堿液浸泡法去除太白貝母種子種皮最佳條件探究

賀珍珍，張新悅，強(qiáng) 敏，王展宇，陳克克，強(qiáng) 毅

(1.陜西師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，西北瀕危藥材資源開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710062；2.西安文理學(xué)院 生物與環(huán)境工程學(xué)院 基因工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710065；3.西安市秦嶺天然產(chǎn)物開發(fā)與抗癌類創(chuàng)新藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710065)

1 引言

太白貝母FritillariataipaiensisP.Y.Li，又稱太貝、尖貝、秦貝，是百合科貝母屬的藥用植物，以其干燥鱗莖入藥，被2010-2020年版《中國藥典》一部收錄于川貝母項(xiàng)下[1～2]，是藥材川貝母的基源植物之一。太白貝母具有清熱潤肺，化痰止咳，散結(jié)消癰等作用，臨床廣泛應(yīng)用于肺熱燥咳、肺陰虛等病癥[3]。許多研究結(jié)果表明，太白貝母化學(xué)成分以及藥理作用與川貝母十分相似，是川貝母基源植物中最適合在低海拔地區(qū)種植的物種。，近年來，太白貝母的栽培技術(shù)逐漸成熟，使其在低海拔地區(qū)大規(guī)模種植成為可能[4]，陜西省在太白縣、留壩縣、柞水縣、嵐皋縣等廣大地區(qū)均有種植，太白貝母已成為陜西省特色“秦藥”品種。在太白貝母的規(guī)范化生產(chǎn)過程中，選取優(yōu)質(zhì)種源是首要前提，但太白貝母種子小，且單個(gè)果實(shí)中包含種子數(shù)量多，因此很難從外觀上確定其質(zhì)量優(yōu)劣，需借助實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行種子質(zhì)量的檢測。由于太白貝母種子外有種皮包被，在日常生產(chǎn)中對其種子活力測定有一定阻礙作用，因此去除種皮十分必要。通過查閱文獻(xiàn)資料，筆者基于低濃度的NaOH溶液浸泡法[5]，探究太白貝母種皮去除的最佳條件，為生產(chǎn)中太白貝母種子質(zhì)量檢測提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

太白貝母成熟蒴果及種子，采集自陜西省商洛市柞水縣。

1.2 試驗(yàn)方法

選擇生長狀況良好，無霉變，成熟的太白貝母種子若干，每20粒種子為一組。實(shí)驗(yàn)中設(shè)置的單因素變量有NaOH溶液濃度、浸泡時(shí)間、浸泡溫度；每個(gè)單因素設(shè)置三個(gè)水平，分別為：NaOH溶液濃度：1.2%，1.5%，1.8%；浸泡時(shí)間：8 min，10 min，12 min；浸泡溫度：50℃，55℃，60℃。

根據(jù)單因素和三水平將實(shí)驗(yàn)分組如下：

第一次試驗(yàn)為第1組到第3組，以NaOH濃度1.5%，浸泡溫度55℃為固定水平，考察三個(gè)水平的浸泡時(shí)間對種子去皮的效果；

第二次試驗(yàn)為第4組到第6組，以NaOH濃度1.5%，第一次實(shí)驗(yàn)中去皮效果最好的浸泡時(shí)間為固定水平，考察三個(gè)水平的浸泡溫度對種子去皮的效果；

第三次試驗(yàn)為第7組到第9組，以第一次實(shí)驗(yàn)中去皮效果最好的浸泡時(shí)間和第二次實(shí)驗(yàn)中去皮效果最好的浸泡溫度為固定水平，考察三個(gè)水平的NaOH濃度對種子去皮的效果。

將太白貝母種子先按照上述試驗(yàn)用NaOH溶液浸泡，然后用鑷子小心去除表面脫離的種皮，再進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)。

1.3 試驗(yàn)結(jié)果評判標(biāo)準(zhǔn)

采用兩種方法評判種子去皮效果，以去皮率P計(jì)算為主，感官判斷為輔[6]。

去皮率P計(jì)算方法如下：在開始試驗(yàn)之前將每組種子稱重，此時(shí)重量記作M，將浸泡過的種子去除表面脫落的種皮，烘干并稱重，此時(shí)獲得的種子重量記作m，則去皮率為：

