CN108739105A - 一种提高铁皮石斛多糖含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及植物栽培技术领域，特别涉及一种提高铁皮石斛多糖含量的方法。所述方法为：连续3～6个月每隔10～30天向铁皮石斛喷施赤霉素溶液，停止喷施赤霉素溶液后，继续种植5～11个月后采摘。本发明还提供赤霉素在提高铁皮石斛中多糖含量方面的用途。本发明赤霉素明显提高各年盆铁皮石斛中多糖的含量，且对一年生盆种铁皮石斛的多糖含量提高效果最好。

Description

一种提高铁皮石斛多糖含量的方法
技术领域
本发明涉及植物栽培技术领域，特别涉及一种提高铁皮石斛多糖含量的方法。
背景技术
石斛，在《神农本草经》中就列为上品，并载：“石斛—味甘平。主伤中，除痹，下气，补五脏虚劳，羸瘦，强阴。久服厚肠胃，轻身延年。”2010年版《中国药典》开始把铁皮石斛从多来源石斛药材中分出单独成项。铁皮石斛为兰科植物铁皮石斛Dendrobium officinaleKimura et Migo的茎；味甘、性微寒，具有益胃生津、滋阴清热之功，用于热病津伤、口干烦渴、食少干呕、胃阴不足、病后虚热不退、阴虚火旺、骨蒸劳热、目暗不明、筋骨痿软等。
多糖是铁皮石斛的主要药效成分，其药材品质与其多糖含量有很大的相关性，2015年版《中华人民共和国药典》规定铁皮石斛多糖的含量不低于25％。不同部位中铁皮石斛多糖含量有差异、不同生长年份铁皮石斛多糖含量有差异、不同生理期铁皮石斛中多糖含量有差异、不同产地铁皮石斛中多糖含量有差异、不同外界因素对铁皮石斛多糖含量有影响。现代研究表明铁皮石斛多糖有延缓衰老、增强免疫作用、抗氧化作用、抗菌作用、促进唾液分泌作用、降血糖作用、降血压作用、抗肿瘤作用等多种药理作用。
目前有报道通过生物工程技术提高铁皮石斛中多糖含量的方法，如公布号为CN102172152B的中国专利公开了一种提高铁皮石斛多糖的方法，并采用以下方法进行栽培：将生长2-3个月的铁皮石斛幼苗进行大棚栽培，植株行距为25-45cm，株距为35-45cm，持续采用光暗比为12-15h：2-5h进行间隔光照，棚内温度控制在19-28℃，并每隔16-18天喷洒叶面肥0.02-0.05％磷酸二氢钾或3-7％丰佳美竹醋叶面肥一次，每隔4-7天浇透水一次，同时以声强100-120分贝、频率950-1100赫兹的声波每天1-3次、每次1-3小时进行连续刺激20-30天后停止声波刺激，并结合控蕾和人工摘蕾方法。
现有技术中还有报道通过昼夜温差处理提高铁皮石斛中多糖的含量，如公开号为CN101982062B的中国专利公开了一种促进铁皮石斛光合作用及多糖积累的方法，具体为：以铁皮石斛一年生实生苗为材料，定植于1∶1∶1的碎树皮∶碎砖块∶腐殖土的栽培基质中，在人工气候箱中控制其昼夜温度，在光照强度300μmolm-2s-1，光照时间12h，相对湿度为60％条件下栽培120天，每三天浇一次水，同时每四天施以Hoagland营养液20ml一次。在日温30℃，夜温15℃条件下栽培以促进光合作用，得到更大的植株个体；在日温30℃，夜温20℃条件下栽培以促进多糖积累。
赤霉素(GA3，CAS号：77-06-5)是一种高效植物生长调节剂，能促进作物生长发育，提早成熟，改进品质，提高产量。同时，赤霉酸有雌激素样活性，可促进细胞寿命延长和刺激细胞的分裂。目前尚未有应用GA3提高铁皮石斛中多糖含量的方法的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高铁皮石斛中多糖含量的方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种提高铁皮石斛中多糖含量的方法，其特征在于，所述方法为：连续3～6个月每隔10～30天向铁皮石斛喷施赤霉素溶液，停止喷施赤霉素溶液后，继续种植5～11个月后采摘。
优选地，连续4～5个月每隔10～30天向铁皮石斛喷施赤霉素溶液。
优选地，继续种植5个月或9个月或11个月后采摘。
优选地，所述铁皮石斛作遮蔽处理。
优选地，所述铁皮石斛作遮蔽处理，使遮蔽度为30％～80％。
优选地，所述铁皮石斛作遮蔽处理，使遮蔽度为50％～70％。
优选地，所述铁皮石斛作遮蔽处理，使遮蔽度为70％。
优选地，所述铁皮石斛为盆种铁皮石斛。
优选地，所述铁皮石斛为三年生盆种铁皮石斛、二年生盆种铁皮石斛、一年生盆种铁皮石斛。
优选地，所述铁皮石斛为二年生盆种铁皮石斛、一年生盆种铁皮石斛。
优选地，所述赤霉素溶液浓度为0.5～5.0mg/L。
优选地，所述赤霉素溶液浓度为1.0mg/L。
优选地，每隔10～20天向铁皮石斛喷施赤霉素溶液。
