巴东皱皮木瓜在发育过程中主要成分的变化规律

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  摘要:本文以湖北巴东产的皱皮木瓜为实验材料,分别在皱皮木瓜果实7个不同生长期采样,通过果实颜色、纵横径、鲜果重等形态特征的测定,并采用HPLC法对不同生长期内的有效成分(齐墩果酸、熊果酸、原儿茶酸、绿原酸)进行检测,综合评价皱皮木瓜最佳的采收季节和质量指标。实验结果表明:(1)皱皮木瓜的纵径、横径、鲜果重增长随生长阶段逐渐递增。(2)在不同生长期有效成分含量呈上升或者下降的趋势。其中,齐墩果酸和熊果酸含量在整个发育过程中逐渐增加,7.10号到7.20号增加较为明显,两者在成熟期达到最大值,原儿茶酸和绿原酸在幼果期时保持较高的含量,两者变化趋势为降-升-降。
  关键词:皱皮木瓜;HPLC;采收期;有效成分;
  Abstract Made in this paper, taking hubei badong wrinkled skin papaya as experiment material, wrinkled skin papaya fruit in seven different growing period sampling, through the fruit color, the determination of vertical and horizontal diameter and fresh weight, morphological characteristics, and by the method of HPLC, the active components of different growth period (oleanolic acid, ursolic acid, protocatechuic acid, chlorogenic acid), wrinkled skin papaya comprehensive evaluation of the optimal harvesting season and quality indicators.The results showed that : (1) the longitudinal diameter, transverse diameter and fresh fruit weight of papaya increased gradually with the growth stage.(2) The content of active ingredients showed a trend of increasing or decreasing in different growth periods.The contents of oleanolic acid and ursolic acid increased gradually during the whole development process, and increased significantly from July 10 to July 20. The contents of both reached the maximum at the maturity stage, while the contents of protocatechuic acid and chlorogenic acid remained relatively high at the young fruit stage, and the variation trend of them was descending - ascending - descending.
  Key words:Chaenomeles speciosa;HPLC;Harvest period;Active ingredients
  项目资助:恩施州特色植物资源种质工程技术中心建设项目(2019-2021);湖北省“双一流”建设专项资金(2019-2020)、风湿性疾病发生与干预湖北省重点实验室开放基金项目(PT022014)、国家级大学生创新项目(201910517008)。
  作者信息:王婷婷(1998.9-),女,四川乐至人,园艺专业本科生。
  通讯作者:邓仕明(1981.1-),男,湖北巴东人,讲师,从事植物学方面的研究工作。
  皱皮木瓜(拉丁文名:Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai)别名:木瓜、楙、贴梗海棠、贴梗木瓜、汤木瓜、宣木瓜等,属于蔷薇科植物,果实可人药。皱皮木瓜为传统中药,性温味酸, 有舒筋、活络、健脾开胃、舒肝止痛、祛风除湿之功效, 可用于预防和治疗风湿、霍乱、痢疾、肠炎、脚气病及维生素C缺乏症等[1]。皱皮木瓜原产我国且广有分布,但主产于安徽、四川、山东、浙江、湖北、云南等地[2]。
