CN102860194B

CN102860194B - 一种红豆杉的种植方法和5-氨基乙酰丙酸的应用

Info

Publication number: CN102860194B
Application number: CN201110190376.XA
Authority: CN
Inventors: 张宏生; 陈伟民; 李文建; 武哨红; 李永
Original assignee: Fujian South Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Fujian South Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: CN102860194A

Abstract

本发明公开一种红豆杉的种植方法以及5-氨基乙酰丙酸作为红豆杉肥料的应用。该方法包括如下步骤：将红豆杉按本领域常规人工种植方法种植和施肥，其中，所述的施肥的肥料中含有0.1～10％的5-氨基乙酰丙酸，百分比为5-氨基乙酰丙酸占肥料总量的质量百分比。经过该方法种植的红豆杉中的紫杉醇及其衍生物含量得到很大的提高，效果显著。

Description

一种红豆杉的种植方法和5-氨基乙酰丙酸的应用

技术领域

本发明涉及一种红豆杉的种植方法和5-氨基乙酰丙酸的应用。

背景技术

红豆杉是第四纪冰川后遗留下来的珍贵物种，属国家一级保护的珍贵树种，是集药用、观赏、绿化、特种优质用材为一体，经济价值极高的树种。红豆杉属(Taxus)植物是提取抗癌药物紫杉醇(Taxol)的植物资源。红豆杉属植物为常绿乔木，分布于北半球，全球约有十余个种和几个变种，主要分布于我国的有中国红豆杉(Taxus Chinensis)，东北红豆杉(TaxusCuspidata)，云南红豆杉(Taxus Yunnanensis)，西藏红豆杉(TaxusWallichiana)；主要分布于欧洲的有欧洲浆果红豆杉(Taxus Baccata)；主要分布于北美洲的有短叶红豆杉(Taxus Brevifolia)加拿大红豆杉(TaxusCanadensis)，佛罗里达红豆杉(Taxus Floridana)和曼地亚红豆杉(TaxusMedia，T.speciosa，T.fastigiata)等，主要变种有Taxus Chinensis var.Mairei，Taxus Cuspidata var.nana，Taxus Baccata cv stricta，Taxus baccata var.fructu等。北半球的中国、印度、缅甸、尼泊尔、美国、加拿大和欧洲均是红豆杉属植物的主分布区。据报道，美国华盛顿和峨勒岗两洲有1.3亿株短叶红豆杉(太平洋红豆杉)，广布于欧洲的资源是浆果红豆杉。在亚洲红豆杉属植物主要分布我国、印度和尼泊尔等地。

紫杉醇主要存在于红豆杉植物树皮中，一般含量在0.01％-0.02％，其次是树枝和叶子，木质部含量最低。鉴于紫杉醇含量偏低，若用树皮大量提取紫杉醇必然与红豆杉的资源保护形成尖锐矛盾。世界各国十分重视寻找紫杉醇新资源新途径的研究，特别是利用人工种植的红豆杉提取紫杉醇及其衍生物。

中国南方红豆杉(Taxus wallichiana var.mairei)，又名美丽红豆杉，为红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(Taxus)植物，目前被广泛人工种植于全国各地，已经成为商业化人工种植最成功的红豆杉物种之一，利用南方红豆杉提取的紫杉醇对晚期乳腺癌、卵巢癌、食道癌等癌症具有显著的疗效，被医学界认为是最广谱、高效、低毒的新型生物抗癌药物。

红豆杉中主要含有紫杉醇(Paclitaxel)、三尖杉宁碱(Cephalomannine)、7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇(7-Xylosyl-10-Deacetyl Paclitaxel)、10-去乙酰基巴卡丁三(10-DAB III)、9-羟基-13-乙酰基-巴卡丁三(9-DHB)和其他紫杉烷类衍生物，但其含量较低。目前用于工业化生产的红豆杉，全球主要有4个品种，其含量对比如下：

