白及与黄花白及假鳞茎产量及品质差异分析

2017-05-30 16:04仇硕赵健唐凤鸾蒋巧媛蒋庆鸿马博馨赵志国
南方农业学报 2017年9期
关键词:白及品质产量

仇硕 赵健 唐凤鸾 蒋巧媛 蒋庆鸿 马博馨 赵志国

摘要:[目的]分析药用植物白及与黄花白及的产量和品质差异,为白及种植户选种优质白及品种提供参考依据。[方法]测定种植两年的3份白及和l份黄花白及的假鳞茎产量、氨基酸含量、蛋白质含量、多糖含量及其对钙(Ca)等矿质元素的吸收特性,比较各品种间的产量差异,并分析氨基酸总含量等指标间的相关性。[结果]4份材料的产量间存在显著差异(P<0.05,下同),其中,资源‘桂白4号白及的假鳞茎产量(38112.15 kg/ha)较高,其次是资源白及(29112.15/ha),资源黄花白及和遵义白及的产量相对较低。4份材料的总氨基酸含量排序为遵义白及>资源‘桂白4号白及>资源黄花白及>资源白及;资源‘桂白4号白及的蛋白质含量最高,达7.22%,其次是遵义白及(7.12%),资源黄花白及和资源白及的蛋白质含量稍低,分别为6.60%和5.43%;资源黄花白及和资源‘桂白4号白及的多糖含量较高,分别为31.40%和29.70%,资源白及和遵义白及的多糖含量相对较低,分别为27.60%和23.60%。此外,4份材料對ca等矿质元素的吸收依矿质元素种类不同而存在差异。方差分析结果表明,氨基酸总含量和蛋白质含量间呈显著正相关,二者与Ca等5种矿质元素含量均呈正相关;多糖含量除与Mg含量呈正相关外,与其他指标均呈负相关;ca等5种矿质元素间表现出或正或负的相关性。[结论]白及与黄花白及、白及同一种内不同品种(或不同来源地品种)间均存在产量和品质差异,其中资源‘桂白4号白及的产量和品质均优于遵义白及、资源白及和资源黄花白及,可作为优质白及品种供药农选种。

关键词:白及;黄花白及;产量;品质

0引言

[研究意义]白及属(Bletilla)植物为多年生地生植物,全属6种,花紫红色、粉红色、黄色或白色,分布于亚洲的缅甸北部经我国至日本。我国产4种,分布区域北起江苏、河南,南至台湾,东起浙江,西至西藏东南部(察隅),分别为小白及[B.formosana(Hayata)Schltr.]、华白及[B.sinensis(Rolfe)Schltr,]、白及[B.striata(Thunb.ex A.Murray)Rchb.f.]和黄花白及(B.ochracea Schltr.)(中国植物志编辑委员会,1999)。白及又名白芨或紫花三叉白芨等,已被广泛栽培利用,其花紫红色或粉红色,是一种传统中药材,也可用于保健、护肤及美容养颜(芮海云等,2003;张卫明和蒋建新,2003),还可作糊料,用于制作高级卷烟烟蒂等(刘广斌等,2005)。市场上和民间常把小白及、华白及和黄花白及归为非正品白及使用,也有报道认为黄花白及用途与白及相同(赵艳霞等,2013),从而导致黄花白及等非正品混入市场。因此,分析白及与黄花白及的产量及品质差异,对白及的推广种植及利用具有重要意义。[前人研究进展]白及属植物种类虽少,但化学成分复杂,药理活性多样(任华忠等,2009;赵艳霞等,2013;仰莲等,2014)。白及的假鳞茎富粘性,含白及胶(Masae and Tomoko,1991),又称白及多糖或白及甘露聚糖(Bletilla mannan)。白及具有止血补肺、生肌止痛之效,用于咯血、吐血、慢性胃溃疡及肿瘤、外伤出血、疮疡肿毒、皮肤皲裂等症(国家药典委员会,2015;吴德喜等,2015)。黄花白及花黄色或淡黄色,其块茎(假鳞茎)性状及大小与白及相似,外皮纵皱,棕黄色或黄色,较难与白及区分。陈黎等(2014)研究认为,不同产地白及药材中的多糖含量不同。施彬等(2016)报道,两年生‘普洱1号白及每公顷鲜鳞茎产量为17550.00 kg。吴凤云等(2016)研究发现,栽培于普洱基地三年生白及的淀粉、多糖和蛋白质含量均比黄花白及高,品质更佳。[本研究切入点]市场上和民间对白及、小白及、华白及和黄花白及的使用较混乱,目前关于白及与黄花白及产量及品质差异的研究鲜见报道。[拟解决的关键问题]测定3份白及和1份黄花白及的产量、蛋白质含量、氨基酸含量、多糖含量及其对矿质元素的吸收特性,旨在分析白及与黄花白及间及同一白及不同品种间的产量和品质差异,为种植户选种优质白及品种提供参考依据。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验地位于广西桂林市资源县资源镇隘门界地区,海拔约900 m,属亚热带季风湿润气候区,具有明显的山地气候特征。土壤为沙壤土,土层深厚、土质肥沃,水热条件好,pH 4.66,有机质29.3 g/kg,钙(Ca)0.6 g/kg,铁(Fe)2.74%,镁(Mg)2.8 g/kg,锰(Mn)509.0 mg/kg,锌(zn)55.1 mg/kg,钴(Co)9.4mg/kg,镍(Ni)29.5 mg/kg。种植前,深挖排水沟,保证雨季排水畅通,每公顷施22500-30000kg鸡粪作基肥;开沟种植,沟深8-10 cm,种植后覆盖厚3-5cm细土。在4-6月,每15 dL右增施1次复合肥,每公顷施450-6000 kg。7-8月,每15 d左右施1次沼气肥。除草、淋水等工作按正常管理方式进行。

