不同采收期各品種甘草產量和有效成分的比較

葉　菊， 邱黛玉， 曾擎義， 藺海明， 張漢平， 王升元， 趙貴亮

（1.青海民族大學青藏高原植物化學重點實驗室，青海西寧810007；2.酒泉市甘草生物育種研究所，甘肅酒泉733101；3.甘肅農業大學農學院，甘肅蘭州730070；4.甘肅省農業研究院中藥材研究所，甘肅蘭州730070）

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不同采收期各品種甘草產量和有效成分的比較

葉菊1，2， 邱黛玉2，3， 曾擎義1， 藺海明2，4*， 張漢平2， 王升元2， 趙貴亮2

（1.青海民族大學青藏高原植物化學重點實驗室，青海西寧810007；2.酒泉市甘草生物育種研究所，甘肅酒泉733101；3.甘肅農業大學農學院，甘肅蘭州730070；4.甘肅省農業研究院中藥材研究所，甘肅蘭州730070）

摘要：目的 比較不同采收期甘草Glycyrrhizae uralensis、光果甘草Glycyrrhizae glabra、脹果甘草Glycyrrhizae inflate、刺果甘草Glycyrrhizae Pallidiflora、黃甘草Glycyrrhizae eurycarPa的產量和其有效成分甘草苷、甘草酸的含有量。方法 以1～3年生、不同采收期的甘草為原料，稱重法測定其干重（產量的主要因素），HPLC法測定甘草苷和甘草酸含有量。結果 甘草苷、甘草酸的含有量以及干重均依次為甘草>光果甘草>脹果甘草>刺果甘草>黃甘草、3年生>2年生>1年生、當年秋季>次年春季。結論 在人工栽培條件下，我國西北干旱荒漠與半荒漠地區應選用3年生的甘草進行培育，最佳采收期為當年秋季。

關鍵詞：甘草；品種；采收期；產量；甘草苷；甘草酸；稱重法；HPLC

甘草為豆科甘草屬多年生草本或亞灌木植物，具有抗寒、抗旱、抗鹽堿、抗風沙、耐熱、喜光等特性，是維護干旱荒漠與半荒漠地區生態環境的資源植物之一［1］。其以根或根莖入藥，具有和中緩急、潤肺、解毒、調和諸藥之功效，同時還廣泛應用于食品、煙草、日化及畜牧業等領域［2］。甘草的主要藥效成分有三萜、黃酮以及生物堿等，其中三萜具有潤肺、解毒、抗腫瘤、抗變態反應以及免疫調節等作用［3］，而黃酮具有抗氧化、抗病毒、抗炎、抗潰瘍等作用［4］。近十幾年來，甘草資源受到了前所未有的破壞，隨著國家保護力度的加強，甘草人工培育工作越來越受到重視，尤其是我國西北地區，其栽培面積逐年增加［5］。但積極開展人工培育的同時，存在著栽培甘草產量低下、品質不佳、病蟲害嚴重及盲目開發等問題。

影響甘草品質的因素較多，如盲目引種、栽培管理粗放、病蟲害嚴重以及采收加工不當等。本課題組調研發現，西北地區甘草栽培品種多樣，主要有甘草、光果甘草、脹果甘草、刺果甘草和黃甘草，但由于市場價格起伏不定，藥農往往依價采挖，不顧及藥材品質高低。目前，相關研究主要集中在水肥管理對甘草品質的影響方面。張清云等［6］采用最優混合“311”設計方法，研究了人工栽培甘草的最優混合施肥，為甘草栽培施肥技術提供依據。周雪潔等［7］以盆栽甘草幼苗為材料，研究干旱脅迫及復水條件下甘草幼苗的響應，為其節水栽培提供理論依據。吳春蕾等［8］研究不同鋅水平對甘草品質的影響及其機制，為其栽培科學施肥提供一定的參考。然而，關于甘草品種及其采收期對藥材品質的影響未見詳細報道，本實驗通過大田試驗，探討不同栽培品種及采收期對甘草質量和產量的影響，以期為該植物的優質高產栽培技術提供理論依據。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 AL204電子天平（瑞士Mettler-Toledo公司）；YF-150中藥粉碎機（瑞安市永歷制藥機械有限公司）；KQ-250B超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；Agilent1200高效液相色譜儀，配置自動進樣器、在線脫氣機、四元梯度泵、恒溫柱溫箱、DAD檢測器、Agilent 1200色譜工作站（美國Agilent公司）。

