气象与土壤因子对朝阳市酸枣仁品质的影响

作者: 郭婧潭 王孟虎 马英捷 侯杰龄 温兆林

气象与土壤因子对朝阳市酸枣仁品质的影响0

摘 要:为了解气象与土壤因子对辽宁省朝阳市酸枣仁品质的影响,用高效液相色谱-蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)对酸枣仁中的斯皮诺素、酸枣仁皂苷A、酸枣仁皂苷B的含量进行测定,用常规检测法来测定土壤样品中的有机质、全氮、全磷、全钾的质量分数,并用Pearson相关性分析法、主成分分析法等对朝阳市水务局、气象台等部门提供的相关数据进行分析。研究结果表明,酸枣仁品质受气象与土壤因子的影响,影响斯皮诺素含量的主导因子为有机质质量分数、影响酸枣仁皂苷A含量的主导因子为年平均降水量、影响酸枣仁皂苷B含量的主导因子为全氮质量分数。研究确定了酸枣仁中的有效成分与气象、土壤因子的相关性,可为酸枣的栽培种植、田间管理等提供技术支持。

关键词:酸枣仁;气象;土壤因子;斯皮诺素;酸枣仁皂苷A

中图分类号:S668.1 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2024)8-75-4

DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.08.015

0 引言

酸枣仁为鼠李科枣属多年生落叶灌木或小乔木植物酸枣的干燥成熟种子,是传统的中药材,含有多种功能成分,具有宁心安神、养心补肝、敛汗生津等功效,是中医长期以来治疗失眠的首选药物[1-2]。在当代快节奏、高压力的生活环境中,患有焦虑、失眠的人越来越多。酸枣仁是原卫生部颁布的第一批药食同源两用品之一,是治疗失眠的常用药。目前,酸枣仁受到的关注越来越多,需求量也在不断增加[3-5]。从中药材、营养保健、食品饮料等市场来看,酸枣仁具有极高的开发利用前景[6]。然而,酸枣仁能否发挥出高效的治疗作用则取决于其品质。酸枣仁品质受土壤pH值、降水等因素的影响较大,即酸枣仁品质的优劣与外部环境有着密不可分的联系,这对酸枣品种的筛选也产生影响。辽宁省朝阳市的酸枣资源丰富,但相关研究并不多[7-8]。故笔者对朝阳市种植区的酸枣品种进行普查,采用奥维互动地图实时记录行程轨迹,测定酸枣仁有效成分的指纹图谱,并与河北省种植的酸枣进行对比,探究年平均降水量、年平均气温和土壤有机质、全氮、全磷、全钾的含量等对酸枣仁品质的影响[9-11],为提高酸枣仁品质及实现更好的培育、开发与利用酸枣优质资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

共采集到6批样品,详见表1。经辽宁中医药大学尹海波教授鉴定,这6批样品均为鼠李科(Rhammaceae Juss.)枣属(Ziziphus Mill.)植物酸枣。用干法脱去样品果肉,并对脱去果肉果仁进行破壳、打粉等操作,将所有样品制成酸枣仁粉后备用。在采集酸枣样品的同时,还要采集当地土壤,并检测土壤中的养分。

1.2 试验仪器与试剂

试验用到的仪器有高效液相色谱仪-蒸发光检测器(Agilent 1100 Series,购自美国安捷伦科技有限公司)、电子天平,试剂有色谱纯甲醇和乙腈(购自天津鑫彩华豪化工有限公司),对照品有斯皮诺素(批号111869-202005)、酸枣仁皂苷A(批号110734-201914)、酸枣仁皂苷B(批号110814-201809)。对照品均购自中国食品药品检定研究院,且纯度≥96%。

1.3 配制供试品溶液

取酸枣仁粉末(过4号筛)约1 g(精密称定),并将其置于索氏提取器中,加适量石油醚(60~90 ℃)后加热回流4 h,弃去石油醚液,药渣挥干,转移至锥形瓶中,再加入70%乙醇(20 mL),加热回流2 h,放冷,滤过,用70%乙醇(5 mL)洗涤滤渣,合并洗液和滤液,回收溶剂至干,用甲醇溶解残渣后,转移至5 mL的量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,滤过,取续滤液,即得到供试品溶液。

1.4 配制对照品溶液

取适量斯皮诺素、 酸枣仁皂苷A、酸枣仁皂苷B,精密称定,加甲醇制成0.1 mg/ml的溶液。

1.5 HPLC-ELSD色谱条件

以乙腈为流动相A、水为流动相B,进行梯度洗脱;柱温为30 ℃,流速为1 mL/min,进样体积为20 μL。

1.6 气象因子和土壤因子

气象因子包括年平均降水量(数据来自朝阳市水务局、石家庄市水务局)[12-14]、年平均气温(数据来自中央气象台),土壤因子包括土壤中有机质、全氮、全磷、全钾的质量分数(根据《土壤农化分析》[15]测定),见表2。