1.2试验材料

供试材料为:资源白及(ziyuan B.striata,引自广西资源县宝鼎山地区)、资源‘桂白4号白及(ziyuan B.striata‘Guibai 4,来源于广西资源县宝鼎山野生白及,由广西植物研究所经优良单株选育而成,选育登记号:桂登(药)2015034号)、遵义白及(zunyi B.striata,引自贵州遵义)和资源黄花白及(ziyuan B.ochracea,引自广西资源县宝鼎山地区)。2013年9~10月选择当年分株的假鳞茎,带芽种植。

1.3试验方法

试验设每小区面积3 m2,栽种25株,种植密度30 cm×45 cm,3次重复。

于2015年10月每小区采挖约1 m2,去掉地上部和须根系,称鲜重,折算出每公顷产量。每小区随机取1株(丛)根状茎(有5-6个块茎或假鳞茎),洗净后沸水煮约10 min,不断搅拌至透心时取出,切片晒至全干。粉碎机粉碎,过50目筛,3个重复混匀,送至广西壮族自治区分析测试研究中心测定氨基酸、蛋白质、多糖及矿质元素含量,其中,氨基酸含量参照GB/T 5009.124-2003进行测定;蛋白质含量参照GB5009.5-2010进行检测;多糖含量参照食用菌中粗多糖含量的测定标准(NY/T 1676-2008)进行测定,结果以干基计;矿质元素含量参照感耦等离子体原子发射光谱方法通则(JY/T 015-1996)进行测定。

1.4统计分析

试验数据采用Excel 2007进行统计,采用SASv8.0进行差异显著性分析,利用SPSS v13.0对氨基酸、蛋白质、多糖及Ca、Fe、Mg、Mn和Zn含量等指标进行相关性分析。

2结果与分析

2.1白及与黄花白及产量的差异

由表1可看出,4份材料的假鳞茎产量间存在显著差异(P<0.05,下同)。其中,资源‘桂白4号白及的假鳞茎鲜重最高,为38112.15 kg/ha,其次为资源白及和资源黄花白及,假鳞茎鲜重分别为29112.15和20844.45 kg/ha,遵义白及的假鳞茎鲜重最低,仅17541.30 kg/ha。说明不仅白及的假鳞茎产量与黄花白及差异明显,同一白及种内不同品种或不同种源白及的假鳞茎产量也存在明显差异。

2.2白及与黄花白及氨基酸含量的差异

由表2可知,遵义白及和资源‘桂白4号白及的氨基酸总含量较高,分别为4.89%和4.64%,其次为资源黄花白及,氨基酸總含量为4.21%,资源白及的氨基酸含量最低,仅3.62%;3份白及和1份黄花白及均未检测到半胱酰胺(含量<0.001);在所含的18种氨基酸中,资源‘桂白4号白及、遵义白及和资源黄花白及的天门冬氨酸含量最高,其次为谷氨酸含量;资源白及的谷氨酸含量最高,其次为天门冬氨酸含量;资源白及、资源‘桂白4号白及、遵义白及和资源黄花白及的天门冬氨酸和谷氨酸含量均远高于其他氨基酸含量,二者之和分别占其总氨基酸含量的36.18%、37.28%、35.99%和36.81%,说明3份白及和1份黄花白及所含氨基酸主要为天门冬氨酸和谷氨酸。

2.3白及与黄花白及蛋白质和多糖含量的差异

由表3可知,资源‘桂白4号白及和遵义白及的蛋白质含量相对较高,分别为7.22%和7.12%,其次是资源黄花白及,为6.60%,资源白及的蛋白质含量相对较低,仅5.43%,与氨基酸总含量的排序基本一致。