由此可见，人工种植的中国南方红豆杉，其紫杉烷类的含量很低，仅为万分之一(约100ppm)左右，而且其他紫杉烷类化合物(10-去乙酰基巴卡丁三、7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇等)的含量也很低。

5-氨基乙酰丙酸(5-AminoLevulinic Acid)，又名δ-氨基乙酰丙酸，δ-氨基戊酮酸，简称5-ALA，是一种含氧和氮的碳氢化合物。它是所有卟啉化合物的共同前体，是叶绿素、血红朊、细胞色素等具环状四吡咯基的化合物群共同的生物合成中间体，牵涉到光合作用与呼吸作用，是一种广泛存在于细菌，真菌，动物及植物等生物机体活细胞中的非蛋白氨基酸。近年来的研究表明5-ALA具有以下的功效：调节叶绿素的合成，提高叶绿素和捕光系统II的稳定性，提高光合效率促进光合作用，促进植物组织分化、抑制在黑暗中呼吸、扩大气孔等基础生理活性；因此，它是一种环境相容性及选择性很高的新型光活化农药，可以作为植物生长调节剂在农业生产中使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中人工种植的红豆杉中的紫杉醇和其他紫杉烷类化合物的含量很低，加工提取紫杉醇和其他紫杉烷类化合物的成本很高的缺陷，提供了一种红豆杉的种植方法和5-氨基乙酰丙酸作为红豆杉肥料的应用，并且意外发现经过该方法种植的红豆杉中的紫杉醇及其衍生物含量得到很大的提高，效果显著，意义重大。

本发明的红豆杉的种植方法包括如下步骤：将红豆杉按本领域常规人工种植方法种植和施肥，其中，所述的施肥的肥料中含有0.1～10％的5-氨基乙酰丙酸，百分比为5-氨基乙酰丙酸占肥料总量的质量百分比。

本发明中，所述的施肥的肥料中5-氨基乙酰丙酸的含量较佳的为0.5％-2％，更佳的为1％，百分比为5-氨基乙酰丙酸占肥料总量的质量百分比。

本发明中，所述的肥料为本领域人工种植红豆杉常用的肥料，一般为氮肥、磷肥、钾肥和有机肥中的一种或多种，较佳的为有机肥，与氮肥、磷肥和钾肥中两种或多种的混合物，均市售可得。其中，当肥料含有氮肥、磷肥、钾肥中两种和多种时一般称之为复合肥，所述的有机肥是指主要来源于植物和/或动物，包括但不局限于以各种动物、植物残体和代谢物组成，如人畜粪便、秸秆等，可施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。

本发明中，所述的红豆杉的本领域常规人工种植方法，一般包括如下步骤：先将农田整理，然后将红豆杉种植，进行施肥即可；

其中，农田整理：将农田在秋季深翻20-40cm，较佳的为30cm，翌春浅翻细耙，在整理同时施入腐熟的基肥30t/hm2-45t/hm2，同时将防治病虫害药剂均匀翻耕入土；农田平整后作苗床，床面宽1.0-1.2m，高20-25cm，要求中沟深度10-20cm，边沟深度20-40cm；

种植：取红豆杉的苗，在1-4月份期间，按照每亩800-1000株的密度种植，在栽植当年的4-9月，每月锄草抚育1-2次，1年抚育5-7次，较佳的为6次；其中，当红豆杉种植≥2年，第2年抚育4-5次，较佳的为5次，第3年抚育3-4次，较佳的为4次；锄草中不锄伤幼树的树根，锄草时结合清沟和培土，雨季田间排水，使雨水通畅排出；

施肥管理：当红豆杉种植≥2年，在栽植的第2年开始，每年的3月和/或8月施1-2次肥，每株施30～50g的肥料。

其中，所述的农田为本领域常规使用，较佳的为地势平坦、土层深厚、结构疏松、富含有机质且排灌方便的沙质壤土。

其中，所述的防治病虫害药剂为本领域常规使用药剂，较佳的为地虫杀星、敌百虫、敌克松、甲基托布津、代锌森、多菌灵、杀虫矾中的一种或多种。所述的防治病虫害药剂的用量为本领域常规使用，一般根据各个农药标识的使用方法的标准用量即可。

