杜曉華,胡項(xiàng)績(jī),揭雨成,2,邢虎成,2,鐘英麗,2
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所,湖南 長(zhǎng)沙410128;2.湖南省作物種質(zhì)創(chuàng)新與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙410128)
苧麻(Boehmeria nivea)為蕁麻科苧麻屬多年生草本植物,是一種重要的韌皮纖維作物,同時(shí),其根葉中所含的藥用成分種類豐富,也是我國(guó)民間治療疾病的良好藥物[1]。苧麻葉中主要含有綠原酸、漆葉甙、原茶兒酸、超氧化物歧化酶、多酚等,并有琥珀酸反應(yīng);苧麻根中含有的藥用成分主要包括血凝酸胺、黃酮甙、大黃素、大黃素甲醚-8-葡萄糖甙、三萜堿(或甾醇)、槲皮素、熊果酸、山俞酸、棕櫚酸、硬脂酸、烏搔酸、B-谷甾烷、B-D-葡萄糖、羥基脂族酸醚、不飽和脂族醇、紫彬素(抗癌 紫杉醇)等多種成分[2]。同時(shí),苧麻常年種植面積在10萬(wàn)hm2以上,其生物資源非常豐富,苧麻屬野生資源亦很多,使其作為藥用植物潛力巨大[2]。
綠原酸(Chlorogenicaeid),化學(xué)名為3-O-咖啡酞奎寧酸(3-caeffoylquinieaeid),是由咖啡酸和奎尼酸縮合的縮酚酸,又名咖啡鞣酸[3]。綠原酸作為一種重要的生物活性物質(zhì),對(duì)多種致病及流感病毒、孤兒病毒、皰疹病毒等產(chǎn)生抑制作用。具有解熱功能,可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬能力,具有多種保健和治療功能,可廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、保健、食品、化妝等領(lǐng)域[2]。而苧麻作為南方一種常見的纖維和飼用作物,與黑麥草(Lolium perenne)[4-5]等南方飼用作物比較,產(chǎn)量和飼用品質(zhì)相對(duì)較優(yōu),綠原酸含量亦相對(duì)較高。若能選育出高綠原酸含量的苧麻飼用種質(zhì)種則會(huì)減少合成的抗生素類添加劑的使用,從而提高飼料的品質(zhì)和安全性。綠原酸作為飼料添加劑用于動(dòng)物飼料的報(bào)道大部分集中在中草藥及其提取物(含多種成分)對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響上[6]。國(guó)內(nèi)外分別在魚、蛋雞和牛等的飼喂中做了相應(yīng)的試驗(yàn),取得了較好的飼喂效果[7]。目前,對(duì)綠原酸的分析方法主要有氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)及紫外分光光度法等。本研究分析在苧麻嫩莖葉收獲狀況下,不同種質(zhì)材料苧麻葉中綠原酸的產(chǎn)量及其影響最終產(chǎn)量的因素,以期為苧麻的飼用篩選提供一定的參考。
1.1 試驗(yàn)地概況及試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)地設(shè)在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園基地,土壤肥力中等,一般田間管理。小區(qū)面積2.0m×1.5m,17份試驗(yàn)材料(表1),3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。試驗(yàn)麻于2010年5月30日第1季收獲纖維,6月20日第1次刈割。此后,每20d刈割一次,每次刈割后2d內(nèi)進(jìn)行施肥和澆水,以保證其正常生長(zhǎng),共刈割8次。
1.2 方法
1.2.1 主要農(nóng)藝性狀測(cè)定 每收獲前測(cè)定一次,共測(cè)定8次。株高:收獲前用卷尺測(cè)定苧麻株高,每處理測(cè)定10株,取平均值,精度0.01cm;嫩莖葉鮮質(zhì)量:分小區(qū)收獲后,用電子秤稱量,精度1g;嫩莖葉干質(zhì)量:分小區(qū)105℃殺青10min,65℃烘至質(zhì)量恒定,用電子秤稱量,精度1g;葉莖比:苧麻葉干質(zhì)量/苧麻莖干質(zhì)量。
1.2.2 綠原酸含量和產(chǎn)量的測(cè)定 綠原酸含量和產(chǎn)量的測(cè)定參考趙立寧等[8]的方法,設(shè)3個(gè)重復(fù),最終產(chǎn)量及葉干質(zhì)量為8次收獲的總量。
1.3 數(shù)據(jù)分析 采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)v7.05專業(yè)版和Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