1.2 試藥 藥材經甘肅省農業研究院藺海明研究員鑒定，分別為甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.、光果甘草Glycyrrhiza glabra Linn.、脹果甘草Glycyrrhiza inflata Batal.、刺果甘草Glycyrrhiza Pallidiflora Maxim.和黃甘草Glycyrrhiza eurycarPa P.C.Li。甘草苷（編號111610）、甘草酸銨（編號110731）對照品（北京中科儀友化工技術研究院）。乙腈為色譜純（山東禹王實業有限公司禹城化工廠）；磷酸為分析純（天津市紅巖試劑廠）；水為娃哈哈純凈水。

2 方法與結果

2.1 樣品采集及處理 樣品采自甘肅省酒泉市甘草生物育種研究所甘草栽培基地，于同一試驗田（2011年4月播種）連續3年，分春秋兩期（每年4月和10月中旬）采集，各品種隨機采挖5株生長良好的完整植株，截取根段，清水洗凈，陰干，電子天平測定其干重，粉碎過篩，HPLC法測定甘草苷和甘草酸含有量。

2.2 色譜條件 Zorbax SB-C18色譜柱（4.6 mm× 250 mm，5 μm）；進樣量20 μL；流動相為乙腈（A）-0.5％磷酸水（B），梯度洗脫（程序見表1）；柱溫30℃；檢測波長250 nm和276 nm；體積流量0.5 mL/min。

表1　梯度洗脫程序Tab.1 G radient elution program s

2.3 對照品溶液制備 精密稱取甘草苷和甘草酸對照品12.31、19.85 mg，置于5 mL量瓶中，甲醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，作為對照品貯備液。取0.1 mL，置于5 mL量瓶中，甲醇稀釋至刻度，搖勻，得49.24 μg/mL甘草苷、79.40 μg/mL甘草酸對照品溶液。將其混合，搖勻，作為混合對照品貯備液，0.45 μm微孔濾膜過濾，即得混合對照品溶液。

2.4 供試品溶液制備 精密稱取甘草粉末0.20 g，置于具塞錐形瓶中，精密加入甲醇20 mL，密塞，稱定質量，超聲（250 W、40 kHz）30 min，靜置放冷，甲醇補足減失質量，搖勻，過濾，即得。

2.5 分析方法考察

2.5.1 線性關系考察 精密吸取“2.3”項下甘草苷和甘草酸對照品溶液，分別稀釋1、2、4、8 和16倍，得49.24、24.62、12.31、6.16和3.08 μg/mL甘草苷溶液，以及79.40、39.70、19.85、9.93和4.96 μg/mL甘草酸溶液，各取20 μL，在“2.1”項條件下測定，以進樣量為橫坐標（X），峰面積為縱坐標（Y）進行回歸，得回歸方程分別為甘草苷Y=58.063 +49.489X，R2=0.999 3；甘草酸Y=27.805X-59.378，R2= 0.999 5，分別在0.06～0.98 μg和0.10～1.59 μg范圍內呈良好的線性關系。

2.5.2 精密度試驗 分別吸取甘草苷和甘草酸對照品溶液20 μL，重復進樣6次，測得兩者峰面積RSD分別為0.41％、0.69％（n =6），表明儀器精密度良好。

2.5.3 重復性試驗 取樣品粉末1.00 g，共6份，按“2.4”項下方法制備供試品溶液，在“2.2”項色譜條件下，測得甘草苷和甘草酸的平均含有量分別為1.26％和2.89％，峰面積RSD分別為0.99％和0.68％（n =6），表明該方法重復性良好。

2.5.4 穩定性試驗 精密吸取同一供試品溶液20 μL，在“2.2”項色譜條件下，分別于0、4、8、12、24、48 h進樣，測得甘草苷和甘草酸峰面積RSD分別為1.57％、1.12％（n =6），表明供試品溶液在室溫下48 h內穩定。

2.5.5 回收率試驗 精密量取1年生次年春季采收的黃甘草粉末0.10 g，共10份。其中，1份用于測定目標成分含有量（含甘草苷340.00 μg，甘草酸760.00 μg），另9份用于測定回收率（高、中、低梯度各平行3次），加入對照品溶液（分別含甘草苷272.00、340.00、408.00 μg，甘草酸608.00、760.00和912.00 μg），按“2.4”項下方法制備供試品溶液，在“2.2”項色譜條件下計算回收率。結果見表2和表3。

2.6 有效成分含有量測定 取不同品種春秋兩季甘草適量，粉碎，按“2.3”項下方法制備供試品溶液，0.45 μm微孔濾膜過濾，進樣20 μL，在“2.2”項色譜條件下測定。結果見圖1和圖2。