其中，所述的红豆杉的苗为本领域常规使用的红豆杉苗，较佳的为1年生红豆杉苗。

其中，所述的红豆杉的种类为本领域常规使用，一般有中国南方红豆杉Taxus Chinensis var.Mairei，中国红豆杉Taxus Chinensis，东北红豆杉TaxusCuspidata，云南红豆杉Taxus Yunnanensis，西藏红豆杉Taxus Wallichiana，欧洲浆果红豆杉Taxus Baccata，短叶红豆杉Taxus Brevifolia，加拿大红豆杉Taxus Canadensis，佛罗里达红豆杉Taxus Floridana，曼地亚红豆杉TaxusMedia，T.speciosa，T.fastigiata，矮紫杉Taxus Cuspidata var.nana，或者欧洲黄叶红豆杉Taxus Baccata cv stricta(或又名Taxus baccata var.fructu)，较佳的为中国南方红豆杉Taxus Chinensis var.Mairei、中国红豆杉Taxus Chinensis、东北红豆杉Taxus Cuspidata、云南红豆杉Taxus Yunnanensis和西藏红豆杉Taxus wallichiana，更佳的为中国南方红豆杉Taxus Chinensis var.Mairei。

其中，所述的施肥条件较佳的为阴雨和/或土壤湿润施肥。

其中，所述的施肥前一般按本领域常规锄草。

其中，所述的红豆杉种植后的采摘时间较佳的为种植1年后，更佳的为3年后。

其中，所述的5-氨基乙酰丙酸(5-AminoLevulinicAcid)，又名δ-氨基乙酰丙酸，δ-氨基戊酮酸，简称5-ALA，是一种含氧和氮的碳氢化合物，市售可得。

本发明还涉及5-氨基乙酰丙酸作为红豆杉肥料的应用。

其中，所述的肥料是能够有效提高红豆杉中紫杉醇及其衍生物的含量的肥料。

其中，所述的红豆杉及其使用方法用量均如前所述。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

在符合本领域常识的基础上，本发明中上述的各技术特征的优选条件可以任意组合得到本发明较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：本发明的种植方法种植得到的红豆杉中的紫杉醇、7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇以及10-去乙酰基巴卡丁三的含量得到很大的提高，效果显著。

附图说明

图1为实施例不同种类肥料施肥对红豆杉中紫杉醇含量的变化图。

图2为实施例不同浓度5-ALA对红豆杉中紫杉醇含量的变化图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

下述实施例中的肥料均为市售普通的农业肥料：中化牌螯合型专用复合肥(其中，元素质量比氮20％、磷8％、钾8％)、中化天脊牌-尿素、中化牌-磷酸铵、中化牌台湾硫酸钾、中化牌纯有机肥购自福建中化智胜肥料有限公司，各肥料使用方法均为本领域常规操作或按厂家说明操作。

红豆杉品种为中国南方红豆杉Taxus Chinensis var.Mairei。

实施例

1、栽培及施肥方案

2006年在大田实验区，人工种植8畦(每畦25株)1年生中国南方红豆杉幼苗，每株于每年的3月份和8月份分别施以25g不同浓度的5-ALA的肥料，分别为：不施肥、施复合肥(按质量比含0.5％5-ALA))、施复合肥(按质量比含1％5-ALA)、施复合肥(按质量比含2％5-ALA)、施有机肥(按质量比含1％5-ALA)、施氮肥(按质量比含1％5-ALA)、施钾肥(按质量比含1％5-ALA)、施磷肥(按质量比含1％5-ALA)。施肥时间、施肥次数、施肥量相同。分别于2007年、2008年、2009年、2010年的9月份测定其紫杉醇的含量。

