异地栽培对何首乌活性成分的影响研究

　　　　　　 作者：严寒静，马超，杨全，房志坚

【摘要】 目的 探讨环境因素对何首乌活性成分的影响。方法 以9个居群何首乌为试验材料，研究异地栽培前后何首乌活性成分含量的变化。结果 异地栽培后何首乌中大黄素(P<0.01)和2，3，5，4′四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷(P<0.05)的含量与原产地相比有显著性差异，大黄素甲醚含量不因栽培环境改变而发生明显变化。结论 何首乌化学成分的差异是由种质因素和环境因素共同作用的结果。

【关键词】 何首乌; 异地栽培;活性成分

　　(School of Traditional Chinese Medicine，Guangdong Pharmaceutical College，Guangzhou，Guangdong 510006，China)Abstract:Objective To investigate the effects of planting environments on bioactive components of Polygonum multiflorum Thunb.Methods Samples of Polygonum multiflorum from 9 different locations were collected and transplanted.Three bioactive components (2，3，5，4′tetrahydroxystilbene2OβDglucoside，emodin and physcion) were determined with high performance liquid chromatography.Results Remarkable differences were observed in contents of emodin(P<0.01)and 2，3，5，4′tetrahydroxystilbene2OβDglucoside(P<0.05)，however，nonsignificant influence on physcion was detected.Conclusion The growing environments and genotypes of populations lead to the differences of components in Polygonum multiflorum.

　　Key words:Polygonum multiflorum Thunb.;transplantation;bioactive components

　　何首乌为传统补益类中药，为蓼科植物何首乌Polygonum multiflorum Thunb.的块根[1]，在我国黄河以南均有分布，主要含有二苯乙烯苷类、蒽醌类化合物等[2]。二苯乙烯苷具有抗衰老、降低胆固醇、提高免疫功能、防治动脉硬化及保肝等作用[3]，何首乌中的最重要的二苯乙烯类化合物是2，3，5，4′四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷，2010版《中国药典》将其作为何首乌药材质量控制的指标。蒽醌类化合物具有调血脂、强心、抗菌、抗癌、提高免疫功能等作用，何首乌所含蒽醌类化合物以大黄素、大黄素甲醚、大黄酚等为主[3]。临床应用发现何首乌质量参差不齐，在我们的前期研究中也证实了不同产区何首乌药材活性成分存在较大差异[4-5]。故为了保证用药的安全有效，极有必要进行品种选育。我们将9个不同居群何首乌移栽于一处，以主要活性成分2，3，5，4′四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷、大黄素、大黄素甲醚为测定指标，考察异地栽培前后其含量的变化，探讨环境因素对药材品质形成的影响，为筛选优良品种、提高何首乌药材质量提供依据。

　　1 仪器与试药

　　1.1 试药

　　2004年7月～8月间在全国采集了9个居群的何首乌药材(块根)和种苗，2004年～2005年将种苗异地栽培于广东药学院(赤岗校区)，按常规方法进行田间作物管理，2005年4月移栽于广东药学院中山校区，以居群为单位，间距30 mm分隔种植，2008年5月收获移栽2年的何首乌药材。所有药材经广东药学院中药学院严寒静副教授鉴定均为蓼科植物何首乌Polygonum multiflorum Thunb.。

　　大黄素对照品(中国药品生物制品检定所，批号110756220110);大黄素甲醚对照品(中国药品生物制品检定所，批号1107582200307);2，3，5，4′四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷对照品(中国药品生物制品检定所，批号110844200404);甲醇、乙腈(Dikma公司)为色谱纯;其余试剂均为分析纯;水为重蒸水。

　　1.2 仪器

　　Waters 2695 Separation Module高效液相色谱仪，Waters 2996二极管阵列检测器，EMpower色谱工作站。

　　2 方法与结果

　　2.1 2，3，5，4′四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷的测定

　　按照2010版药典方法进行[1]。

　　2.2 大黄素、大黄素甲醚的测定

　　采用文献[4]所报道的高效液相色谱法进行测定。

　　2.3 统计方法

　　数据处理采用SPSS11.5分析完成。采用t检验对生长在原产地和中山的何首乌质量指标平均数差异的显著性进行检测。结果见表1。表1 不同居群何首乌异地栽培前后活性成分比较结果注：TG为2，3，5，4′四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷;EM为大黄素; PH为大黄素甲醚。*P<0.05，**P<0.01 表1列出了不同居群何首乌在原产地生长和异地栽培的活性成分含量的比较结果。从t检验的结果得知，异地栽培2年采收的何首乌药材中大黄素的含量与原产地采收者差异有显著性(P<0.01)，2，3，5，4′四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷的含量与原产地相比差异有统计学意义(P<0.05)，而大黄素甲醚的含量栽培前后差异无统计学意义。