感官判斷評價(jià)方法為：在體視顯微鏡下觀察去皮后的種子，依據(jù)表1中各判斷指標(biāo)和評分標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)效果進(jìn)行打分。

2 結(jié)果與分析

與其它貝母種子類似[7～9]，太白貝母種子外觀呈扁平狀，整體為三角倒卵形，成熟種子種皮棕黃色，種皮薄。從圖1掃描電鏡結(jié)果中可見，太白貝母種子表面有不規(guī)則褶皺，溝壑明顯。

由圖1還可明顯看出體視顯微鏡下觀察到的種子去皮效果對比情況。NaOH溶液浸泡后的種子其種皮組織脫落較完全，種子致密半透明，表面呈現(xiàn)光滑的乳白色；而僅經(jīng)蒸餾水浸泡去皮的對照組，其種子表面有較多黃色種皮組織殘留，且殘留的種皮組織與種子表面粘連緊密，不易去除。兩種試驗(yàn)結(jié)果的對比證明，低濃度NaOH溶液浸泡可以較好的對太白貝母種子去皮，完成種皮脫落過程。

表 1 種子去皮效果的判斷指標(biāo)和評分標(biāo)準(zhǔn)

圖 1 太白貝母種子形態(tài)觀察

對兩種方法評判的種子去皮效果的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表2所示。從結(jié)果可知，第三次試驗(yàn)即第7組到第9組整體的去皮率均高于其它兩次試驗(yàn)的去皮率，尤其以第9組的去皮率最高，為26.11%。同時(shí)，在感官指標(biāo)方面，第9組評分較好，尤其是三項(xiàng)感官指標(biāo)的平均分相對于其它8組最高，為9.2分，該結(jié)果與去皮率計(jì)算結(jié)果一致。因此，第9組的實(shí)驗(yàn)條件可確定為實(shí)驗(yàn)的最佳條件，即NaOH溶液濃度為1.8%、浸泡溫度為50℃，浸泡時(shí)間為10 min時(shí)，堿液浸泡法去除種皮的效果最好。

表2 各組種子去皮后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2 討論

在自然條件下，太白貝母種子的萌發(fā)率較低，即使采用人工栽培，太白貝母種子萌發(fā)也需要經(jīng)過較長的時(shí)間周期。研究發(fā)現(xiàn)，貝母種子的種皮是其種子萌發(fā)率低的原因之一。黃艷等[8]研究發(fā)現(xiàn)，暗紫貝母種皮細(xì)胞外表面包裹有一層明顯的脂類物質(zhì)——蠟質(zhì)，這層蠟質(zhì)會(huì)阻礙水分和氣體進(jìn)出種子，影響種子的透氣性和透水性，導(dǎo)致貝母種子難以萌發(fā)。馬生軍等[10]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，伊貝母種皮和胚乳中存在萌發(fā)抑制物，這也是其種子休眠的主要原因。因此，去除種皮是提高貝母種子發(fā)芽率的有效方法之一[10]。目前，常規(guī)去除種皮的方法主要有機(jī)械去皮法、堿液或酸液等化學(xué)藥劑去皮法和沸水去皮法等。筆者實(shí)驗(yàn)采用低濃度NaOH溶液浸泡法去除太白貝母種子的種皮。研究表明，堿液去皮的主要原理是，稀堿液可以溶解皮與仁之間的果膠層，同時(shí)和果膠酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使其轉(zhuǎn)變成水溶性好的果膠酸鈉等鹽類，從而使種皮容易脫落[5]。

隨著中藥市場的不斷發(fā)展，川貝母的野生資源變得十分稀缺，且價(jià)格高昂。太白貝母作為川貝母的基源植物之一，在栽培技術(shù)和種植條件上均具有明顯的優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上選育優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)資源，建立規(guī)范的太白貝母GAP生產(chǎn)基地，在一定程度上可以緩解川貝母藥材稀缺的現(xiàn)狀。筆者實(shí)驗(yàn)通過低濃度的NaOH溶液浸泡法探討去除太白貝母種皮的最佳條件，為太白貝母種子生理休眠等研究提供科學(xué)技術(shù)支持。