黄精植株构件生长与有效成分积累动态研究

摘要 ［目的］明确黄精植株构件的生长规律与地下部分各部位有效成分含量的积累动态。［方法］以2年生黄精为研究对象，黄精出苗后连续采样，测量根茎、新生根茎、须根、茎、叶、果实等构件的形态、数量和生物量，并测定地下部分各部位的黄精多糖、总皂苷和浸出物含量。［结果］黄精出苗后根系生物量不断积累，地上部分出苗后40 d内迅速生长，之后大多生长指标小幅度增加，至8月左右地上部分茎叶有所脱落，10月上旬地上部分枯萎回苗；地下部分在出苗40～100 d迅速生长，之后增长幅度减缓；须根的黄精多糖、总皂苷和浸出物含量均显著低于根茎（P<0.05），但收获期的须根多糖含量可达到根茎的84.50%，总皂苷和浸出物含量分别仅为根茎的35.72%、48.68%，这为黄精须根以多糖类材料开发大健康产品提供了依据；与原生根茎相比，新生根茎在形成的60 d内多糖含量显著较低（P<0.05），总皂苷含量显著较高（P<0.05）；收获期时，黄精地下部分各部位以上3类有效成分含量排序稳定，依次为根茎>新根茎>须根。［结论］该研究为黄精非药用部位的开发利用提供了理论依据。

关键词 黄精；植株构件；生物量；多糖；总皂苷；浸出物；积累动态

中图分类号 S567.23 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2023）09-0155-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.09.038

Abstract ［Objective］To clarify the growth law of plant structural biomass of Polygonatum sibiricum and the accumulation dynamics of active component content in various parts of its underground part.［Method］Taking twoyearold P. sibiricum as the research object and sampling continuously after emergence， the morphology， quantity and biomass of rhizomes， new rhizomes， fibrous roots， stems， leaves， fruits and other structural biomass were measured， and the contents of polysaccharide， total saponins and extracts in various parts of the underground part of P. sibiricum. ［Result］The root biomass accumulated continuously after the emergence of P.sibiricum， the aboveground part grew rapidly within 40 days after the emergence， and the most growth indexes increased slightly. The aboveground part of the stem and leaf fell off by about August， and the aboveground part withered and returned to the seedling in early October.The underground part growed rapidly from 40 d to 100 d after emergence， and then the growth rate slowed down.The contents of polysaccharide， total saponin and extract of P.sibiricum in fibrous roots were significantly lower than those in rhizomes （P<0.05）， but the content of polysaccharide in fibrous roots during harvest could reach 84.50% of rhizomes， the content of total saponins and of extract was 35.72% and 48.68%， which provided a basis for P.sibiricum fibrous roots to develop healthy products with polysaccharides.Compared with the original rhizome， the polysaccharide content of the new rhizome was significantly lower （P<0.05） and the total saponin content was significantly higher （P<0.05）.During the harvest period， the contents of the above three kinds of effective components in each part of the underground part of P.sibiricum were in stable order： rhizome > new rhizome > fibrous root. ［Conclusion］ This study provides a theoretical basis for the development and utilization of non medicinal parts of P.sibiricum.

Key words Polygonatum sibiricum;Plant component;Biomass;Polysaccharide;Total saponins;Extract;Accumulation dynamic

基金项目 陕西省重点研发专项（2023-YBSF-414，2021SF-389）；陕西省中医药管理局项目（2021-QYZL-01，2021-QYPT-001，SZY-KJCYC-2023-038）；国家中医药管理局项目（财社〔2018〕43号，财社〔2019〕39号）。

作者简介 靳鹏博（1992—），男，陕西铜川人，主管药师，硕士，从事药用植物规范化栽培及药材质量标准研究。

*通信作者，主管药师，硕士，从事中药资源与生态种植研究。

植株是植物各个器官的总和，也可以说是其所有构件组成的统一整体，植物的生长发育和植株各个构件有着密切的关系［1］。在农业生产中，人们通过改变植株的一些构件的形态或数量，使目标器官形态或数量朝着人们期望的方向发展，甚至改变器官内部结构或一些成分的含量。李漓等［2］通过摘除花蕾提升了药材玄参的产量；张思唯等［3］研究发现打顶时期对雪茄烟叶的总氮、蛋白质和烟碱含量会有不同程度的影响，并且初花打顶可改善雪茄烟叶口感；赵国栋等［4］通过不同时期对苹果树进行拉枝，改变苹果树的构件结构，达到提升苹果产量、提升品质的效果。