  齐墩果酸具有多种生物活性: 如增强免疫和免疫调解、抑制血小板凝集、降血脂、抗病毒、抗艾滋病毒、消炎等作用[3,4];熊果酸也具有多种生物学活性, 尤其是在保肝、降血脂、抗肿瘤、抗氧化方面作用显著[5,6];原儿茶酸具有增加冠脉流量、降低心肌耗氧量、缓解心绞痛等作用[7];绿原酸是一种重要的生物活性物质,具有清除自由基,抗菌消炎,保肝利胆,抑制肿瘤,降血压,降血脂及兴奋中枢神经系统等多种药理作用[8]。
  巴东地处湖北西部,属亚热带季风和季风性湿润气候,终年湿润,中药材资源异常丰富,素有“华中药库”之称,是皱皮木瓜的主產区之一。本地皱皮木瓜资源丰富,冠以“资丘木瓜”而畅销全国,但皱皮木瓜的主要成分不明确,生产技术不规范,质量标准多样化,导致附加值不高,严重影响了资源的开发与利用。
  本文以恩施巴东当地几个不同时期的皱皮木瓜果实为研究材料,通过形态学测量和HPLC法来测定皱皮木瓜中的齐墩果酸、熊果酸、原儿茶酸和绿原酸的含量,进而探明皱皮木瓜中生长过程中主要成分的变化规律,从而为当地农民皱皮木瓜的采收提供科学依据和理论指导。   1.材料与方法
  1.1 实验材料
  实验采集于湖北巴东县野三关皱皮木瓜种质基地,采集同一种植条件下的三颗果树,每个果树随机采取3个果实,共采9个果实。采种时间从5.20号开始,每隔十天采集一次,共采集七次,涵盖果实的整个生长周期,分别记为生长期1、2、3、4、5、6、7,每次采集后注明批次、时间,然后立即用保鲜袋封好,于4℃冰箱中存放。
  1.2实验方法
  1.2.1形态学指标测量
  从冰箱选取各生长期的皱皮木瓜果实,每个生长期选取大小一致、形态良好的果实,共3个,然后用游标卡尺测量果实的纵径、横径,依次测完七个生长期,记录数据,取平均值。果实的鲜重测定也选取大小一致、形态良好的果实,一共3组,用电子天平称重,记录数据,取平均值。
  1.2.2样品制备
  首先将每个生长期的皱皮木瓜果实进行干燥,用粉碎机粉碎,然后80目筛子筛去,保存待用。本文采用浸提法提取,每个时期的果实粉末称取5g,置入带有瓶盖的广口瓶中,加上25ml的甲醇,用封口膜封好,并静置12个小时进行提取,提取结束后,用滤纸进行粗过滤,去除固体物质,然后将剩下的提取液倒入到25ml的容量瓶中进行定容,再用1.5L的注射器吸取每个时期的提取液,0.45μm微孔过滤,注入1.5mlHPLC进样管中,编号后低温待测。
  1.2.3 高效液相色谱条件
  齐墩果酸和熊果酸测定参照用2015版中国药典木瓜的方法。流动相:甲醇-水-冰乙酸-三乙胺(265∶35∶0.1∶0.05);检测波长为:210nm ;体积流量:1.0mL/1nin;进样量:20μL;柱温:16~18℃。
  绿原酸和原儿茶酸参照李超[9]的测定方法测定。流动相: A相为乙腈, B相为0.1%磷酸水溶液;检测波长:原儿茶酸260 nm,绿原酸333nm;体积流量:1.0 mL/min    柱温: 40 ℃ ;进样量: 5 μL;梯度洗脱, 0~15 min, 9%~12% A; 15~16 min,12%~18% A; 16~30 min, 18%~20% A。色谱柱:AgilentC(4.6mm×250mm,5μm)
  1.2.4标准曲线制作
  称取齐墩果酸和熊果酸各6mg的混合对照品,在容量瓶中用甲醇溶解并定容至10ml,摇匀,制成浓度为6ml/ml的对照品混合母液,后以2倍、4倍、8倍、10倍、16倍的倍数进行稀释,浓度分别为3ml/ml、1.5ml/ml、0.75ml/ml、0.6ml/ml和0.375ml/ml;再分别称取原儿茶酸5.33mg、绿原酸7.65mg的对照品,用甲醇溶解于并定容于10ml的容量瓶中,制得原儿茶酸母液0.533 ml/ml、绿原酸0.765 ml/ml的母液,再以10、20、40、60倍数进行稀释。最后,将稀释后的各对照品溶液用注射器进行0.45μm微孔过滤,注入HPLC进样瓶,编号待测。按照1.2.3的色谱条件在高效液相色谱仪进样,从中得出各样品的峰面积,以浓度为X轴,峰面积为Y轴,在Excel中生成线性回归方程,回归方程如表1.1所示。
  1.2.6 样品含量测定
  操作高效液相色谱仪,每次进样前都需清洗色谱柱和进样针,将待测的的样品溶液准备好,按照1.2.3的色谱条件调节色谱仪,用进样针吸取规定量的样品到高效液相色谱仪中便开始跑样,之后得出各样品的峰面积,将各样品峰面积代入相对应的回归方程,算得出浓度,进而计算出各个时期齐墩果、熊果酸、原儿茶酸和绿原酸的质量。
  1.2.7 数据分析
  通过SPSS22.0软件对数据进行处理和方差分析。差异显著性检验采用LSD、邓肯法。