2.1 不同種質(zhì)苧麻農(nóng)藝性狀的比較 不同種質(zhì)苧麻農(nóng)藝性狀株高、產(chǎn)量和葉莖比不同(表1)。不同收獲期苧麻平均株高均在45cm以上,最高的是四川洪縣園麻,株高為61.20cm;其次是安仁黃水麻、沅江柴火麻、湘潭青皮麻,株高分別為59.40、59.40和59.00cm;最低的是綏寧青麻,株高為46.80cm。莖葉鮮質(zhì)量最高的是湘潭青皮麻,為10 750kg·hm-2;其次是沅江柴大麻和四川洪縣園麻,分別為8 880和8 580kg·hm-2;最低的是沅江青麻,為1 740kg·hm-2。莖葉干質(zhì)量最高的是四川洪縣園麻,為1 050kg·hm-2;最低的是沅江青麻,為130kg·hm-2。17份種質(zhì)材料的平均干質(zhì)量為470kg·hm-2。不同種質(zhì)苧麻葉莖比較高的依次為沅江青麻最高(2.60)、寧遠(yuǎn)苧麻(2.51)、安仁黃水麻(2.36),葉莖比較低的是四川洪縣園麻和安仁黃家麻,分別為0.92和0.72。
2.2 不同種質(zhì)苧麻葉總干質(zhì)量、葉綠原酸含量與總產(chǎn)量的比較 不同種質(zhì)苧麻葉片中綠原酸含量差異較大(表2),平均含量在0.058%~0.715%。含量最高的是寧遠(yuǎn)苧麻,達(dá)0.715%,與其他品種間差異顯著(P<0.05);其次是邵陽(yáng)青麻、沅江黃殼早,分別達(dá)0.494%和0.489%;含量最低的為安仁黃水麻,綠原酸含量只有0.058%。
苧麻葉干質(zhì)量居前列的是湘潭青皮麻和四川洪縣園麻,分別為4 606.632和4 046.944kg·hm-2,與其他種質(zhì)材料間差異顯著(P<0.05);較低的品種為長(zhǎng)寧青腳麻、沅江青麻和綏寧青麻,分別為830.000、768.416和697.112kg·hm-2。
苧麻葉綠原酸產(chǎn)量間的差異亦較大,產(chǎn)量較高的是湘潭青皮麻和四川洪縣園麻,分別達(dá)19.809和16.714kg·hm-2;其次是漣沅黃葉麻、沅江黃殼早、沅江柴火麻,產(chǎn)量分別為12.425、11.891和11.384kg·hm-2;較低的是沅江青麻和安仁黃水麻,分別為1.821和1.268kg·hm-2。17個(gè)種質(zhì)的平均綠原酸產(chǎn)量達(dá)7.879kg·hm-2,高于平均值的有8個(gè)品種,低于平均值的各種質(zhì)材料間綠原酸產(chǎn)量差異亦較大。
表1 不同種質(zhì)苧麻農(nóng)藝性狀比較Table 1 Comparison of agronomic trait of different ramie varieties
表2 不同種質(zhì)苧麻葉的綠原酸平均含量及總產(chǎn)量Table 2 Content and production of chlorogenic acid of leaves from different ramie varieties
2010年5月30日頭麻收獲纖維,6月20日第1次刈割,以后約每20d刈割一次,總計(jì)刈割8次,若頭麻不收獲纖維也可收獲莖葉,則可至少多刈割3次。單位面積苧麻葉的綠原酸產(chǎn)量會(huì)更高。此外,本研究中只測(cè)了苧麻葉中的綠原酸,莖中的綠原酸尚未測(cè)定,也未見有關(guān)苧麻莖中綠原酸含量測(cè)定的報(bào)道。
綠原酸在植物中分布廣泛,從高等雙子葉植物到低等藻類植物均有報(bào)道[9-16],但含量較高的植物卻不多,主要集中在杜仲科忍冬屬(Lonicera)和菊科蒿屬(Artemisia)的植物中,如金銀花(L.japonica)、向日葵(Helianthus annuus)、杜仲(Eucommia ulmoides)和可可樹(Theobroma cacao)[17]??ㄆ芍泻猩倭糠宇惢衔?,其中被認(rèn)為對(duì)胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性有抑制作用的物質(zhì)主要是綠原酸。它在葵花粕中的含量為0.70%~0.82%[18]。蒲公英(Taraxacum mongolicum)干葉中綠原酸含量為18.403 8~25.944 5mg·g-1[19];田吉等[20]測(cè)定杜仲葉中綠原酸含量在0.30%~3.12%;各種菊花(Dendranthema morifolium)中綠原酸含量均高于0.3%[21];李江[22]測(cè)定忍冬藤中綠原酸平均含量0.508%。
從總體上說(shuō),不同種質(zhì)苧麻葉中綠原酸含量也有較大差異,相對(duì)于成熟期的苧麻,幼嫩期苧麻葉中綠原酸含量略低。相對(duì)于向日葵、杜仲、蒲公英等植物,單位產(chǎn)量的苧麻葉中所含的綠原酸量較低,但十分接近于菊花中綠原酸的含量。我國(guó)是苧麻栽種大國(guó),苧麻栽培品種資源十分豐富,而且苧麻產(chǎn)量較高,在今后的研究中,很有可能從中發(fā)現(xiàn)綠原酸含量更高的種質(zhì)材料,從而能使苧麻的利用途徑更加寬廣。
通過(guò)不同種質(zhì)苧麻葉片中綠原酸含量的測(cè)定和比較得出,湘潭青皮麻、四川洪縣園麻無(wú)論是農(nóng)藝性狀,還是葉中綠原酸的含量均表現(xiàn)優(yōu)異,綠原酸產(chǎn)量較高,分別達(dá)19.809和16.714kg·hm-2;漣源黃葉麻各性狀表現(xiàn)均衡,總綠原酸產(chǎn)量12.425kg·hm-2,也達(dá)到了較高水平。沅江黃殼早農(nóng)藝性狀一般,但葉中綠原酸含量較高,綠原酸產(chǎn)量為11.891kg·hm-2。
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