优选地，每隔15天向铁皮石斛喷施赤霉素溶液。
优选地，所述铁皮石斛为一年生盆种铁皮石斛，停止喷施赤霉素溶液后，继续种植5个月或11个月后采摘。
优选地，所述铁皮石斛为二年生盆种铁皮石斛，停止喷施赤霉素溶液后，继续种植5个月或9个月后采摘。
优选地，采摘部位为一年生盆种铁皮石斛一年生枝条、二年生盆种铁皮石斛二年生枝条。
本发明还提供赤霉素在提高铁皮石斛中多糖含量方面的用途。
优选地，所述铁皮石斛为盆种铁皮石斛。
优选地，所述铁皮石斛为三年生盆种铁皮石斛、二年生盆种铁皮石斛、一年生盆种铁皮石斛。
优选地，所述铁皮石斛为二年生盆种铁皮石斛、一年生盆种铁皮石斛。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.赤霉素明显提高各年生盆铁皮石斛中多糖的含量，且对一年生盆种铁皮石斛的多糖含量提高效果最好。
2.赤霉素能分别提高一年盆生枝、二年生盆二年生枝、三年生盆二年生枝、三年生盆三年生枝的多糖含量，效果优于6-苄基氨基嘌呤、遮蔽度为70％或50％的对照。
附图说明
图1为葡萄糖标准曲线；
图2～图4为铁皮石斛中多糖含量测定结果；
图5为三年生盆种铁皮石斛一、二、三年生枝条鲜药材示例，图中1为一年生枝条，2为二年生枝条，3为三年生枝条；
具体实施方式
实施例1铁皮石斛的栽培与采收
1.一般资料
广西产铁皮石斛(容县都峤山品系)通过组织培养方式获得组培苗，栽培于广西中医药大学壮瑶药协同创新中心GAP栽培基地(南宁市横县镇龙乡)，采用有机栽培、高架床盆栽模式。三年生盆于2014年1月份移栽(至2017年1月份，盆龄为3年)，二年生盆于2015年1月份移栽(至2017年1月份，盆龄为2年)，一年盆于2016年1月份移栽(至2017年1月份，盆龄为1年)。经广西壮族自治区农业科学院蒙平副研究员鉴定为兰科石斛属(Dendrobium Sw.)植物铁皮石斛Dendrobium officinale Kimura et Migo。
2.栽培条件及分组
(1)对照组：使用黑色遮阳网，遮蔽度为70％；基质为腐熟松树皮、有机肥料、发酵液；用水及方式为山泉水喷雾；常规管理至取材结束。
(2)6-BA组：自2016年9月份开始至2017年1月份，每隔15天喷施5mg/L 6-苄基氨基嘌呤(6-BA)溶液；其他种植管理方法同对照组。
(3)GA3组：自2016年9月份开始至2017年1月份，每隔15天喷施1mg/L赤霉素(GA3)溶液；其他种植管理方法同对照组。
(4)物理组：使用黑色遮阳网，遮蔽度为50％；其他种植管理方法同对照组。
3.药材采收
铁皮石斛药材分别于2017年6月30日(开花前)、2017年10月3日(开花后)、2017年12月4日(《中国药典》规定采收期)分三批次采收。随机挑选各组植株各3盆，按一年生枝条、二年生枝条、三年生枝条分别采摘，切段并在50℃下烘干，粉碎后用于铁皮石斛多糖的含量检测。每一年铁皮石斛新芽都是从去年的枝条上萌发，即三年生盆中铁皮石斛一年生枝条是从二年生枝条上抽出、二年生枝条从三年生枝条上抽出、三年生枝条则抽生自组培苗；二年生盆中铁皮石斛一年生枝条是从二年生枝条上抽出、二年生枝条则抽生自组培苗；一年盆生中铁皮石斛一年生枝条抽生自组培苗。采收情况及样品编号，详见表1～表3。
表1第一批药材采收及样品编号
表2第二批药材采收及样品编号
表3第三批药材采收及样品编号
实施例2铁皮石斛中多糖含量的测定
1.仪器设备
himadzu UV1780型紫外-可见分光光度计(日本，岛津公司)；Sartorius SQP型分析天平、Sartorius BSA224S分析天平(德国，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司)；GilsonPipetman P1000L/P200L移液器(美国，吉尔森公司)；Thermo Scientific Sorvall ST 16R实验离心机(美国，赛默飞世尔科技公司)；Eppendorf Centrifuge 5810R高速冷冻离心机(德国，Eppendorf公司)；Merck Millipore Direct-Q 3,5,8纯水/超纯水一体机(德国，默克集团)；电陶炉、鼓风干燥箱、恒温水浴锅等均为国产。
2.试剂
D-无水葡萄糖(中国食品药品检定研究院，批号：110833-201506)；95％乙醇、无水乙醇、硫酸、苯酚、三氯甲烷(均为国药集团化学试剂有限公司)；水(一级纯水、二级纯水)。
3.方法
参考2015年版《中国药典》上铁皮石斛的多糖含量测定方法。
(1)葡萄糖对照品溶液的制备：精密称定无水葡萄糖对照品0.009g，加纯水溶解、定容至100mL容量瓶中，制成每1mL含90μg溶液(即0.09mg/mL)，即得。