  2.结果与分析
  2.1皱皮木瓜形态学特征的动态变化
  2.1.1果实发育过程颜色变化
  根据各个采收期的观察,皱皮木瓜木瓜的颜色变化为生长期1、生长期2、生长期3、生长期4的木瓜颜色呈现出绿色,生长期5颜色开始变成黄绿色,生长期6和生长期7黄绿色逐渐加深。
  2.1.2 皱皮木瓜纵横径的动态变化
  如图2.1所示,皱皮木瓜的纵径、横径都表现为正向增加,两者增长趋势类似,在果实发育前期(采收期1、2、3)纵横径的增加迅速,纵径平均增加1.87cm,横径平均增加1.48cm,随着果实的不断发育,果实发育中期(采收期4、5)果实增长速率有所下降,纵径平均增加0.65cm,横径平均增加0.82cm,果实接近成熟时,纵横径变化逐渐平稳,此时果实的纵横径达到最大。
  2.2 皱皮木瓜不同时期的鲜重变化
  如图2.2所示,皱皮木瓜果实质量可以分为三个阶段,第一个阶段从采收期1到采收期期3,此时为果实的快速生长期,果实质量迅速增加,第二个阶段为采收期3到采收期5,此时果实处于膨大阶段,果实质量增加较快,第三个阶段为采收期5到果实成熟,果实鲜重的增长速率较小,曲线变得平滑,此阶段的果实鲜重最高。
  2.3 皱皮木瓜不同时期主要成分的变化
  2.3.1不同采收期齐墩果酸含量变化
  如图2.3所示,齐墩果酸的含量在不同生长期有明显差异,采收期1到采收期4齐墩果酸的含量随着时间不断上升,继采收期4后齐墩果酸含量开始缓慢下降,到采收期6时,齐墩果酸含量则和采收期3时的含量没太大差异,在采收期6和采收期7的期間,齐墩果酸含量迅速上升,此时的齐墩果酸含量为果实发育期的最高值,整个生长期齐墩果酸含量变化为增加-减少-增加。
  2.3.2不同采收期熊果酸含量变化
  如图2.4所示,熊果酸的含量在整个果实生长期间呈上升趋势,采收期1到采收期3,其含量依次增加,采收期4含量与采收期3的无显著差异,随着果实的的成熟,熊果酸含量又不断增加,采收期6到采收期7间,同齐墩果酸一样迅、速增加,熊果酸的增加也主要在生长期的后期。   2.3.3不同采收期原儿茶酸含量变化
  如图2.5所示,原儿茶酸含量变化分为四大个阶段,果实生长发育前期(采收期1)具有较高的含量,随着时间变化,原儿茶酸含量降低(采收期2、采收期3),到了果实发育中期(采收期4)其含量又有所提高,在果实发育后期,原儿茶酸含量逐渐降低到最低值。随着果实的不断成熟,其原儿茶酸的含量呈现出不断下降的趋势。
  2.3.4不同采收期绿茶酸含量变化
  如图2.6所示,绿原酸的含量变化呈现出下降、上升最后再下降的趋势。果实在生长前期含有较高绿原酸含量,到在采收期2时含量急剧下降,采收期3和采收期4随着时间变化缓慢上升,之后含量又不断的下降。与原儿茶酸变化类似,随着果实逐渐成熟,其绿原酸含量逐渐。
  3 结论与讨论
  皱皮木瓜果实的纵径、横径和鲜重在整个生长发育过程中都呈正向增加,呈现出S型增长动态曲线,其中5月20号到6月11号为皱皮木瓜果实的快速生长阶段,此阶段皱皮木瓜果实的纵径、横径及鲜重增长速率最快,因此,在这个阶段,生产上要加强肥水的管理,以保证良好的皱皮木瓜产量和品质。
  皱皮木瓜果实的齐墩果酸含量大体随着果实的不断发育而增加,但在6月20号时,其含量又有所下降,此情况还需进一步研究,熊果酸含量在果实的发育过程中表现为逐渐增加,成熟期时达到最大值,齐墩果酸和熊果酸含量的最大值都是在果实的成熟阶段。原儿茶酸和绿原酸在5.20号发育初期是保持较高的含量,而随着果实进一步发育,其含量不断下降,但在6.20号时,两者含量又有所回升,其原因尚不清楚,绿原酸变化可能的原因是在这个阶段是皱皮木瓜胚生长和内果皮、种核的变硬阶段,即处于内果皮、心皮及种核木质化时期。绿原酸是用于合成内果皮、种核木质化结构的成份[10],所以果实需要绿原酸的量增大。因果实内的绿原酸转化为木质素,故含量降低。当降到最低点后,内果皮、种核已基本木质化,此后绿原酸的需要量逐渐降低,故果实内绿原酸含量逐渐回升。但为何之后的含量又不断降低?这些情况都待进一步研究。
  针对皱皮木瓜不同采收期形态学指标和主要成分分析,其最佳采收期根据不同生物量有所不同。第一种为6月下旬,此时原儿茶酸和绿原酸的生物量在整个果实发育过程中最高。第二种采收期为7月下旬,此时果实已经成熟,果实颜色为黄绿色,鲜重达到最高值,齐墩果酸、熊果酸含量最高,总体生物量最高,该结论与《中国药典》[1]2015年版规定皱皮木瓜“为近成熟果实,夏、秋二季果实绿黄时采收”相一致,《中藥大辞典》[11],《中华本草》亦描述为“7月到8月上旬木瓜外皮呈青黄色时采收”。 这一结论对于皱皮木瓜的采收具有一定的指导意义。
  参考文献
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