堿液浸泡法去除太白貝母種子種皮最佳條件探究

賀珍珍，張新悅，強(qiáng) 敏，王展宇，陳克克，強(qiáng) 毅

(1.陜西師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，西北瀕危藥材資源開發(fā)國家工程實驗室，陜西 西安 710062；2.西安文理學(xué)院 生物與環(huán)境工程學(xué)院 基因工程實驗室，陜西 西安 710065；3.西安市秦嶺天然產(chǎn)物開發(fā)與抗癌類創(chuàng)新藥物研究重點實驗室，陜西 西安 710065)

1 引言

太白貝母FritillariataipaiensisP.Y.Li，又稱太貝、尖貝、秦貝，是百合科貝母屬的藥用植物，以其干燥鱗莖入藥，被2010-2020年版《中國藥典》一部收錄于川貝母項下[1～2]，是藥材川貝母的基源植物之一。太白貝母具有清熱潤肺，化痰止咳，散結(jié)消癰等作用，臨床廣泛應(yīng)用于肺熱燥咳、肺陰虛等病癥[3]。許多研究結(jié)果表明，太白貝母化學(xué)成分以及藥理作用與川貝母十分相似，是川貝母基源植物中最適合在低海拔地區(qū)種植的物種。，近年來，太白貝母的栽培技術(shù)逐漸成熟，使其在低海拔地區(qū)大規(guī)模種植成為可能[4]，陜西省在太白縣、留壩縣、柞水縣、嵐皋縣等廣大地區(qū)均有種植，太白貝母已成為陜西省特色“秦藥”品種。在太白貝母的規(guī)范化生產(chǎn)過程中，選取優(yōu)質(zhì)種源是首要前提，但太白貝母種子小，且單個果實中包含種子數(shù)量多，因此很難從外觀上確定其質(zhì)量優(yōu)劣，需借助實驗的方法進(jìn)行種子質(zhì)量的檢測。由于太白貝母種子外有種皮包被，在日常生產(chǎn)中對其種子活力測定有一定阻礙作用，因此去除種皮十分必要。通過查閱文獻(xiàn)資料，筆者基于低濃度的NaOH溶液浸泡法[5]，探究太白貝母種皮去除的最佳條件，為生產(chǎn)中太白貝母種子質(zhì)量檢測提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

太白貝母成熟蒴果及種子，采集自陜西省商洛市柞水縣。

1.2 試驗方法

選擇生長狀況良好，無霉變，成熟的太白貝母種子若干，每20粒種子為一組。實驗中設(shè)置的單因素變量有NaOH溶液濃度、浸泡時間、浸泡溫度；每個單因素設(shè)置三個水平，分別為：NaOH溶液濃度：1.2%，1.5%，1.8%；浸泡時間：8 min，10 min，12 min；浸泡溫度：50℃，55℃，60℃。

根據(jù)單因素和三水平將實驗分組如下：

第一次試驗為第1組到第3組，以NaOH濃度1.5%，浸泡溫度55℃為固定水平，考察三個水平的浸泡時間對種子去皮的效果；

第二次試驗為第4組到第6組，以NaOH濃度1.5%，第一次實驗中去皮效果最好的浸泡時間為固定水平，考察三個水平的浸泡溫度對種子去皮的效果；

第三次試驗為第7組到第9組，以第一次實驗中去皮效果最好的浸泡時間和第二次實驗中去皮效果最好的浸泡溫度為固定水平，考察三個水平的NaOH濃度對種子去皮的效果。

將太白貝母種子先按照上述試驗用NaOH溶液浸泡，然后用鑷子小心去除表面脫離的種皮，再進(jìn)行后續(xù)試驗結(jié)果的統(tǒng)計。

1.3 試驗結(jié)果評判標(biāo)準(zhǔn)