(2)供试品溶液的制备：取各编号样品的广西产铁皮石斛粉末3份(过三号筛)，精密称定0.3g，加纯水200mL，加热回流2h后，放冷、转移到250mL量瓶中，用少量纯水分次洗涤容器，洗液一起并入同一量瓶中，加水定容至刻度，摇匀，滤过。精密吸取续滤液2mL，置于15mL刻度离心管中，精密加入10mL无水乙醇，摇匀后、冷藏1h，取出后，离心(转速为4000r/min)20min，滤过上清液，沉淀物每次再加8mL的80％乙醇洗涤2次，离心，滤过上清液，沉淀物再加热水溶解，转移到25mL量瓶中，放冷，加纯水定容至刻度，摇匀，即得。
(3)测定方法：采用硫酸-苯酚显色法测定：精密吸取1mL多糖溶液，置于10mL具塞试管中，精密加入1mL 5％苯酚溶液(临时配制)，摇匀后，再精密加入5mL浓硫酸，摇匀，置于沸水浴中加热20min，取出后，放于冰浴中冷却5min；另以1mL纯水+1mL 5％苯酚溶液+5mL浓硫酸为空白对照；参照紫外-可见分光光度法，在488nm波长处检测吸光度。
(4)葡萄糖标准曲线的制备：精密量取葡萄糖对照品溶液0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL，分别置于10mL具塞试管中，不足1mL的分别加纯水补至1mL，精密加入1mL 5％苯酚溶液，摇匀后，再精密加5mL浓硫酸，摇匀，置于沸水浴中加热20min，取出后，放于冰浴中冷却5min；另以1mL纯水+1mL 5％苯酚溶液+5mL浓硫酸为空白对照；参照紫外-可见分光光度法，在488nm波长处检测吸光度；以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。得到线性回归方程y＝63.344x+0.001，相关系数r2＝0.9994，表明葡萄糖浓度在0.0026～0.0129mg/mL范围内线性相关性良好，详见表4、图1。
表4葡萄糖标准曲线制备(n＝6)
样品编号 吸光度 浓度(mg/mL)
1 -0.0006 0
2 0.1599 0.0026
3 0.3326 0.0051
4 0.4964 0.0077
5 0.6432 0.0103
6 0.8195 0.0129
4.测定结果
采用紫外-可见分光光度法对不同处理组、不同年限广西产铁皮石斛的多糖含量进行测定，在紫外-可见分光光度计上读出吸光度值后，再从标准曲线上读出多糖浓度，按以下“多糖含量公式”进行计算多糖含量。多糖含量(％)＝浓度(mg/mL)×体积(mL)/样品量(g)/1000(换算倍数)。具体测定结果详见附图2～图4，取3份样品结果的平均值，结果见表5。各年盆、各批次的比较结果见表6、表7、表8。各枝条的比较结果见表9。
表5广西产铁皮石斛多糖含量测定结果(％)
表6各实验组对各批次广西铁皮石斛多糖含量的影响
(n＝24，均值％±标准差％)
组别 第一批 第二批 第三批
对照组 23.04±8.96 31.13±5.64 35.72±7.35
6-BA组 28.71±13.03 29.52±7.02 30.13±4.05
GA3组 31.78±13.08 30.68±8.66 38.74±4.54
物理组 25.75±9.78 32.05±5.43 34.46±5.27
如表6所示，GA3能明显提高第一批和第三批铁皮石斛中多糖的含量，且第三批铁皮石斛的多糖含量为各实验组最高，为38.74％±4.54％；而遮蔽度为50％的处理则能明显提高第二批铁皮石斛中多糖的含量。
表7各实验组对各年盆广西铁皮石斛多糖含量的影响
(均值％±标准差％)
组别 一年生盆(n＝3) 二年生盆(n＝6) 三年生盆(n＝9)
对照组 31.02±14.02 32.43±9.46 27.96±7.06
6-BA组 26.06±9.73 30.64±8.14 29.79±8.79
GA3组 37.82±13.05 34.42±10.43 31.91±8.62
物理组 26.00±9.87 32.61±7.95 31.10±7.13
如表7所示，GA3能明显提高各年盆铁皮石斛中多糖的含量，且一年生盆铁皮石斛的多糖含量为各实验组最高，为37.82％±13.05％。
表8各实验组对各年盆、各批次广西铁皮石斛多糖含量的影响(％)
如表8所示，GA3能分别提高第一批一年生盆、二年生盆、第二批三年生盆、第三批一年生盆、二年生盆、三年生盆铁皮石斛中多糖的含量，均高于同批次的其他实验组；其中，含量高于40％的分别为第一批一年生盆、第三批一年生盆，分别为46.63％和44.01％。
表9各实验组对第三批次各年生枝条广西铁皮石斛多糖含量的影响(n＝3，％)