表2　甘草苷加樣回收率試驗結果Tab.2 Results of recovery tests for liquiritin

表3　甘草酸加樣回收率試驗結果Tab.3 Results of recovery tests for glycyrrhizic acid

注：同組數據不同小寫字母表示品種間差異顯著（p<0.05）圖1　甘草苷含有量測定結果Fig.1 Determ ination results of liquiritin content

注：同組數據不同小寫字母表示品種間差異顯著（p<0.05）圖2　甘草酸含有量測定結果Fig.2 Determ ination results of glycyrrhizic acid content

由圖1可見，隨著生長年限的增加，甘草苷的含有量隨之增加，而且當年秋季明顯高于次年春季。1年生春秋兩季樣品中，甘草和脹果甘草中甘草苷含有量顯著高于其他品種；2年生春秋兩季樣品中，甘草中甘草苷含有量顯著高于其他品種，而且光果甘草和脹果甘草又顯著高于刺果甘草和黃甘草；3年生秋季樣品中，甘草、光果甘草和脹果甘草中甘草苷含有量顯著高于刺果甘草和黃甘草；3年生春季樣品中，甘草顯著高于其他品種，而且光果甘草和脹果甘草顯著高于刺果甘草，刺果甘草又顯著高于黃甘草。

由圖2可見，隨著生長年限的增加，甘草酸的含有量隨之增加，而且當年秋季明顯高于次年春季。1年生春秋樣品中，甘草和脹果甘草中甘草酸含有量顯著高于脹果甘草和黃甘草；2年生秋季樣品中，甘草和光果甘草中甘草酸含有量顯著高于其他品種，而且脹果甘草和刺果甘草又顯著高于黃甘草；2年生春季樣品中，甘草和光果甘草中甘草酸含有量顯著高于其他品種；3年生秋季樣品中，黃甘草中甘草酸含有量顯著低于其他品種；3年生春季采收樣品中，甘草中甘草酸含有量顯著高于刺果甘草，而且刺果甘草又顯著高于黃甘草。

2.7 不同采收期幾種甘草產量 取不同品種春秋兩季樣品，按“2.1”項下方法稱定其干重。結果見圖3。

注：同組數據不同小寫字母表示品種間差異顯著（p<0.05）圖3　甘草干重測定結果Fig.3 Determ ination results of dry weight of licorice

由圖3可見，隨著生長年限的增加，幾種甘草干重也隨之增加，而且當年秋季時明顯高于次年春季。1年生秋季樣品中，甘草和脹果甘草干重顯著高于刺果甘草和黃甘草；1年生春季樣品中，各品種干重無顯著差異；2年生春秋兩季樣品中，黃甘草干重顯著低于其他品種；3年生春秋兩季樣品中，甘草和光果甘草干重顯著高于刺果甘草和黃甘草。

3 結論與討論

甘草單根干重是影響其產量的主要因素，可直接衡量人工栽培甘草產量的高低［9］，而甘草酸和甘草苷是甘草的主要活性成分，其含有量高低可判斷藥材質量的優劣［10］。

3.1 我國西北干旱荒漠與半荒漠地區，人工栽培甘草生長年限應為3年生 1～3年內，幾種甘草的品質隨生長年限的增加而明顯增加。以較優品種（甘草G.uralensis）為例，3年生當年秋季采收樣品的單根干重、甘草苷和甘草酸含有量分別為2年生的1.90、1.49和1.46倍，1年生的4.93、2.26 和2.09倍；3年生春季樣品分別為2年生的2.06、1.54和1.37倍，1年生的5.56、2.29和1.91倍，與劉金榮等［11-13］研究結果一致。黃帥等［14］采用MTT法檢測光果甘草對人乳腺癌BCAP細胞的增殖抑制效應，發現3年生光果甘草藥效最佳。甘草為多年生植物，以地下根或根莖為藥用產品，隨著生長年限的增加，其物質累積和次生代謝產物也隨之增多。上述研究表明，3年生甘草藥效成分含有量已達藥典標準，而且產量較高。

3.2 我國西北干旱荒漠與半荒漠地區，人工栽培甘草采收期應為當年秋季 1～3年內，幾種甘草當年秋季樣品的品質明顯優于次年春季。以較優品種（甘草G.uralensis）為例，3年生當年秋季樣品的單根干重、甘草苷和甘草酸含有量分別為次年春季的1.18、1.12和1.17倍；2年生當年秋季樣品分別為次年春季的1.27、1.16和1.10倍；1年生當年秋季樣品分別為次年春季的1.32、1.14和1.08倍。《中國藥典》（2010版）規定，甘草分春、秋2季采挖［15］。王棟等［13］對人工栽培甘草不同發育期甘草酸的含有量進行檢測，發現甘草最適采收期為秋季。沈玉蓮等［16］認為，甘草最適宜采收期為9～10月。姜曉莉等［17］采用大田試驗，對甘草根及根狀莖中甘草酸和可溶性糖的動態變化規律進行了研究，發現我國吉林地區甘草的適宜采收期為9月末至10月初。李娜等［18］對不同季節光果甘草總黃酮變化規律進行了研究，發現其最佳采收期為早秋。上述研究從多方面表明，秋季甘草的產量和質量均較高，這可能是因為其地上器官在秋季枯萎后，植株的生存和代謝需依靠地下根及根莖，使其在越冬過程中產生較大的物質消耗，導致次年春季采挖甘草品質偏低。

