紅花主要品質(zhì)指標(biāo)及其影響因子研究進展

摘 要：紅花為菊科紅花屬植物，是一種藥油兼用的特種經(jīng)濟作物。紅花的主要品質(zhì)指標(biāo)包括黃酮類化合物含量、生物堿類化合物含量和有機酸類化合物含量。羥基紅花黃色素A和山柰酚是紅花黃酮類成分，其含量是評價紅花品質(zhì)的重要指標(biāo)。不同的紅花基因型、產(chǎn)地、栽培措施、生態(tài)因子等因素都會影響紅花品質(zhì)。明確紅花主要品質(zhì)指標(biāo)及其影響因子對于紅花新品種選育及品質(zhì)改良具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：紅花；品質(zhì)指標(biāo)；基因型；栽培措施；生態(tài)因子

中圖分類號：S331；R282 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-7909（2025）1-79-6

DOI：10.19345/j.cnki.xckj.1674-7909.2025.01.013

0 引言

紅花（Carthamus tinctorius L.）是菊科紅花屬植物中僅有的栽培種，為一年生（春播）或二年生（秋播）植物，具有藥用、油用和工業(yè)用等多種用途。據(jù)研究，紅花傳入我國的途徑分為兩路：一路是西漢時期張騫通西域，將紅花引入我國北方地區(qū)，形成春播、長日照光敏類型的紅花，至今已有超2 100 a的栽培歷史；另一路經(jīng)由緬甸和印中邊界傳入我國云南省和四川省等地區(qū)，形成秋播、短日照溫敏類型的紅花［1］。紅花傳入我國后初期用于制作染料，其藥用價值被發(fā)現(xiàn)以后，開始作為藥材種植，四川和河南地區(qū)是古代的紅花藥材道地產(chǎn)區(qū)，目前河南省生產(chǎn)的“衛(wèi)紅花”仍然世界聞名［2］。

與小麥、玉米、大豆等糧食作物和其他經(jīng)濟作物相比，紅花具有耐旱、耐鹽堿和耐瘠薄等優(yōu)勢，又具有栽培管理簡單、經(jīng)濟效益良好等優(yōu)點，種植面積逐年增加。目前，我國紅花商業(yè)化種植區(qū)主要包括新疆維吾爾自治區(qū)（以下簡稱新疆）、河南省、云南省、寧夏回族自治區(qū)（以下簡稱寧夏）等地［3］。2020年版《中華人民共和國藥典》明確，紅花具有活血化瘀、祛瘀止痛的功效，可用于痛經(jīng)閉經(jīng)、血脈閉塞、跌打損傷、冠心病、高血壓和心絞痛等多種疾病的治療，是近百種中成藥的原料藥材。

1 紅花主要品質(zhì)指標(biāo)

1.1 黃酮類化合物含量

黃酮類化合物作為次生代謝產(chǎn)物廣泛存在于植物體內(nèi)，是植物生長發(fā)育、代謝和防御外界傷害所必需的物質(zhì)［4］。黃酮類化合物可大致分為黃酮類（flavones）、黃烷酮類（flavanones）、黃酮醇類（flavonols）、異黃酮類（isoflavones）、黃烷醇類（flavanols）和花青素類（anthocyanins）等6大類［5］。

紅花黃色素中含量較高的成分是羥基紅花黃色素A（hydroxysafflor yellow A，HSYA）。HSYA是醌式查爾酮C-糖苷類化合物，是紅花最主要的特異性成分，是以糖苷化形式存在的黃酮類化合物。HSYA在治療心腦血管疾病、抗血栓、抗腫瘤、抗炎和護肝等方面都有很強的藥理學(xué)活性［6］。2020年版《中華人民共和國藥典》繼續(xù)將羥基紅花黃色素A含量作為紅花品質(zhì)的主要評價指標(biāo)。許蘭杰等［7］研究發(fā)現(xiàn)，80個紅花種質(zhì)的羥基紅花黃色素A質(zhì)量分數(shù)變異幅度為0.05～14.99 mg/g，相差近288倍，平均為11.36 mg/g；在所有供試材料中，有43個紅花種質(zhì)的羥基紅花黃色素A質(zhì)量分數(shù)高于平均值。