1.7 数据分析

用WPS软件对采集到的数据进行处理,并用SPSS 26.0对其进行Pearson相关分析、主成分分析、逐步回归分析。

2 结果与分析

2.1 酸枣仁部分化学成分含量分析

用HPLC-ELSD法来测定酸枣仁部分化学成分的含量,对斯皮诺素、酸枣仁皂苷A、酸枣仁皂苷B的线性关系进行分析,并计算6批样品中斯皮诺素、酸枣仁皂苷A、酸枣仁皂苷B的含量,结果见表3、表4。其中,斯皮诺素的质量分数为0.085 4~0.123 5 mg/g,酸枣仁皂苷A的质量分数为0.035 8~0.070 5 mg/g,酸枣仁皂苷B的质量分数为0.015 2~0.049 5 mg/g。在6批样品中,上述3种成分含量的相对标准偏差(RSD)分别为14.29%、24.56%、29.71%,说明这6批样品中的3个主要指标差异较大。

2.2 Pearson相关分析

用SPSS 26.0统计学软件进行双变量相关分析,从而确定与酸枣仁化学成分相关的胁迫因子。酸枣仁中的有效成分与气象、土壤因子的相关性分析见表5。其中,斯皮诺素与有机质含量呈显著正相关,酸枣仁皂苷B与有机质含量呈显著负相关、与全氮含量呈显著正相关(P<0.05)。

2.3 主成分分析

用SPSS 26.0对酸枣仁有效成分影响因子进行主成分分析,结果见表6。对6个成分进行主成分分析,结果见表7。其中,成分1的全磷、年平均降水量因子载荷量较大;成分2的全钾、全磷因子载荷量较大;成分3的年平均气温、全磷因子载荷量较大;成分4的全氮、有机质载因子荷量较大;成分5的有机质、年平均气温载因子荷量较大;成分6的有机质、全钾因子载荷量较大。由此可知,全磷、年平均降水量、全钾、年平均气温、有机质、全氮对酸枣仁品质的影响较大。

2.4 逐步回归分析

在相关分析的基础上,对酸枣仁有效成分与胁迫因子(6个)进行逐步回归分析,结果见表8。影响斯皮诺素含量的主导因子是土壤有机质含量,回归系数为正值;影响酸枣仁皂苷A含量的主导因子是年平均降水量,回归系数为负值;影响酸枣仁皂苷B含量的主导因子是土壤全氮含量,回归系数为正值。

3 结束语

对辽宁省朝阳市和河北省石家庄市共6批不同酸枣仁样品的主要成分含量进行HPLC-ELSD检测,结果表明,其斯皮诺素、酸枣仁皂苷A、酸枣仁皂苷B含量存在显著差异,从而说明酸枣仁的品质受年平均气温、年平均降水量及土壤中有机质、全氮、全磷、全钾含量等因素的影响。为了确定影响酸枣仁品质的关键因子,对酸枣仁的有效成分与上述因子的相关性进行分析,结果表明,土壤有机质能促进酸枣仁斯皮诺素的积累,土壤中的全氮有利于酸枣仁皂苷B的积累。逐步回归分析结果表明,影响斯皮诺素含量主导因子是土壤有机质含量,影响酸枣仁皂苷A含量的主导因子是年平均降水量,影响酸枣仁皂苷B含量的主导因子是土壤全氮含量。

综上所述,笔者基于Pearson相关分析、主成分分析和逐步回归分析,对酸枣仁有效成分与影响因子的关系进行量化,并确定酸枣仁中斯皮诺素、酸枣仁皂苷A、酸枣仁皂苷B这3个主要成分的影响因子,为酸枣的栽培种植和施肥管理等提供支持。受样本数量、气象与土壤因子数量等因素的影响,对辽宁省朝阳市酸枣仁品质影响因素的研究存在一定局限性,后续还要收集更多的气象数据资料、检测更多的土壤理化性质数据及酸枣仁化学成分,从而全面分析气象和土壤因子对酸枣仁品质的影响,为提高酸枣仁药材品质及实现酸枣优质资源更好的培育、开发与利用提供依据。

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基金项目:辽宁医药职业学院2022年度兴辽卓越建设特色项目中医药文化传承传播科研专项“朝阳地区酸枣仁品种普查及生态胁迫对酸枣仁品质的影响”(LZYTS2207);2023年度辽宁省科学事业公益研究基金项目“基于区块链的辽宁省中药材‘产研用’一体化信息共享模式研究”(2023JH4/10700021)。

作者简介:郭婧潭(1988—),女,硕士,讲师,研究方向:民族医药、中药药效物质基础。

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