五種抗HIV活性菊科中草藥微量元素主成分分析

劉云華，殷彩霞，彭 莉，張 仙，黃紅蘋

（1.云南農業大學基礎與信息工程學院，云南 昆明650201；2.云南大學化學科學與工程學院，云南 昆明650091；3.云南農業大學經濟管理學院，云南 昆明650201）

菊科是一個比較年輕的大科，種類多、數量大、分布廣，可謂植物界中的世界冠軍，也是被子植物中種類最多的一個科，約1000屬、25 000～30 000種，中國有200余屬2000余種［1］，僅云南草地常見菊科植物就有約65屬、187種［2］。

菊科植物中藥用資源豐富，其研究一直以來都受到人們的重視。張敬杰等［3］對苗醫常用菊科植物藥的化學成分、藥理、功能等進行了詳細的介紹。郝彩琴等［4］對菊科植物在醫藥、農藥等方面活性物質的研究和發展前景進行了綜述。由于抗癌活性的倍半萜化合物大多來自菊科，因此，菊科植物有效成分的特殊生物活性引起人們關注［5－9］。作者對具有抗艾滋病毒（HIV）活性的5種菊科中草藥［10］進行微量元素含量測定及主成分分析和聚類分析，希望能為云南野生菊科植物資源的開發與利用提供重要的理論依據。

1 實驗

1.1 材料、試劑與儀器

艾葉（Folium artemisiac Argri.）、紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum Spreng.）、臭 靈 丹（Laggera pterodonta（DC）Benth.）、葉下花（Ainsliaea pertyoides Franch.）、辣子草（Galinsogapayviflora Cav.）采自昆明西山，取其地上部分。此5種樣品均由云南大學陸樹剛教授鑒定，為菊科植物。將樣品洗凈、干燥、粉碎、過篩，備用。

所用試劑均為分析純。

Z－8000型原子吸收分光光度計，日本日立。

1.2 微量元素含量的測定［11］

取適量樣品消化，定容，采用分光光度法測定各樣品微量元素含量。每個樣品測2個平行，取平均值。

1.3 微量元素含量的主成分分析和聚類分析

主成分分析和聚類分析方法參照文獻［12］。

2 結果與討論

2.1 樣品微量元素含量的測定結果（表1）

表1 樣品微量元素含量的測定結果／×10－6 mg·g－1Tab.1 Determination results of trace element contents for samples／×10－6 mg·g－1

由表1可知，各樣品中微量元素含量差異較大，表明各樣品對微量元素的富集能力不同。

2.2 微量元素含量間相關性分析

樣品微量元素含量間相關性分析結果見表2。

表2 中草藥微量元素含量相關系數Tab.2 Correlation coefficient of trace element contents

由表2可知，Mn與Ni、Fe、Pb相互間達到十分顯著相關水平；Zn與Ni、Fe、Pb相互間達到顯著相關水平；Ni與Fe、Pb相互間達到十分顯著相關水平；Fe與Pb也達到十分顯著相關水平。

2.3 微量元素主成分分析

2.3.1 微量元素的特征向量（表3）

表3 中草藥微量元素的特征向量（Li）Tab.3 Eigenvector of trace elements

2.3.2 特征值和方差貢獻率

特征值、方差貢獻率和方差累積貢獻率見表4。

表4 特征值、方差貢獻率和方差累積貢獻率Tab.4 Eigenvalue，variance contribution，cumulative contribution

由表4可知，第一主成分中各微量元素的影響較為均衡。為了減少信息損失，選取3個主成分，方差累積貢獻率為98.57%。3個主成分方程為：

Y1＝0.0802x1＋0.7188x2＋0.6567x3＋0.1518x4－0.0057x5＋0.1483x6＋0.0260x7

Y2＝0.4240x1－0.2813x2＋0.1431x3＋0.1163x4＋0.4463x5＋0.2842x6＋0.6535x7

Y3＝0.4240x1＋0.1795x2－0.0307x3－0.8662x4－0.1331x5－0.0986x6－0.0968x7

2.3.3 主成分值Y和綜合評價值Z

主成分值Y和綜合評價值Z見表5。

表5 主成分值Y和綜合評價值ZTab.5 Principal component values and comprehensive evaluation values

由表5可知，5種中草藥的綜合評價值大小依次為：葉下花＞臭靈丹＞紫莖澤蘭＞艾葉＞辣子草。

2.4 聚類分析

聚類分析結果見圖1。

圖1 （Y1，Y2）（Y1，Y3）聚類圖Fig.1 Cluster of（Y1，Y2）（Y1，Y3）

由圖1可知，艾葉和辣子草聚成一類，紫莖澤蘭和臭靈丹聚成一類，葉下花自成一類。聚為一類的植物，其生物學特性可能有很大的相似性，對金屬元素的富集能力差別也不會太大。

再對綜合評價值Z與抗HIV病毒治療指數Ti50進行相關分析［10，11］，得相關系數R＝0.11，說明Z和Ti50呈正相關。

3 結論

通過對5種抗HIV活性菊科植物中草藥艾葉、紫莖澤蘭、臭靈丹、葉下花、辣子草進行微量元素含量測定及相互間相關性分析、主成分分析、綜合評價值分析、聚類分析、綜合評價值與Ti50的相關性分析，發現微量元素含量與抗HIV活性呈一定的正相關。為云南野生菊科植物資源的開發與利用提供了重要的理論依據。

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