采用兩種方法評判種子去皮效果，以去皮率P計算為主，感官判斷為輔[6]。

去皮率P計算方法如下：在開始試驗之前將每組種子稱重，此時重量記作M，將浸泡過的種子去除表面脫落的種皮，烘干并稱重，此時獲得的種子重量記作m，則去皮率為：

感官判斷評價方法為：在體視顯微鏡下觀察去皮后的種子，依據(jù)表1中各判斷指標(biāo)和評分標(biāo)準(zhǔn)對試驗效果進(jìn)行打分。

2 結(jié)果與分析

與其它貝母種子類似[7～9]，太白貝母種子外觀呈扁平狀，整體為三角倒卵形，成熟種子種皮棕黃色，種皮薄。從圖1掃描電鏡結(jié)果中可見，太白貝母種子表面有不規(guī)則褶皺，溝壑明顯。

由圖1還可明顯看出體視顯微鏡下觀察到的種子去皮效果對比情況。NaOH溶液浸泡后的種子其種皮組織脫落較完全，種子致密半透明，表面呈現(xiàn)光滑的乳白色；而僅經(jīng)蒸餾水浸泡去皮的對照組，其種子表面有較多黃色種皮組織殘留，且殘留的種皮組織與種子表面粘連緊密，不易去除。兩種試驗結(jié)果的對比證明，低濃度NaOH溶液浸泡可以較好的對太白貝母種子去皮，完成種皮脫落過程。

表 1 種子去皮效果的判斷指標(biāo)和評分標(biāo)準(zhǔn)

圖 1 太白貝母種子形態(tài)觀察

對兩種方法評判的種子去皮效果的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果如表2所示。從結(jié)果可知，第三次試驗即第7組到第9組整體的去皮率均高于其它兩次試驗的去皮率，尤其以第9組的去皮率最高，為26.11%。同時，在感官指標(biāo)方面，第9組評分較好，尤其是三項感官指標(biāo)的平均分相對于其它8組最高，為9.2分，該結(jié)果與去皮率計算結(jié)果一致。因此，第9組的實驗條件可確定為實驗的最佳條件，即NaOH溶液濃度為1.8%、浸泡溫度為50℃，浸泡時間為10 min時，堿液浸泡法去除種皮的效果最好。

表2 各組種子去皮后的實驗結(jié)果

2 討論

在自然條件下，太白貝母種子的萌發(fā)率較低，即使采用人工栽培，太白貝母種子萌發(fā)也需要經(jīng)過較長的時間周期。研究發(fā)現(xiàn)，貝母種子的種皮是其種子萌發(fā)率低的原因之一。黃艷等[8]研究發(fā)現(xiàn)，暗紫貝母種皮細(xì)胞外表面包裹有一層明顯的脂類物質(zhì)——蠟質(zhì)，這層蠟質(zhì)會阻礙水分和氣體進(jìn)出種子，影響種子的透氣性和透水性，導(dǎo)致貝母種子難以萌發(fā)。馬生軍等[10]的實驗結(jié)果證明，伊貝母種皮和胚乳中存在萌發(fā)抑制物，這也是其種子休眠的主要原因。因此，去除種皮是提高貝母種子發(fā)芽率的有效方法之一[10]。目前，常規(guī)去除種皮的方法主要有機(jī)械去皮法、堿液或酸液等化學(xué)藥劑去皮法和沸水去皮法等。筆者實驗采用低濃度NaOH溶液浸泡法去除太白貝母種子的種皮。研究表明，堿液去皮的主要原理是，稀堿液可以溶解皮與仁之間的果膠層，同時和果膠酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使其轉(zhuǎn)變成水溶性好的果膠酸鈉等鹽類，從而使種皮容易脫落[5]。

隨著中藥市場的不斷發(fā)展，川貝母的野生資源變得十分稀缺，且價格高昂。太白貝母作為川貝母的基源植物之一，在栽培技術(shù)和種植條件上均具有明顯的優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上選育優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)資源，建立規(guī)范的太白貝母GAP生產(chǎn)基地，在一定程度上可以緩解川貝母藥材稀缺的現(xiàn)狀。筆者實驗通過低濃度的NaOH溶液浸泡法探討去除太白貝母種皮的最佳條件，為太白貝母種子生理休眠等研究提供科學(xué)技術(shù)支持。