新疆古爾班通古特沙漠不同地區(qū)荒漠肉蓯蓉功效物質(zhì)評價(jià)

姬曉慧，李鴻輝，李桂芳，汪 莉，李予霞

（石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆 石河子 832003）

肉蓯蓉為列當(dāng)科多年寄生草本植物蓯蓉的干燥肉質(zhì)莖，其寄主有著名的護(hù)沙植物梭梭、怪柳屬和鹽爪爪屬植物等［1］，主要分布在內(nèi)蒙古、甘肅、新疆、青海等一帶?；哪馍惾兀–istanche deserticola Y.C.Ma）的寄主為黎科植物梭梭，主產(chǎn)于內(nèi)蒙古西北部和新疆北疆的古爾班通古特沙漠邊緣地區(qū)，而管花肉蓯蓉通常寄生于檉柳屬植物紅柳的根上，且大都分布于新疆南部的塔克拉瑪干沙漠周圍地區(qū)。國內(nèi)外廣泛研究了肉蓯蓉屬植物的化學(xué)成分、藥理作用及其所含的抗衰老活性成分，包括苯乙醇苷（PhGs）、多糖、寡糖、木質(zhì)素及其類黃酮、生物堿等，結(jié)果表明肉蓯蓉中的這些活性物質(zhì)具有補(bǔ)腎陽、益精血、潤腸通便、抗疲勞、抗衰老、抗腫瘤和增強(qiáng)機(jī)體免疫力［2-6］、增強(qiáng)記憶力、保護(hù)心肌供血等多種功效［7-9］。

近年來，人們對綠色養(yǎng)生的意識越來越高，如何利用天然藥食兩用植物調(diào)養(yǎng)身體，成為備受關(guān)注的話題。在中醫(yī)“藥補(bǔ)不如食補(bǔ)”的理論下，藥食兩用研究就成為大家關(guān)注的方向。肉蓯蓉作為古時(shí)西域各國上貢朝廷的珍品，更是歷代補(bǔ)腎壯陽類處方中使用頻度最高的補(bǔ)益藥物之一，視為滋補(bǔ)上品［10］。本研究通過電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）測定荒漠肉蓯蓉中的銅、鐵、鎂、錳、鋅元素；通過高效液相色譜法（HPLC）測定荒漠肉蓯蓉藥效成分的松果菊苷和毛蕊花糖；通過分光光度計(jì)法測定荒漠肉蓯蓉中的蛋白質(zhì)、多糖和總黃酮，并結(jié)合地理位置、氣候條件進(jìn)行相關(guān)性分析，從而為藥食兩用植物資源荒漠肉蓯蓉的深度開發(fā)和綜合利用提供重要依據(jù)，也為荒漠肉蓯蓉的選育及新產(chǎn)品開發(fā)提供較為系統(tǒng)的試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試荒漠肉蓯蓉樣品采自新疆古爾班通古特沙漠不同地區(qū)，包括奇臺、石河子、吉木薩爾（人工種植）、塔城、博樂及阿勒泰地區(qū)等，樣品采集地及生境條件見表1。將所采取的樣品洗凈，切成片，晾干，粉碎過孔徑0.212 mm篩即為待測樣品。另將芳草湖部分荒漠肉蓯蓉分為花、花序軸（著生花的莖，即莖上部）、鱗莖（肉質(zhì)莖與花序軸相連的部位，即莖中部）、肉質(zhì)莖（莖下部）3部分進(jìn)行晾干粉碎處理。

儀器設(shè)備：1200系列高效液相色譜儀（包括DAD紫外檢測器），美國安捷倫公司；ZORBAX SB-C18色譜柱，美國；Optima 8300 ICP-OES 等離子體發(fā)射儀，珀金埃爾默儀器（上海）有限公司；SECU R A124-1CN 型電子分析天平，德國賽多利斯公司；KQ-100DB型數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；離心機(jī)，基因有限公司；天平，德國賽多利斯集團(tuán)；DK-826電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；磁力攪拌器，雷琪實(shí)驗(yàn)器材有限公司；分光光度計(jì)，上海核光技術(shù)有限公司；SHA-B水浴恒溫振蕩器，金壇市醫(yī)療儀器廠；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；RT-04高速粉碎機(jī)，榮聰精密科技有限公司。