山柰酚屬于黃酮醇類化合物，熔點為276～278 °C，溶于熱乙醇、乙醚和堿，具有抗癌功效，可用于治療糖尿病、骨質(zhì)疏松和動脈粥樣硬化等疾?。?-11］。2020年版《中華人民共和國藥典》繼續(xù)將山柰酚作為紅花品質(zhì)的主要評價指標(biāo)之一。李彤彤等［12］測定了48批不同產(chǎn)地、不同品種的紅花藥材，發(fā)現(xiàn)30批來自新疆的紅花樣品山柰酚含量為0.288%～0.739%。

槲皮素也是黃酮類化合物，具有抗氧化、抗過敏、抗炎、抗菌和抗病毒等多種功效［13-14］。孫沂等［15］用高效毛細管電泳法測定了紅花中的腺苷、槲皮素和蘆丁的質(zhì)量濃度，測定結(jié)果分別為10～160 mg/L、100～2 000 mg/L和100～1 600 mg/L。

1.2 生物堿類化合物含量

5-羥色胺衍生物是紅花生物堿類化合物的主要成分。ZHANG等［16］從紅花中分離得到7種具有抗氧化作用的5-羥色胺衍生物。SATOH等［17］從紅花中分離得到3種生物堿成分，分別為N-feruloyl-tryptamine、N-p-coumaroyl-tryptamine和serotobenine。方振峰等［18］在優(yōu)化工藝條件下，發(fā)現(xiàn)紅花總生物堿平均質(zhì)量分數(shù)為35.99 mg/g。

1.3 有機酸類化合物含量

有機酸類化合物是一類含有羧基的有機化合物，包括脂肪族有機酸、環(huán)狀有機酸、不飽和脂肪族有機酸。目前，從紅花種子中共分離檢測到10多種有機酸，分別為油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、棕櫚油酸、亞麻酸、咖啡酸等；從紅花花瓣中分離到6種有機酸，分別為對香豆酸、對羥基苯甲酸、琥珀酸等。紅花籽油含71%～75%的亞油酸，16%～20%的油酸，6%～8%的棕櫚酸，以及2%～3%的硬脂酸。梁慧珍等［19］以82份紅花籽為試驗對象，發(fā)現(xiàn)平均每100 g紅花籽的脂肪酸含量為22.16～27.23 mg，亞油酸平均質(zhì)量分數(shù)為78.54%～82.45%。劉仁建等［20］測定發(fā)現(xiàn)，PI559909（來自加拿大）和PI253529（來自法國）的種子含油率分別為32.68%和31.60%，PI559909和PI253518（來自奧地利）籽油的亞油酸含量分別為83.79%和81.67%，PI401479（來自孟加拉國）籽油的油酸含量為53.10%。

1.4 其他種類化合物含量

氨基酸是生物體內(nèi)重要的有機化合物，不僅參與蛋白質(zhì)的合成，還是生物體內(nèi)的能量和代謝物質(zhì)。王磊等［21］研究發(fā)現(xiàn)，來自4個產(chǎn)地的紅花絲中的氨基酸含量為11.3%～12.7%。

紅花還含有尿苷、腺苷、糖苷、谷甾醇等化合物［22-23］。

2 影響紅花品質(zhì)的因素

2.1 產(chǎn)地

孟純燕等［24］對來自保山市轄區(qū)的蒲縹、瓦馬、瓦房、蒲川、珠街、金雞、水寨等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的27批紅花樣品進行品質(zhì)分析，發(fā)現(xiàn)其羥基紅花黃色素A含量和山柰酚含量變幅分別為1.0%～2.7%和0.070%～0.293%。孫宇宏等［25］發(fā)現(xiàn)，伊犁哈薩克自治州和塔城地區(qū)的紅花樣品中的羥基紅花黃色素A與山柰酚含量高于新疆其他地區(qū)。