组别 对照组 6-BA组 GA3组 物理组
一年生盆枝 41.31±1.86 31.55±1.56 44.01±0.83 34.88±0.68
二年生盆一年生枝 43.49±0.86 29.90±0.41 39.60±1.08 32.82±0.73
二年生盆二年生枝 36.21±0.86 33.67±0.30 37.70±0.42 37.02±1.55
三年生盆一年生枝 37.65±1.13 31.67±0.88 37.89±1.46 39.52±1.25
三年生盆二年生枝 32.80±0.75 31.73±0.72 42.25±0.73 37.82±0.71
三年生盆三年生枝 22.84±0.44 22.23±0.312 30.97±0.95 24.83±0.16
如表9所示，GA3能分别提高一年盆生枝、二年生盆二年生枝、三年生盆二年生枝、三年生盆三年生枝的多糖含量，分别高于其他处理组的同年生枝条。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (21)

1.一种提高铁皮石斛中多糖含量的方法，其特征在于，所述方法为：连续3～6个月每隔10～30天向铁皮石斛喷施赤霉素溶液，停止喷施赤霉素溶液后，继续种植5～11个月后采摘。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，连续4～5个月每隔10～30天向铁皮石斛喷施赤霉素溶液。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，继续种植5个月或9个月或11个月后采摘。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁皮石斛作遮蔽处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述铁皮石斛作遮蔽处理，使遮蔽度为30％～80％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述铁皮石斛作遮蔽处理，使遮蔽度为50％～70％。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述铁皮石斛作遮蔽处理，使遮蔽度为70％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁皮石斛为盆种铁皮石斛。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述铁皮石斛为三年生盆种铁皮石斛、二年生盆种铁皮石斛、一年生盆种铁皮石斛。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述铁皮石斛为二年生盆种铁皮石斛、一年生盆种铁皮石斛。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述赤霉素溶液浓度为0.5～5.0mg/L。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述赤霉素溶液浓度为1.0mg/L。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每隔10～20天向铁皮石斛喷施赤霉素溶液。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，每隔15天向铁皮石斛喷施赤霉素溶液。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁皮石斛为一年生盆种铁皮石斛，停止喷施赤霉素溶液后，继续种植5个月或11个月后采摘。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁皮石斛为二年生盆种铁皮石斛，停止喷施赤霉素溶液后，继续种植5个月或9个月后采摘。
17.根据权利要求8～10、15、16任一所述的方法，其特征在于，采摘部位为一年生盆种铁皮石斛一年生枝条、二年生盆种铁皮石斛二年生枝条。
18.赤霉素在提高铁皮石斛中多糖含量方面的用途。
19.根据权利要求18所述的用途，其特征在于，所述铁皮石斛为盆种铁皮石斛。
20.根据权利要求19所述的用途，其特征在于，所述铁皮石斛为三年生盆种铁皮石斛、二年生盆种铁皮石斛、一年生盆种铁皮石斛。
21.根据权利要求19所述的用途，其特征在于，所述铁皮石斛为二年生盆种铁皮石斛、一年生盆种铁皮石斛。
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