表1 采樣地和生境特點(diǎn)

試劑：苯酚，天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司；乙酸，天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開發(fā)公司；乙腈，天津市福辰化學(xué)試劑廠；甲醇，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；蘆?。ㄊ|香葉苷），國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；松果菊苷（批號14080710）、毛蕊花糖苷 （批號 15040713），由北京世紀(jì)奧科生物技術(shù)有限公司提供，純度＞98%；牛血清蛋白，北京索萊寶科技有限公司；考馬斯亮藍(lán)G-250，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；其余試劑均為分析純，自制高純水。硝酸、高氯酸（優(yōu)級純），格里斯（天津）醫(yī)藥化學(xué)技術(shù)有限公司；Cu、Fe、Mn、Zn單元素標(biāo)準(zhǔn)液。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 蛋白質(zhì)含量測定 （1）制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。分別取 0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、0.8 mL 標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液至試管，補(bǔ)水至1 mL，再向各管加入4 mL考馬斯亮藍(lán)G-250，混勻，放置2 min后，以0號管作為參比，在595 nm處測定吸光度［11-14］。以蛋白質(zhì)濃度X（μg/mL）為橫坐標(biāo)，吸光度Y為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.0071X+0.0518，R2=0.9994。

（2）樣品提取及測定。稱取不同地區(qū)的荒漠肉蓯蓉待測樣品2 g，在恒溫75℃水浴鍋中按料液比1∶55提取165 min，得到提取液備用。取提取液1 mL，加入4 mL考馬斯亮藍(lán)G-250，蓋塞，混勻，放置2 min，以0號管作為空白調(diào)零，在595 nm處測定吸光度。

1.2.2 多糖含量測定 （1）制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。精準(zhǔn)配制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)貯備液（0.1 mg/ mL），準(zhǔn)確量取標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL于刻度試管中，分別加水至2 mL，準(zhǔn)確加入5%苯酚1.0 mL及98%濃硫酸5 mL，搖勻，靜置5 min，沸水浴15 min，冷卻至室溫［15-16］。以超純水或蒸餾水替代標(biāo)準(zhǔn)液作空白對照，在490 nm處測定吸光值，以吸光度A為縱坐標(biāo)，濃度C為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=4.1012X+0.0107，R2=0.9989。

（2）樣品提取及測定。稱取不同地區(qū)的荒漠肉蓯蓉待測樣品2 g，在恒溫75℃水浴鍋中，按料液比1∶55提取165 min，得到提取液備用。取提取液0.3 mL至10 mL容量瓶，然后從容量瓶中吸取1 mL，再加入1 mL水，加入5%苯酚溶液1 mL，搖勻后迅速加入5 mL 濃硫酸顯色，振蕩5 min，在沸水浴上加熱15 min，取出后冷卻至室溫，以空白為參比，在490 nm處測吸光度。多糖含量計(jì)算公式為：

式中，C為荒漠肉蓯蓉樣品溶液中葡萄糖的含量（mg/L），D為荒漠肉蓯蓉藥材樣品溶液的稀釋倍數(shù)，m為樣品質(zhì)量。

1.2.3 總黃酮的測定［17-19］（1）制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。配制濃度為0.1 mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液，精密量取蘆丁標(biāo)液 0、 0.5、1、2、3、4、5 mL至20 mL刻度試管，分別加入5% NaNO2溶液0.3 mL，混勻；加入10% Al（NO3）3溶液0.3 mL，混勻；放置5 min，加入4% NaOH溶液3.0 mL，搖勻；再加30%乙醇定容至10 mL 顯色5 min，以空白為對照，在510 nm處測吸光度，以吸光度A為縱坐標(biāo)，濃度C為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.1067X-0.0073，R2=0.9998。