2.2 基因型

我國的紅花種質(zhì)資源豐富，不同品種的品質(zhì)存在較大差異。覃爾岱等［26］收集了30個國家和地區(qū)的482份紅花種質(zhì)資源，并對其進行了農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性分析。沈向捷［27］研究發(fā)現(xiàn)，賓紅花5號的羥基紅花黃色素A含量和山柰酚含量均顯著高于豫紅花3號和禹紅花1號。梁慧珍等［19］發(fā)現(xiàn)82份不同紅花種質(zhì)的籽油脂肪酸含量和9種組分含量變異系數(shù)在0.98%～111.99%，平均每100 g籽油的脂肪酸含量為22.16～27.23 mg，亞油酸平均質(zhì)量分數(shù)為78.54%～82.45%。楊玉霞等［28］對來自15個國家的20份紅花品種（系）的籽粕蛋白質(zhì)、氨基酸及其組成進行分析，發(fā)現(xiàn)5份材料的異亮氨酸含量相對較高，6份材料的必需氨基酸指數(shù)大于60%，15份材料的必需氨基酸和總氨基酸的比值超過36%。李彤彤等［12］通過分析不同產(chǎn)地、不同品種紅花的羥基紅花黃色素A含量，有以下發(fā)現(xiàn)：新疆紅花的羥基紅花黃色素A含量高于河南省紅花；在新疆三大紅花產(chǎn)區(qū)中，昌吉回族自治州所產(chǎn)紅花的羥基紅花黃色素A含量較高，伊犁地區(qū)所產(chǎn)紅花的山柰酚含量較高，其中昌吉回族自治州奇臺縣所產(chǎn)云南大頭紅花的羥基紅花黃色素A含量為2.518%，察布查爾錫伯自治縣所產(chǎn)紅花的山柰酚平均含量為0.5876%。許蘭杰等［7］對80個不同產(chǎn)地紅花種質(zhì)樣本進行研究，發(fā)現(xiàn)其中有43個樣本的羥基紅花黃色素A質(zhì)量分數(shù)高于平均值。

2.3 栽培措施

影響紅花主要品質(zhì)指標(biāo)的栽培措施較多，包括播期與播量的確定、施肥、澆水等措施。

2.3.1 播期與播量的確定

我國的紅花商業(yè)化種植區(qū)包括新疆、寧夏、河南、云南、四川等省（自治區(qū)、直轄市），其中新疆和寧夏為春播種植區(qū)，河南、云南和四川均為秋播種植區(qū)。據(jù)研究，酒泉市的紅花播期以4月15—25日為宜［29］，“川紅一號”在重慶市的適宜播期為10月底［30］。在河南省，紅花花絲和籽粒產(chǎn)量在10月1日播種情況下為最高［31］。造成上述差異的原因可能是不同產(chǎn)地的生態(tài)條件和不同播期的氣候條件存在較大區(qū)別。王瑞等［32］發(fā)現(xiàn)，秋播川紅花的羥基紅花黃色素A含量比春播紅花多2.68%，秋播紅花的山柰酚含量比春播紅花多0.081%。馬斌等［33］研究了不同播期（秋季播種2021年11月1日、2021年11月8日、2021年11月15日，早春播種2022年3月1日和2022年3月16日，春季土壤化凍后播種2022年3月24日、2022年4月1日、2022年4月10日、2022年4月20日、2022年5月1日）對紅花品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)適期早播（11月中旬播種和3月下旬）紅花的羥基紅花黃色素A和山柰酚含量分別提高了17.9%和20.0%。許蘭杰等［34］發(fā)現(xiàn)，隨著播期的推遲，紅花的羥基紅花黃色素A含量減少；在同一播期內(nèi)，隨著播量的減少，紅花的羥基紅花黃色素A含量增加。

