一種利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法與流程

2023-05-03 10:09:03

本發明涉及藥用植物栽培學研究領域，是一種利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法。

背景技術：

穿心蓮為爵床科穿心蓮屬的一年生草本植物。穿心蓮原產印度、斯裡蘭卡、緬甸、印度尼西亞、泰國、越南，在五十年代引種到中國。現在中國境內野生的穿心蓮因過度採集而很少見，栽培的穿心蓮主要在廣西、廣東、四川、福建、湖南等地有種植，其中廣西種植面積最大而且有最大的種子園，國內幾乎所有的穿心蓮種子都由廣西提供。

穿心蓮有特殊的苦味，有「苦中之王」之稱。在傳統的印度阿育吠陀醫學、傳統的埃及希臘阿拉伯尤那尼醫學以及傳統的泰國、中國醫學體系中，穿心蓮被用來維持健康、治療多種感染性疾病及毒蛇咬傷，後來逐漸發現了更多的藥用價值，尤其是在治療癌症和HIV方面有潛在的作用。穿心蓮最初只以乾燥地上部分入藥，後包括了地下部分，即全草皆可入藥。除了黃酮類、多酚類外，穿心蓮的藥效成分主要包括四種內酯類：穿心蓮內酯(andrographolide)、脫水穿心蓮內酯(14-deoxy-11,12-didehydroandrographolide)、新穿心蓮內酯(neoandrographolide)、去氧穿心蓮內酯(14-deoxyandrographolide)，其中前兩種是比較常用的內酯成分，常用來指示穿心蓮的藥材品質。

在穿心蓮栽培技術方面的文獻中目前還沒有提到關於在收穫期實施乾旱對穿心蓮內酯類物質含量影響的報導。

技術實現要素：

本發明的一個目的是解決至少上述問題，並提供至少後面將說明的優點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，本發明提供一種利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，通過在收穫期施加乾旱處理，顯著提高脫水穿心蓮內酯和總內酯的含量，提高穿心蓮的藥材品質及藥用價值。

本發明提供的利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，在穿心蓮收穫期進行持續7～20天的乾旱處理，其中，乾旱處理的條件為控制土壤含水量為飽和水含量的20～60％(w/w)。

優選的是，在穿心蓮出苗後100～120天之間進行持續17天的乾旱處理，其中，每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，使得土壤含水量維持在飽和水含量的20％(w/w)。

優選的是，土壤中包括壤土、泥炭土、有機肥，其重量比為3:1:1，且土壤中含有機碳為4.24mg g-1，總氮含量為2.01mg g-1，pH值為6.56，土壤飽和含水量為28.15％(w/w)。

優選的是，所述穿心蓮播種、出苗後分別移栽至盆中，所述盆為上大下小的結構，其底部沿周向設有多個通孔，盆外圍從上至下依次設有多個透氣單元，每個透氣單元由多個條形孔沿周向均勻分布，相鄰兩個透氣單元的每個條形孔互相平行、交錯設置，盆內壁依次貼附設有不鏽鋼絲網和紗布層，紗布層內放置土壤，其中，每個條形孔的長度為其所在盆的外圍一圈的總長度的四分之一，每個透氣單元由三個條形孔組成；所述不鏽鋼絲網由多個圓形網格交織而成，每個網格的直徑為1～3mm。

優選的是，所述盆配設有盆架，所述盆架是由鋼筋彎折成的上大下小的架體，包括上層架、支撐肋和底座，上層架可供盆放入並將盆卡設，底座為一片體，其中央設有凸塊，以支撐卡設在上層架的盆，且凸塊的橫截面積小於盆底部的通孔圍成的圓的面積。

優選的是，盆上徑為16cm，底徑為10.5cm，高為12cm。

本發明至少能達到以下有益效果：

1.本發明的利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，收穫期是影響穿心蓮藥材品質的關鍵時期，由於此時穿心蓮的生物量積累和內酯類物質的含量積累都逐漸達到頂峰並保持穩定，然而，在收穫期施加乾旱的想法獨具創新，並有效提高藥材品質。

2.本發明利用收穫期乾旱來調控穿心蓮藥材中的內酯含量，增加了穿心蓮藥材中脫水穿心蓮內酯和總內酯含量，有效提高穿心蓮的藥材品質，並維持生物量的降低在可接受的範圍內。