（2）樣品提取及測定。稱取不同地區(qū)的荒漠肉蓯蓉等測樣品2 g，按料液比1∶50（80%乙醇）在90℃條件下回流3.5 h得到黃酮提取液。黃酮含量測定方法同標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.4 毛蕊花糖苷和松果菊苷測定［20-21］（1）Agilent ZORBAX SB-C18：色譜柱（4.6 mm×250 mm， 5 μm），流動相甲醇-乙睛-1%醋酸（15∶10∶80），流速0.6 mL/min；柱溫30℃，檢測波長334 nm。標(biāo)準(zhǔn)曲線制作：精密稱取松果菊苷和毛蕊花糖苷對照品各20 mg加流動相分別制成0.375 mg/mL的松果菊苷和毛蕊花糖苷溶液。準(zhǔn)確吸取上述松果菊苷和毛蕊花糖苷對照品溶液4、8、12、14、16、20 μL，分別注入高效液相色譜儀，以兩種對照品的進(jìn)樣量（μg）為橫坐標(biāo)、相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，求線性回歸方程。松果菊苷標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=504.33X-1105.5，R2=0.9994；毛蕊花糖苷標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=555.93X-1184.4，R2=0.9993。

（2）樣品提取及測定。分別稱取各粉末狀樣品肉蓯蓉0.25 g于離心管中，加入5 mL流動相，按料液比1∶20在超聲提取儀中功率100 W提取90 min，待浸提液冷卻后4 000 r/min離心10 min。取適當(dāng)上清液用微孔濾膜（0.45 μm）濾過，進(jìn)樣（10 μL）測含量。

1.2.5 微量元素的測定［22］使用萬分之一分析天平精確稱量0.2 g樣品（過孔徑0.212 mm篩），加入5 mL硝酸和2 mL高氯酸，消化至無色透明即可。消煮完成后冷卻至室溫，將消煮液無損轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中，使用去離子水稀釋至50 mL刻度處，搖勻即獲得供試品溶液。用Optima 8300 ICP-OES 等離子體發(fā)射儀直接測定，每個(gè)樣品重復(fù)測定3次。各元素的波長分別為：Cu 327.393 nm，F(xiàn)e 238.204 nm，Mn 257.610 nm，Zn 206.200 nm?？瞻讓φ盏闹谱鞣椒ㄏ嗤?。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析法進(jìn)行比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地區(qū)荒漠肉蓯蓉總功效物質(zhì)含量差異比較

采用不同提取與測定方法，新疆古爾班通古特沙漠不同地區(qū)荒漠肉蓯蓉的活性成分含量見表2。由表2可知，古爾班通古特沙漠不同地區(qū)采集的荒漠肉蓯蓉中總黃酮含量占比權(quán)重最高，其次為松果菊苷和多糖含量。松果菊苷和毛蕊花糖苷屬黃酮類化合物中的苯乙醇苷類，實(shí)驗(yàn)得知荒漠肉蓯蓉中松果菊苷和毛蕊花糖苷含量占總黃酮的45%以上，其中奇臺地區(qū)荒漠肉蓯蓉的苯乙醇苷類化合物積累最佳、占總黃酮的65.5%，其次是阿勒泰地區(qū)為49.9%。據(jù)近年來國內(nèi)外對茶多酚、蜂膠、銀杏黃酮等的藥理和營養(yǎng)性的廣泛深入的研究和臨床試驗(yàn)，證實(shí)黃酮類化合物既是藥理因子，又是重要的營養(yǎng)因子，是一種新發(fā)現(xiàn)的營養(yǎng)素，對人體具有重要的生理保健功效。而多糖及可溶性蛋白含量在各地區(qū)的荒漠肉蓯蓉中的含量變化不大，有利于人體吸收。分子生物學(xué)的研究揭示，微量元素通過與蛋白質(zhì)和其他有機(jī)基團(tuán)結(jié)合，形成了酶、激素、維生素等生物大分子，發(fā)揮著重要的生理生化功能?；哪馍惾刂形⒘吭睾孔罡叩氖氰F元素，其次是錳元素。國外曾有報(bào)道，人體內(nèi)鐵、銅、鋅總量減少均會減弱免疫機(jī)制，降低抗病能力，助長細(xì)菌感染，而且感染后的死亡率亦較高。據(jù)報(bào)道古爾班通古特沙漠沙漠阿勒泰地區(qū)荒漠肉蓯蓉中的微量元素鋅含量可與香菇媲美，其余地區(qū)的荒漠肉蓯蓉鋅含量堪比核桃。