2.3.2 水肥管理措施

沈向捷［27］發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，隨著有機肥施用量的增加，紅花的羥基紅花黃色素A含量和山柰酚含量呈先增加后降低的趨勢。柴逸飛［35］發(fā)現(xiàn)，水氮互作對紅花籽粒中的蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉和可溶性糖含量均具有顯著影響；隨著土壤水分含量的增加，籽粒中的蛋白質(zhì)含量先增大后減小，可溶性糖含量逐漸減小，脂肪和淀粉含量逐漸增大；在低水分含量條件下，增加施氮量，紅花籽粒中的蛋白質(zhì)和脂肪含量均先增大后減??；在高水分含量條件下，蛋白質(zhì)含量逐漸增大，而脂肪含量依舊是先增大后減??；在同一水分含量處理下，增加施氮量，紅花籽粒中的可溶性糖含量逐漸增大，而淀粉含量則是先增大后減小。張欣旸［36］通過試驗發(fā)現(xiàn)，灌水量3 600 m3/hm2和施氮量180 kg/hm2處理下的紅花浸出物含量最高（為33.35%），該處理下紅花的羥基紅花黃色素A含量和山柰酚含量亦最高（分別為1.559 0%、0.067 0%）。毋玲玲等［37］發(fā)現(xiàn)施氮量和種植密度顯著影響紅花產(chǎn)量與品質(zhì)，在施氮量90 kg/hm2、株行距25 cm×50 cm條件下，紅花的羥基紅花黃色素A含量最高。

2.3.3 栽培方式

譚勇等［38］發(fā)現(xiàn)，在滴灌、覆膜和裸地等3種不同栽培方式中，紅花均含有一定量的微量元素、氨基酸和重金屬，不同栽培方式下紅花的羥基紅花黃色素A含量不同；其中，滴灌栽培的紅花產(chǎn)量較高，裸地栽培的紅花品質(zhì)較好。

2.3.4 植物生長調(diào)節(jié)劑處理

胡博等［39］用赤霉素（30 mg/L、100 mg/L和170 mg/L）及其生物合成抑制劑——多效唑（30 mg/L、90 mg/L和150 mg/L）對伸長期紅花進行噴施處理，有以下發(fā)現(xiàn)：赤霉素可顯著提高紅花開花后第2天花器官的亞油酸和亞麻酸含量；其中，30 mg/L赤霉素處理使紅花種子亞油酸含量達67.83%，顯著高于對照（62.58%）；150 mg/L多效唑處理使紅花種子油酸含量達到20.05%，顯著高于對照（15.24%），并顯著提高種子（花后20 d）脂肪酸O/L值。

2.4 取樣部位

周遠航等［40］發(fā)現(xiàn)，采收自下部的紅花籽粒的含油率及脂肪酸含量等指標(biāo)均高于采收自中部和頂端的紅花籽粒，而采收自頂端的紅花籽粒的含油率及脂肪酸含量等指標(biāo)高于采收自中部的紅花籽粒。

2.5 采收時期與干燥方式

胡喜巧等［41］發(fā)現(xiàn)，盛花期采收的紅花的黃酮含量高于衰落期和始花期，盛花期采收的紅花的羥基紅花黃色素A和多糖含量高于始花期和衰落期；盛花期，在6：00—8：00、8：00—10：00和16：00—18：00采收的紅花的黃酮、羥基紅花黃色素A含量相對較高，在8：00—10：00和16：00—18：00采收的紅花多糖含量相對較高；陰干處理的紅花的黃酮、羥基紅花黃色素A和多糖含量最高，其次為40 ℃烘干處理的（紅花的黃酮、羥基紅花黃色素A和多糖含量隨烘干溫度的升高均呈下降趨勢），曬干嚴(yán)重影響紅花有效成分含量?？禆|健等［42］發(fā)現(xiàn)，在新疆地區(qū)，8月1日采摘的新紅4號、裕民無刺和吉紅1號紅花的羥基紅花黃色素A、山柰酚和總黃酮含量高于7月13日、7月22日和7月24日采摘的紅花。

2.6 生態(tài)條件

2.6.1 光照

任超翔［43］發(fā)現(xiàn)，紅花粉末顏色在一定光照強度范圍內(nèi)降低時更加鮮亮、偏黃，羥基紅花黃色素A與山柰酚含量也在一定光照強度范圍內(nèi)降低時明顯上升。