黄精（Polygonatum sibiricum Red.）为百合科黄精属多年生草本植物，以根茎入药，习称“鸡头黄精”，分布于我国北方多省份，因其药食同源的特性，近年来已成为开发大健康产品的重要目标［5-6］。目前黄精生产上还存在种植周期长、种植多为山区、引入机械化难度大、人工栽培根茎“鸡头”性状变异、加工炮制无相关标准、产量和品质仍需提升等问题，与之相关的研究也不断报道。该研究对黄精植株的构件生长和有效成分积累变化进行了研究，并阐述黄精植株各构件的生长特性，为黄精非药用部位的开发利用提供了理论依据，以期解决目前黄精种植生产过程中存在的问题。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用材料为黄精无性繁殖得到的种根茎，由陕西步长制药有限公司黄精GAP基地提供，经陕西国际商贸学院马存德副主任药师鉴定为百合科植物黄精（Polygonatum sibiricum Red.）。

1.2 仪器和试剂

DHG-9243A鼓风干燥箱（上海精其仪器有限公司），MNT-150游标卡尺（上海美耐特实业有限公司），OHAUS-AX124ZH电子天平［奥豪斯仪器（上海）有限公司］，UV-2600i紫外可见分光光度计［岛津企业管理（中国）有限公司］，乙醇（天津市大茂化学试剂厂），蒽酮（国药集团化学试剂有限公司），无水葡萄糖（国药集团化学试剂有限公司），硫酸（天津市大茂化学试剂厂），挂牌，米尺，蒸发皿。

1.3 试验地概况

试验地点为陕西步长制药有限公司黄精GAP基地，位于陕西省略阳县五龙洞镇中川坝村，试验地坐标为33°30′14.78″N、106°12′32.42″E，海拔954 m，年日照时数1 558.3 h，年降水量860 mm，年均气温13.2 ℃，年无霜期236 d。

2020年11月对试验地清地、耕地、施基肥、起垄，基肥为生物有机肥，施用量4 500 kg/hm2，垄宽1.2 m，垄间留0.6 m宽的过道；2020年11月，将种根茎以2 250 kg/hm2分3行播入垄中，覆土；2021年4月中旬，在过道内以株距40 cm套种1行玉米。试验地地势平坦，远离公路，外围设有1 m宽的保护行。

1.4 试验设计

2021年4月6日，试验田的黄精不定芽已经形成茎尖冲出土层，随机采挖20株茎尖还未展开的黄精，作为生育期记录的起点；4月26日，出苗20 d，试验田里的黄精叶片大部分已经展开，有的已经生出花蕾，随机采挖20株叶片已展开的黄精；5月16日，出苗40 d，试验田里的黄精已全部结果，此后每月中旬随机采挖20株具有当前长势代表的植株；出苗160 d为9月中旬，最后一次采集完整的黄精植株；10月上旬，黄精植株地上部分回苗，10月和11月仅采挖地下部分。

采挖的植株清洗除去泥土，晾干水分，测量每个植株的形态特征（根茎长度、根茎直径、茎长度、5 cm处地径、中位叶长、中位叶宽），将植株的各个构件进行拆分，计数器官数量（须根条数、叶片数、果实数），称量各构件鲜重（根茎、新根茎、须根、芽、茎、叶、果实），随后105 ℃杀青，60 ℃烘干至恒重，称量各构件的干重。烘干后的地下部分按构件进行混合，粉碎，过5号筛，装袋，用于含量测定。

1.5 含量测定

1.5.1 浸出物与黄精多糖含量测定。

按照2020年版《中国药典》一部黄精项下方法完成浸出物与黄精多糖的含量测定［7］。黄精多糖的标准曲线制作，以吸光度A582为纵坐标、加硫酸前的反应液浓度（mg/mL）为横坐标，绘制无水葡萄糖的标准曲线，得出线性回归方程为Y=7.683 1X-0.033 2（R2=0.999 9）。

1.5.2 总皂苷含量测定。

参考廖念［8］的研究方法，取0.5 g样品粉末于10 mL离心管中，加入8 mL 80%乙醇，使用铁丝搅匀，超声提取30 min，4 000 r/min 离心10 min，收集上清液于50 mL容量瓶，从加入8 mL 80%乙醇开始再重复4次，80%乙醇定容，摇匀，即为样品的总皂苷提取液。

取0.2 mL提取液于25 mL刻度试管，置于80 ℃水浴锅15 min挥干提取液中的乙醇，试管取出放凉后加入0.2 mL 5%香草醛-冰醋酸溶液，冰浴加入0.8 mL 高氯酸，摇匀，置于60 ℃水浴锅保温15 min，试管取出放凉后加入5 mL冰醋酸，摇匀。以80%乙醇代替提取液调零，记录各样品的A550。