從表2還可以看出，古爾班通古特沙漠不同地區(qū)荒漠肉蓯蓉總功效物質(zhì)含量（含微量元素）在 9.034%～18.21%之間，由高到低依次為莫索灣＞塔城＞奇臺＞吉木薩爾＞博樂＞阿勒泰，表明莫索灣和塔城產(chǎn)荒漠肉蓯蓉的藥食功效高于其他地區(qū)，即藥材質(zhì)量較高。吉木薩爾采荒漠肉蓯蓉是人工種植，總功效物質(zhì)含量略低于奇臺，但苯乙醇苷類物質(zhì)的積累卻大大低于奇臺產(chǎn)荒漠肉蓯蓉，其原因可能與生境土質(zhì)及微生物群落相關(guān)，也可能與藥材的道地性有關(guān)。

表2 新疆古爾班通古特沙漠不同地區(qū)荒漠肉蓯蓉中活性成分含量

2.2 荒漠肉蓯蓉不同部位功效物質(zhì)含量差異比較

莫索灣地區(qū)荒漠肉蓯蓉植株不同部位的功效物質(zhì)含量見圖1。從圖1可以看出，荒漠肉蓯蓉肉質(zhì)莖（下部莖）中各功效物質(zhì)含量高于其他部位，總黃酮含量及松果菊苷含量變化差異比較大，而總糖含量變化較小。營養(yǎng)成分的轉(zhuǎn)移可能與荒漠肉蓯蓉的生殖生長及營養(yǎng)成分的運(yùn)輸有關(guān)，當(dāng)荒漠肉蓯蓉開花后，急速將中部和上部莖中的營養(yǎng)成分轉(zhuǎn)移到花中供其種子成熟所需，而此時(shí)的中部及上部的肉蓯蓉莖木質(zhì)化程度較高，營養(yǎng)成分相對下部莖的含量低很多。

圖1 荒漠肉蓯蓉不同部位中功效物質(zhì)含量

2.3 荒漠肉蓯蓉各功效物質(zhì)含量與生境相關(guān)性分析

目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀只是測定各化學(xué)成分的含量，肉蓯蓉的有效成分及其相互作用關(guān)系以及是否具有增力作用尚未明確。因此，我們對荒漠肉蓯蓉主要有效成分進(jìn)行化學(xué)分析，研究各成分間的相互作用關(guān)系以及與生境的相關(guān)性，初步闡述荒漠肉蓯蓉增力有效成分及其相互作用關(guān)系。從表3可以看出，總黃酮含量與松果菊苷含量極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.962（P＜0.01），與可溶性蛋白含量也呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；可溶性蛋白含量與松果菊苷含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），而松果菊苷含量與毛蕊花糖苷含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。表明荒漠肉蓯蓉中可溶性蛋白與黃酮類化合物的合成會呈現(xiàn)增力效應(yīng)。在人工種植肉蓯蓉時(shí)，適當(dāng)增加N、P、K肥是否能夠提高植株體內(nèi)活性成分的增加有待進(jìn)一步探究。相關(guān)性分析結(jié)果表明，銅元素與鋅元素呈正相關(guān)（r=0.97，P＜0.01），鐵元素與錳元素呈正相關(guān)（r=0.885，P＜0.05）。從表3還可以看出，年平均氣溫與黃酮含量相關(guān)性較高（r=0.8）；（松+毛）/總黃酮比值與年平均降水量呈負(fù)相關(guān)（r=-0.764），與經(jīng)緯度呈正相關(guān)（r=0.668），雖然它們之間的相關(guān)性不顯著，但從一定程度反映它們之間有一定的相關(guān)性關(guān)系，即缺水和經(jīng)度南移情況下有利于松果菊苷與毛蕊花糖苷的合成，而溫度較高有利于提高荒漠肉蓯蓉中總黃酮的含量，最佳溫度有待進(jìn)一步探討。