由表3还可看出,4份材料的多糖含量均较高。其中,资源黄花白及的多糖含量最高,为31.40%,其次为资源‘桂白4号白及(29.70%)和资源白及(27.60%),遵义白及的多糖含量最低,仅23.60%,与其氨基酸和蛋白质含量排序相反。

2.4白及与黄花白及矿质元素含量的差异

由表4可知,Ca含量方面,资源‘桂白4号白及和遵义白及均为0.28%,资源黄花白及为0.25%,资源白及为0.21%;Fe含量方面,遵义白及的Fe含量最高,为17.10%,资源黄花白及和资源‘桂白4号白及的Fe含量相近,分别为13.30%和13.O%,均高于资源白及(7.08%);Mg含量方面,资源‘桂白4号白及的Mg含量最高,达0.16%,是资源白及、遵义白及和遵义黄花白及的1.23-1.33倍;Mn含量方面,遵义白及的Mn含量达2.23%,约为其他品种的2.00倍;Zn含量方面,遵义白及、资源黄花白及和资源‘桂白4号白及的Zn含量均在2.00%左右,资源白及较低(1.29%)。表明3份白及和1份黄花白及对矿质元素的吸收因矿质元素不同而存在差异。

2.5白及和黄花白及营养元素及矿质元素含量的相关性分析

由表5可知,各白及和黄花白及的氨基酸总量与蛋白质含量及5种矿质元素含量间均呈正相关关系,氨基酸总量与多糖含量呈负相关关系。其中,氨基酸总量与蛋白质和Ca含量呈显著正相关;蛋白质含量与Ca含量呈极显著正相关(P0.05);多糖含量除与Mg含量呈一定正相关关系外,与其他指标均呈负相关关系;Ca等5种矿质元素问表现出或正或负的相关性。

3讨论

近年来,白及和黄花白及在云南、广西、贵州、湖南、安徽、浙江及四川等省(区)均有大面积种植,尤其以白及的种植面积较大,其假鳞茎大小和形态表现出强烈的地域性和道地性(李隆云等,1999;石晶,2010)。本研究中,在广西桂林市资源县种植两年后采收的资源‘桂白4号白及、资源白及和资源黄花白及的假鳞茎产量分别为38112.15、29112.15和20844.45 kg/ha,明显高于施彬等(2016)报道的两年生普洱1号白及产量(17550.00kg/ha),可能与种源、当地气候及种植条件等不同有关。

本研究中,4份材料的总氨基酸含量排序为遵义白及>资源‘桂白4号白及>资源黄花白及>资源白及;资源‘桂白4号白及和遵义白及的蛋白质含量为7.22%和7.12%,相对高于其他两份材料;资源黄花白及和资源‘桂白4号白及的多糖含量相对较高,分别为3 1.40%和29.70%。这些研究结果与姚宗凡等(2001)、吴凤云等(2016)对白及的研究结果不完全一致,其研究认为黄花白及品种的总氨基酸含量、蛋白质含量和多糖含量等品质指标全部低于白及品种,原因可能与药材的来源地不同有关。本研究不同白及品种或不同来源地白及品种间的多糖含量均较高,相互间差异明显,与陈黎等(2014)的研究结果一致。此外,4份材料对ca等矿质元素的吸收因矿质元素不同而存在差异。

白及的化学成分复杂、药效价值多样,目前并无对其药理活性等相关成分的质量控制标准,有关白及和黄花白及特征成分或某种重要成分含量标准的研究也未见报道,国内外研究多数是通过测定白及中的多糖含量来控制白及质量(王爱民等,2009)。本研究中,白及和黄花白及品种的多糖含量除与Mg含量呈一定正相关关系外,与其他指标均呈负相关关系,表明若仅以多糖含量高低判断白及质量好坏,则其他成分的含量会被忽略,白及的药用和营养价值不能得到充分利用。因此,今后需对白及药材质量标准进行深入探讨。种植白及需综合考虑产量和质量,才能产生更大的经济效益,如资源‘桂白4号白及的多糖含量(29.70%)稍低于黄花白及(31.40%),氨基酸含量(4.64%)稍低于遵义白及(4.89%),但其蛋白质含量(7.22%)最高,产量(38112.15kg/ha)也远高于黄花白及(20844.45kg/ha),可供白及种植户优先选择种植。鉴于《中华人民共和国药典》(国家药典委员会,2015)中规定白及为其药材的唯一植物来源,其他白及属植物所产药材均为伪品,建议农户种植白及时首先选择其中指定的白及(B.striata)为种源,其次选择产量高、适宜当地栽培的白及品种。

4结论

白及与黄花白及、白及同一种内不同品种(或不同来源地品种)的产量和品质存在明显差异,其中,资源‘桂白4号白及的产量和品种均优于遵义白及、资源白及和资源黄花白及,可供药农作为优质白及品种选种。

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