3.3 我國西北干旱荒漠與半荒漠地區，人工栽培甘草應選甘草（G.uralensis） 同期采收樣品中，甘草（G.uralensis）的品質明顯優于其它品種。以較佳采收期（3年生當年秋季）為例，甘草單根干重、甘草苷和甘草酸含有量分別為光果甘草的1.02、1.10和1.11倍，脹果甘草的1.10、1.13和1.15倍，刺果甘草1.30、1.47和1.20倍，黃甘草1.53、1.72和1.52倍。甘草屬植物抗逆性強、分布廣泛、品種繁多，文獻［19-22］報道各品種間存在著較大的種間差異，而甘草的外部形態、內部結構及生長習性更適于西北干旱荒漠與半荒漠地區，并表現出高產、優質、適應性好等優良品質。

4 小結

在人工栽培管理模式下，藥材產量和有效成分的形成與積累除了受遺傳因子的調控外，還與栽培技術密切相關［23］，故生產高產優質藥材需以篩選優良品種為前提，以先進栽培管理技術為保證。目前，市場上甘草藥材品種繁多、基原混亂、依價采挖，致使甘草藥材良莠不齊。從質量、產量及經濟效益等方面來看，甘草（G.uralensis）為西北地區道地藥材，能比較充分地利用當地自然與栽培環境中的有利條件，更有效地解決人工栽培甘草品質低下的問題，具有大面積推廣栽培價值，而且其較佳采收時期為3年生當年秋季。

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Com parisons of yields and effective constituents of various Kinds of licorice in different picKing time

YE Ju1，2， QIU Dai-yu2，3， ZENG Qing-yi1， LIN Hai-ming2，4*， ZHANG Han-ping2， WANG Shengyuan2， ZHAO Gui-liang2
（1.Key Laboratory of p lant Chemistry in Qinghai-Tibet p lateau，Qinghai University for Nationalities，Xining 810007，China；2.Jiuquan MuniciPal Biological Breeding Reserch Institute of Radix Glycyrrhiza，Jiuquan 733101，China；3.College of Agronomy，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China；4.Institute of Traditional Chinese Medicine，Gansu p rovincial Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou 730070，China）

ABSTRACT：AIM To compare the yields of Glycyrrhizae uralensis，Glycyrrhizae glabra，Glycyrrhizae inflate，Glycyrrhizae Pallidiflora and Glycyrrhizae eurycarPa in different picking time and contents of effective constituents （liquiritin and glycyrrhizic acid）.METHODS With one-，two-and three-year-old licorice in different picking time as raw materials，the dry weight（main factor of yield）was determined by weighingmethod，and HPLC was adopted to detect the contents of liquiritin and glycyrrhizic acid.RESULTS The contents of liquiritin and glycyrrhizic acid，together with dry weight，were all in sequence of G.uralensis>G.glabra >G.inflate>G.Pallidiflora.>G.eurycarPa，three years>two years>one year，and autumn current year>spring next year.CONCLUSION In the condition of artificial cultivation，three-year-old G.uralensis should be selected to cultivate in northwest arid desert and semi-desert areas in China，and the best picking time is autumn current year.

KEY WORDS：licorice；kinds；picking time；yields；liquiritin；glycyrrhizic acid；weighingmethod；HPLC

*通信作者：藺海明（1953—），男，博士，研究員，博士生導師，研究方向為藥用植物資源與利用。E-mail：Linhm@gsau.edu.cn

作者簡介：葉 菊（1978—），女，博士，副教授，研究方向為藥用植物資源與利用。E-mail：yeju8145@163.com

基金項目：“十二五”國家科技支撐計劃課題（2011BAI05B01）；甘肅省農牧廳科技創新項目（GNCX-2011-37）；甘肅省教育廳基金項目資助（0902-03）

收稿日期：2015-12-14

doi：10.3969/j.issn.1001-1528.2016.05.026

中圖分類號：R284.1

文獻標志碼：A

文章編號：1001-1528（2016）05-1088-05