其中，红豆杉种植方法如下：

农田整理：种植地点选择交通方便、地势平坦、土层深厚、结构疏松、富含有机质、排灌方便的沙质壤土；整地在秋季深翻30cm左右，翌春浅翻细耙，同时施入腐熟的基肥30～45t/hm2，同时将防治病虫害药剂敌百虫均匀翻耕入土；圃地平整后作苗床，床面宽1.0～1.2m，高20～25cm，为有利于排水，要求中沟浅10-20cm，边沟深20-40cm；

苗木种植：取1年生红豆杉幼苗，在1月份期间种植，在栽植当年的4～9月，每月锄草抚育1次，1年抚育6次。第2年和第3年分别抚育5次和4次；锄草中不得锄伤幼树的树根；锄草时须结合清沟、培土，雨季必须做好田间排水，确保雨水的通畅排出；

施肥管理：在栽植后第2年开始，每年的3月和8月施肥，施肥前须全面锄草，并选择阴雨、土壤湿润的天气施肥。

2、检测方案

为防止南方红豆杉个体间紫杉醇含量的差异，从8畦试验地里，每畦随机采集10棵红豆杉的枝条，粉碎后取1000克制作成浸膏，测定浸膏中紫杉醇的含量。

浸膏制作方法：将新鲜的红豆杉枝叶，用普通豆浆机打成长度小于0.2cm的红豆杉粉末或浆(根据红豆杉枝叶中的含水率高低，含水率高则打成浆状；含水率低，则达成粉末状)，然后将红豆杉原料投入到5L的旋转蒸发仪中，加入10倍量(质量比)的甲醇，在60℃下，浸提3次，每次4小时，合并3次浸提液，用旋转蒸发仪，55-60℃水浴条件下，减压浓缩提取液至粘稠状态。然后加入2倍量(浓缩液的体积比)的氯仿，室温条件下，萃取3次，每次氯仿数量均为浓缩液的2倍量(体积比)；合并氯仿萃取液，55-60℃水浴条件下，减压浓缩至干，得到红豆杉浸膏。

3、检测方法

检测设备：安捷伦高效液相色谱仪

具体检测条件为：色谱柱尺寸为L＝0.25m，Φ＝4.6mm，固定相C18(粒径5.0μm)；柱温度20℃；流动相为甲醇∶乙腈∶水＝24.3∶35.8∶39.9(V/V)；流速0.8ml/min；检测波长UV 227nm；进样量为10μl。

测定结果如下表所示：

制作成折线图，如图1与图2所示。

4、结论

由以上表格与图1可以看出，第1组不施肥的南方红豆杉中紫杉醇的含量为97.9-104.2ppm；第2组施复合肥(含0.5％5-ALA)的南方红豆杉中紫杉醇的含量为292.5-316.7ppm；第3组施复合肥(含1％5-ALA)的南方红豆杉中紫杉醇的含量为325.7-340.6；第4组施复合肥(含2％5-ALA)的南方红豆杉中紫杉醇的含量为277.7-291.5ppm；第5组施有机肥(含1％5-ALA)的南方红豆杉中紫杉醇的含量为334.7-359.4ppm；第6组施氮肥(含1％5-ALA)的南方红豆杉中紫杉醇的含量为192.9-211.5ppm；第7组施钾肥(含1％5-ALA)的南方红豆杉中紫杉醇的含量为147.5-157.1ppm；第8组施磷肥(含1％5-ALA)的南方红豆杉中紫杉醇的含量为145.9-152.9ppm。所以，施1％5-ALA的有机肥的南方红豆杉比不施肥的南方红豆杉，其紫杉醇的含量提高了2.5倍左右，比起另外6组施含有5-ALA的其他肥料，其红豆杉中紫杉醇的含量也更高。