2.6.2 海拔梯度

康東健等［44］對產(chǎn)自不同海拔梯度的新疆紅花進行分析，發(fā)現(xiàn)其羥基紅花黃色素A含量為1.00%～1.86%，山柰酚的含量為0.053 1%～0.239 0%，總黃酮含量為0.148 9%～1.016 9%，其中海拔1 000～1 250 m的昌吉地區(qū)所產(chǎn)紅花的山柰酚及總黃酮含量最高、品質(zhì)較優(yōu)。

3 展望

品質(zhì)優(yōu)良的中藥材是中醫(yī)藥事業(yè)傳承和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。紅花的花富含黃色素、紅色素等黃酮類化合物；紅花籽油的亞油酸含量豐富，素有“亞油酸之王”的美譽，同時還含有豐富的維生素和人體必需的氨基酸；其餅粕是高蛋白制品的優(yōu)質(zhì)原料。綜上所述，紅花用途廣泛，應(yīng)用價值極高，開發(fā)潛力巨大，前景廣闊。

未來，隨著科技的不斷進步，紅花未知的藥效組分將會不斷被發(fā)現(xiàn)。明確影響紅花品質(zhì)指標(biāo)的因子，對紅花新品種選育及品質(zhì)改良意義重大。

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Progress on the Main Quality Indicators and Influencing Factors

of Safflower

XU Lanjie1，2 YU Yongliang1，2 YANG Qing 1，2 WANG Huifeng1，2 YANG Hongqi1，2

AN Sufang1，2 DONG Wei1，2 WU Xiaohui1，2 LIANG Huizhen1，2

1.Institute of Chinese Herbal Medicines， Henan Academy of Agricultural Sciences，" Zhengzhou 450002， China;

2.Provincial Key Laboratory of Conservation and Utilization of Traditional" Chinese Medicine Resources， Institute of Chinese Herbal Medicines， Henan Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou 450002， China

Abstract： Safflower is a plant of the genus Carthamus in the Compositae family. It is a distinctive economic crop that can be used as medicine and oil. The main quality indicators of safflower include flavonoid content， alkaloid content and organic acid content. Hydroxysafflor yellow A and kaempferol are flavonoid components of safflower， and their content is an important indicator for evaluating the quality of safflower. Different safflower genotypes， origins， cultivation practices， ecological factors， etc. significantly influence the quality of safflower. Therefore， clarifying the main quality indicators and influencing factors of safflower is of great significance for the breeding and quality improvement of new safflower varieties.

Key words： safflower; quality index; genotype; cultivation measures; ecological factors

基金項目：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助項目（CARS-21）；河南省重點研發(fā)專項（241111310200，231111110800）；中央本級重大增減支項目（2060302）；河南省重大科技專項（221100310400）；河南省農(nóng)科院新興學(xué)科發(fā)展專項（2024XK01）；河南省農(nóng)科院自主創(chuàng)新專項基金項目（2025ZC44，2025ZC45）；外籍科學(xué)家工作室項目（GZS2024025）；河南省科技攻關(guān)項目（242102110248，242102110260）。

作者簡介：許蘭杰（1982—），女，博士，副研究員，研究方向：中藥材新品種選育；余永亮（1979—），男，碩士，研究員，研究方向：中藥材遺傳育種；楊青（1980—），女，博士，副研究員，研究方向：中藥材新品種選育及示范推廣；王會鋒（1982—），男，碩士，助理研究員，研究方向：藥糧間作和逆境防控；楊紅旗（1971—），男，碩士，研究員，研究方向：中藥材遺傳育種及示范推廣；安素妨（1986—），女，碩士，助理研究員，研究方向：中藥材土壤生態(tài)；董薇（1986—），女，碩士，助理研究員，研究方向：分子生物學(xué)；吳曉慧（1988—），女，博士，助理研究員，研究方向：中藥材新品種選育。

通信作者：梁慧珍（1968—），女，博士，研究員，研究方向：中藥材品種選育與品質(zhì)改良。