　　环境反应指数表示供试品种源种植在中山与原产地相应检测指标的相对比值。相对比值在0%～100%范围内，反应指数越大，意味着该指标对环境反应越迟钝。而在相对比值大于100%的情况下，反应指数越大，意味着该指标对环境反应越敏感。

　　从反应指数看，大黄素含量受环境影响最大，反应指数变幅为5.107%～53.37%，均值为21.19%，其次为2，3，5，4′四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷，反应指数变幅为88.84%～203.3%，均值为134.0%，而大黄素甲醚含量受环境影响则较小。从变异系数看，大黄素对环境反应的敏感性在居群间的差异最大，RSD为78.84%，2，3，5，4′四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷的差异最小，为27.98%。

　　由表1可知，同一居群何首乌的不同活性成分对环境反应的敏感性也存在较大的差异，有的成分对环境反应较敏感，有的成分则较为迟钝。如德庆居群何首乌的2，3，5，4′-四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷对环境反应最迟钝，反应指数为96.91%，而大黄素对环境反应却极为敏感，反应指数为7.299%。由此可知，不同居群的同一活性成分或同一居群的不同活性成分可表现出不同的环境反应。

　　3 讨论

　　3.1 二苯乙烯苷类化合物是中药何首乌发挥降血脂、促智、抗衰老等作用的主要成分[3];蒽醌类化合物则是何首乌发挥润肠、通便作用的主要成分[3]。本实验以此2类成分作为指标性成分，可以较好的反应药材的品质。

　　3.2 药材中化学成分的种类和含量受到遗传因素和环境的双重影响[6]。植物体受不同的生态或地理环境长期选择作用塑造而形成的地方性特化基因型(local specialized genotype)是导致不同居群药材品质差异的内在因素;气候、土壤等环境因子是对药材的品质差异产生影响的外在因素。

　　陈万生等人[7]认为何首乌化学成分的差异主要源于种质差异，而环境因素的影响不大。他们测定了9个产区的10个何首乌样品异地移栽2 年前后化学成分的含量，发现除山东产何首乌在移栽后化学成分的含量发生较大变异外，其余各样品化学成分含量基本保持了原来的特性。但本研究结果显示：异地栽培后何首乌主要活性成分的变化并不一致，大黄素甲醚不因生长环境变化而发生明显变化，而大黄素和2，3，5，4′四羟基二苯乙烯2OβD葡萄糖苷则发生了变化，但没有表现出因环境变化的趋同性。因此尚不能得出“何首乌化学成分的差异主要来源于种质差异”的结论。结合本研究前期对ITS序列的分析[8-9]可知，不同地区何首乌在长期地理环境选择作用下，形成了特异的基因型。对于药材来说，决定药材疗效的物质基础是其活性成分，其种类和含量的高低(表型)是基因型与环境之间相互作用的产物，可用公式表示为：表型=基因型+环境饰变[6]。表型具有可塑性，说明了为什么不同产地的同一种药材质量和疗效有着差别。因此在筛选何首乌优良种质资源的过程中，应从遗传和环境两方面综合考虑，可使育成的品种在生产应用过程中品质不易受栽培环境的变化而改变。

参考文献

　[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典:2010年版一部[M].北京:中国医药科技出版社，2010:164-165.

　　[2] 中国中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草：6卷[M].上海:上海科学技术出版社，1999:671-674.

　　[3] 廖海民，胡正海.何首乌的生物学及化学成分研究进展[J].中草药，2006，36(2):311-314.

　　[4] 严寒静，傅军，梁从庆，等.不同采集地何首乌中蒽醌类成分的含量测定[J].中成药，2007，29(7):91-94.

　　[5] 傅军，严寒静，梁从庆，等.不同采集地何首乌的质量评价[J].广东药学院学报，2006(3):253-264.

　　[6] 黄璐琦，张瑞贤.“道地药材”的生物学探讨[J].中国中药杂志，1997，32(9):563-566.

　　[7] 陈万生，柴逸峰，张卫东，等.不同产地何首乌化学成分及品质的差异[J].药学实践杂志，2000，18(5):344-345.

　　[8] 严寒静，房志坚，余世孝.不同种源何首乌的ITS序列分析及其亲缘关系研究[J].西北植物学报，2008，28(5):922-927.

　　[9] 张宏意，石祥刚.不同产地何首乌的ITS序列研究[J].中草药，2007，38(6):911-914.