而从图2可以看出随着5-ALA浓度的增加，红豆杉中紫杉醇含量也随着提高，但5-ALA的浓度最佳以1％左右为宜。

综上所述，施浓度为1％5-ALA的复合肥比施其他浓度5-ALA的复合肥，其中国南方红豆杉中紫杉醇的含量更高，而施1％5-ALA的有机肥的南方红豆杉比起另外6组施含有1％5-ALA的其他肥料，其红豆杉中紫杉醇的含量也更高，含1％5-ALA的有机肥能更有效提高中国南方红豆杉中紫杉醇的含量。

Claims

1.一种红豆杉的种植方法，其特征在于：其包括如下步骤：将红豆杉按本领域常规人工种植方法种植和施肥，其中，所述的施肥的肥料中含有0.1～10％的5-氨基乙酰丙酸，百分比为5-氨基乙酰丙酸占肥料总量的质量百分比。

2.如权利要求1所述的种植方法，其特征在于：所述的施肥的肥料中5-氨基乙酰丙酸的含量为0.5％-2％，百分比为5-氨基乙酰丙酸占肥料总量的质量百分比。

3.如权利要求1所述的种植方法，其特征在于：所述的施肥的肥料中5-氨基乙酰丙酸的含量为1％，百分比为5-氨基乙酰丙酸占肥料总量的质量百分比。

4.如权利要求1所述的种植方法，其特征在于：所述的肥料为氮肥、磷肥、钾肥和有机肥中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的种植方法，其特征在于：所述的肥料为有机肥，与氮肥、磷肥和钾肥中两种或多种的混合物。

6.如权利要求1所述的种植方法，其特征在于：所述的红豆杉的本领域常规人工种植方法包括如下步骤：先将农田整理，然后将红豆杉种植，进行施肥即可；

其中，农田整理：将农田在秋季深翻20-40cm，翌春浅翻细耙，在整理同时施入腐熟的基肥30t/hm²-45t/hm²，同时将防治病虫害药剂均匀翻耕入土；农田平整后作苗床，床面宽1.0-1.2m，高20-25cm，要求中沟深度10-20cm，边沟深度20-40cm；

种植：取红豆杉的苗，在1-4月份期间，按照每亩800-1000株的密度种植，在栽植当年的4～9月，每月锄草抚育1-2次，1年抚育5-7次；其中，当红豆杉种植≥2年，第2年抚育4-5次，第3年抚育3-4次；锄草中不锄伤幼树的树根，锄草时结合清沟和培土，雨季田间排水，使雨水通畅排出；

施肥管理：当红豆杉种植≥2年，在栽植的第2年开始，每年的3月和/或8月施1-2次肥，每株沟施30～50g的肥料。

7.如权利要求6所述的种植方法，其特征在于：所述的防治病虫害药剂为地虫杀星、敌百虫、敌克松、甲基托布津、代锌森、多菌灵、杀虫矾中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的种植方法，其特征在于：红豆杉的苗为1年生红豆杉苗。

9.如权利要求1所述的种植方法，其特征在于：所述的红豆杉的种类为中国南方红豆杉Taxus Chinensis var.Mairei，中国红豆杉Taxus Chinensis，东北红豆杉Taxus Cuspidata，云南红豆杉Taxus Yunnanensis，西藏红豆杉Taxus Wallichiana，欧洲浆果红豆杉Taxus Baccata，短叶红豆杉TaxusBrevifolia，加拿大红豆杉Taxus Canadensis，佛罗里达红豆杉Taxus Floridana，曼地亚红豆杉Taxus Media,T.speciosa,T.fastigiata，矮紫杉Taxus Cuspidata var.nana，或者欧洲黄叶红豆杉Taxus Baccata cv stricta。

10.如权利要求1所述的种植方法，其特征在于：施肥条件为阴雨和/或土壤湿润施肥；施肥前锄草。

11.如权利要求1所述的种植方法，其特征在于：所述的红豆杉在种植后的采摘时间为种植1年后。

12.如权利要求1所述的种植方法，其特征在于：所述的红豆杉在种植后的采摘时间为3年后。

13.5-氨基乙酰丙酸作为提高红豆杉中紫杉醇及衍生物含量的红豆杉肥料的应用。