次,離心后濃縮,再用80%乙醇定容至25mL,取2mL溶液稀釋至10mL,得到供試品溶液。采用紫外分光光度法,獲得沒食子酸標準品的最大吸收波長,在最大吸收波長755nm處測定供試品溶液吸收度,代入標準曲線。實驗重復3次。1.4.3總黃酮含量測定分別取構樹根、莖、葉樣品粉末各約2.0g,精密稱定,加40mL的50%乙醇加熱回流提取過濾,加50%乙醇適量,定容至50mL。取溶液1mL,加入5%的NaNo2溶液0.3mL、10%的AL(NO3)3溶液0.3mL、1moL·L-1NaOH溶液4mL,用50%乙醇稀釋定容待測。采用紫外分光光度法,獲得蘆丁對照品的最大吸收波長,在最大吸收波長510nm處測定供試品溶液吸收度,代入標準曲線。實驗重復3次。
1.5數據處理
利用MicrosoftExceL進行數據的統計處理,利用隸屬函數法對化學成分含量進行綜合評價[9]。
2結果與分析
2.1不同構樹品種的葉、莖、根中6種單體成分含量
通過對構樹的葉、莖、根中牡荊素、異牡荊苷、大波斯菊苷、木犀草苷、木犀草素和芹菜素的測定,發現無法測得構樹的莖、根中牡荊素和大波斯菊苷的含量,而葉片中上述兩種單體化合物的成分可以測得。從圖1可以看出,牡荊素和異牡荊苷的含量在四個不同構樹品種葉片中差異顯著。該兩種單體成分在‘紅皮’構樹葉片中的含量最高,牡荊素達到了1.038mg·g-1,異牡荊苷達到了2.392mg·g-1;在‘雜交’構樹葉中的含量最低,牡荊素為0.134mg·g-1,異牡荊苷達到了0.771mg·g-1。大波斯菊苷的含量在對照、‘白皮’、‘紅皮’構樹葉中差異不顯著,在‘雜交’構樹葉中含量最高,為0.993mg·g-1。木犀草苷含量在‘白皮’和‘紅皮’構樹葉中差異不顯著,四個品種該單體成分含量最高的是‘雜交’構樹,為0.659mg·g-1。木犀草素和芹菜素的含量在四個品種中差異均不顯著,含量相對于其他單體化合物來說較低,通過計算四個品種中各單體化合物的平均含量,木犀草素的平均值為0.022mg·g-1,芹菜素的平均值為0.014mg·g-1。從圖2、圖3可以看出,在構樹莖和根中測得的4個單體化合物中,木犀草素的含量在四個品種構樹中差異顯著,在‘紅皮’構樹的根中含量最高,為0.266mg·g-1,其次為‘紅皮’構樹莖中,為0.146mg·g-1;在對照構樹莖中含量最低,僅為0.018mg·g-1。
2.2四個構樹品種的總多糖、總多酚、總黃酮含量
通過對四個不同構樹品種的葉、莖、根中總多糖、總多酚、總黃酮的含量測定分析(圖4~6),可以看出構樹根中的總多糖含量高于葉和莖,在四個品種中差異顯著。‘雜交’構樹根中的總多糖含量最高,為75.506mg·g-1。總多酚在葉和根中的含量較高,莖中較少,在四個品種中差異顯著,其中在對照構樹葉片中含量最多,為18.27mg·g-1,但在其莖中含量最少,僅為4.408mg·g-1。總黃酮同樣在葉和根中的含量較高,在莖中較少,在四個品種中差異顯著,其中‘紅皮’構樹的葉片中含量最高,為43.98mg·g-1,在‘雜交’構樹莖中最少。
2.3四個構樹品種的化學成分含量綜合評價
通過方差分析,得到異牡荊苷、木犀草苷、木犀草素、總多糖、總多酚、總黃酮6種測定物含量在四個構樹品種中皆呈顯著性差異,因此,可以用模糊數學中的隸屬函數法對測定物含量高低進行綜合分析。6種測定物含量指標與構樹中總化學成分含量皆呈正相關,因此,利用公式(1)求得其隸屬函數值,將每個品種的各項隸屬函數值累加起來,用其平均值作為各構樹品種不同器官的化學成分總含量高低的綜合鑒定標準,值越大,含量越高。結果顯示,12個不同品種構樹葉、莖、根中化學成分含量順序為‘紅皮’葉>‘白皮’葉>對照葉>‘雜交’葉>‘紅皮’根>對照根>‘白皮’根>‘雜交’根>‘紅皮’莖>‘白皮’莖>‘雜交’莖>對照莖(表1)。
3結果與討論
構樹葉、果實、楮實子、樹皮、根皮和乳汁均含有一定的生理活性物質,具有廣泛的醫藥用途,本研究測定了構樹葉、莖、根中牡荊素、異牡荊苷、大波斯菊苷、木犀草素、木犀草苷、芹菜素、總多糖、總多酚、總黃酮的含量,并對其進行了比較研究。牡荊素、異牡荊苷、大波斯菊苷、木犀草素、木犀草苷、芹菜素均為構樹葉中已經確定測得的單體化合物[10-12]。木犀草素、木犀草苷是一種天然黃酮類化合物,存在于多種植物中。具有多種藥理活性,如消炎、抗過敏、降尿酸、抗腫瘤、抗菌、抗病毒等,能夠在治療心血管疾病、“肌萎縮性脊髓側索硬化癥”、SARS、肝炎等疾病中發揮積極作用[13-14]。牡荊素能夠活血化瘀,理氣通脈,異牡荊苷是一種抗腫瘤化合物。芹菜素是一種黃酮類化合物,廣泛存在于多種水果和蔬菜中,具有抗腫瘤、抗氧化、抗炎等多種作用[15]。大波斯菊苷具有較強的抑制腫瘤細胞的作用[16]。通過本研究發現,構樹的莖、根中牡荊素和大波斯菊含量由于含量極低,本試驗手段無法測得,另外,與葉相比,莖和根中異牡荊苷、木犀草苷和芹菜素含量同樣極低。葉片中總黃酮和總多酚的含量最高,其次為根,最后為莖。綜合四種構樹的葉、莖、根中6種差異顯著的化學成分含量排序的總和,評價順序為葉>根>莖(表1)。莖中化學成分含量最少的原因可能為,構樹莖部木質化后,含有化學內含物的細胞變少,因此測定結果最小。構樹是一個變異性很大的樹種,從直觀上看,葉片就有無毛、少毛和多毛;葉色就有綠色、黃色、黃綠相間,甚至一株樹上就有綠色葉、黃綠相間葉;葉緣鋸齒深淺不一,差別很大;樹干皮色就有赫色、紅色、赫白相間色、近白色;株型就有直立型、叢生型等[7]。構樹不同品種之間同樣存在著生理生化方面的差異。從構樹四個不同品種中化學成分的測定研究結果可以看出,不同品種間化學成分差異明顯,通過綜合評價得到四個構樹品種中,化學成分含量排序為‘紅皮’>‘白皮’>對照>‘雜交’。
作者:王文君 侯志華 任媛媛 王念 翟曉巧
相關論文