表3 荒漠肉蓯蓉各功效物質(zhì)相互關(guān)系

3 結(jié)論與討論

荒漠肉蓯蓉是新疆非常珍稀的藥食兩用植物，具有廣泛的醫(yī)療保健價(jià)值［23］。肉蓯蓉的功效研究是肉蓯蓉研發(fā)所涉及的基礎(chǔ)理論研究中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此，我們對北疆古爾班通古特沙漠不同區(qū)域特有的荒漠肉蓯蓉的功效物質(zhì)進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究，包括營養(yǎng)成分和次生代謝物質(zhì)尤其是松果菊苷和毛蕊花糖苷，并在此基礎(chǔ)上對各地區(qū)荒漠肉蓯蓉材料的品質(zhì)進(jìn)行初步的分析和評價(jià)。本研究結(jié)果表明，古爾班通古特沙漠中莫索灣和塔城地區(qū)產(chǎn)的荒漠肉蓯蓉藥效含量較高，分別為17.75%和17.34%，約為博樂和阿勒泰地區(qū)的兩倍，這可能與生境有較大的相關(guān)性，有待進(jìn)一步研究探討?；哪馍惾厝赓|(zhì)莖（下部莖）中功效物質(zhì)含量分別為總黃酮8.255%、多糖2.729%、松果菊苷3.104%、毛蕊花糖苷0.786%，普遍高于其他部位，這是因?yàn)榛哪馍惾卦诓杉瘯r(shí)大多花已經(jīng)露頭，此時(shí)花序軸、鱗莖及肉質(zhì)莖各占約1/3，花序軸和鱗莖中含有大量的木質(zhì)素，當(dāng)進(jìn)行繁殖生長時(shí)最先將營養(yǎng)輸送給它們，以供種子成熟，因此營養(yǎng)含量偏低。

藥用植物活性成分的篩選是個(gè)很有活力的領(lǐng)域，最近幾年不斷有新的化學(xué)成分尤其是活性天然成分被發(fā)現(xiàn)，但荒漠肉蓯蓉中的活性成分研究還比較滯后，我們在測定松果菊苷和毛蕊花糖苷成分的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)荒漠肉蓯蓉中還有一個(gè)成分含量比較高，需進(jìn)一步確認(rèn)該化學(xué)成分，其藥效功能也有待進(jìn)一步研究，這些活性成分對推動荒漠肉蓯蓉的藥效藥理研究具有重要意義。

從各營養(yǎng)相關(guān)性分析可以初步看出，總黃酮含量與松果菊苷和可溶性蛋白含量顯著正相關(guān)，松果菊苷含量與毛蕊花糖苷含量呈顯著正相關(guān)，從而表明荒漠肉蓯蓉中可溶性蛋白與黃酮合成會呈現(xiàn)增力效應(yīng)。在人工種植肉蓯蓉時(shí)，適當(dāng)增加N、P、K肥有可能會提高植株體內(nèi)的活性成分。同時(shí)，數(shù)據(jù)分析表明，年平均氣溫與黃酮含量相關(guān)性較高（r=0.8）；（松+毛）/總黃酮比值與年平均降水量呈負(fù)相關(guān)（r=-0.764），與經(jīng)緯度呈正相關(guān)（r=0.668）。雖然它們之間的相關(guān)性不是非常顯著，但從一定程度反映它們之間有一定的相關(guān)性關(guān)系，缺水、較高的溫度和經(jīng)度的南移可能有利于松果菊苷與毛蕊花糖苷的合成。