3.本發明對栽培穿心蓮的盆進行改造，在盆的底部設有多個通孔，筒體外圍設有由多個條形孔組成的多個透氣單元，能夠使土壤內的水分儘快散失，達到預期的土壤含水量，即為土壤飽和含水量的20％或40％，確保土壤內部的含水量最大程度上保持平均；在盆內貼附裝設網盆、再貼附多層紗布，然後盛放土壤，相當於將土壤包裹，減少土壤因水分散失而帶走的部分損失，從而造成土壤內的營養物質的流失，同時，確保土壤重量保持一定值，精確控制加水量等來維持土壤含水量為飽和含水量的20％或40％；此外，用盆架將盆 支撐使之處於懸空狀態，有助於促進盆底部的空氣流通，使穿心蓮生長在土壤中的部分處於相同的空氣氛圍內，利於土壤含水量的均勻化。

本發明的其它優點、目標和特徵將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本發明的盆和盆架的結構示意圖；

圖2為本發明的盆的底部結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

應當理解，本文所使用的諸如「具有」、「包含」以及「包括」術語並不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。需要說明的是，下述實施方案中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法，所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業途徑獲得；在本發明的描述中，術語「橫向」、「縱向」、「軸向」、「徑向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，並不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

穿心蓮的最適收穫期為現蕾期至始花期，即出苗後100～120天左右，此時穿心蓮的生物量積累和內酯類物質的含量積累都逐漸達到頂峰並保持穩定。以下所有實施例中，對土壤含水量的控制均無外界水分的影響，例如雨水等。

本發明的一種利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，在穿心蓮出苗後100天後進行持續17天的乾旱處理，所用土壤中包括壤土、泥炭土、有機肥，其重量比為3:1:1，且土壤中含有機碳為4.24mg g-1，總氮含量為2.01mg g-1，pH值為6.56，土壤飽和含水量為28.15％(w/w)，每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，使得土壤含水量維持在飽和水含量的20％(w/w)。

本發明的一種利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，在穿心蓮出苗後100天後進行持續17天的乾旱處理，所用土壤中包括壤土、泥炭土、有機肥，其重量比為3:1:1，且土壤中含有機碳為4.24mg g-1，總氮含量為2.01mg g-1，pH值為6.56，土壤飽和含水量為28.15％(w/w)；然後進行乾旱處理，即每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，使得土壤含水量維持在飽和水含量的40％(w/w)。

本發明的一種利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，在穿心蓮出苗後100天後進行持續17天的乾旱處理，所用土壤中包括壤土、泥炭土、有機肥，其重量比為3:1:1，且土壤中含有機碳為4.24mg g-1，總氮含量為2.01mg g-1，pH值為6.56，土壤飽和含水量為28.15％(w/w)，每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，使得土壤含水量維持在飽和水含量的60％(w/w)。

本發明的一種利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，如圖1、2所示，在穿心蓮播種、出苗後分別移栽至盆1中，所述盆1為上大下小的結構，其底部沿周向設有多個通孔14，盆1外圍從上至下依次設有多個透氣單元，每個透氣單元由多個條形孔11沿周向均勻分布，相鄰兩個透氣單元的每個條形孔11互相平行、交錯設置，盆1內壁依次貼附設有不鏽鋼絲網12和紗布層13，紗布層13內放置土壤3，其中，每個條形孔11的長度為其所在盆1的外圍一圈的總長度的四分之一，每個透氣單元由三個條形孔11組成；所述不鏽鋼絲網12由多個圓形網格交織而成，每個網格的直徑為1mm。

所述盆1配設有盆架2，所述盆架2是由鋼筋彎折成的上大下小的架體，包括上層架21、支撐肋22和底座23，上層架21可供盆1放入並將盆1卡設，底座23為一片體，其中央設有凸塊231，以支撐卡設在上層架21的盆1，且凸塊231的橫截面積小於盆1底部的通孔14圍成的圓的面積。

所述盆1上徑為16cm，底徑為10.5cm，高為12cm。

在穿心蓮出苗後100天後進行持續17天的乾旱處理，所用土壤中包括壤土、泥炭土、有機肥，其重量比為3:1:1，且土壤中含有機碳為4.24mg g-1，總氮含量為2.01mg g-1，pH值為6.56，土壤飽和含水量為28.15％(w/w)，每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，使得土壤含水量維持在飽和水含量的20％(w/w)。

本發明的一種利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，在穿心蓮出苗後100天後進行持續7天的乾旱處理，所用土壤中包括壤土、泥炭土、有機肥，其重量比為3:1:1，且土壤中含有機碳為4.24mg g-1，總氮含量為2.01mg g-1，pH值為6.56，土壤飽和含水量為28.15％(w/w)，每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，使得土壤含水量維持在飽和水含量的20％(w/w)。

本發明的一種利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，在穿心蓮出苗後100天後進行持續20天的乾旱處理，所用土壤中包括壤土、泥炭土、有機肥，其重量比為3:1:1，且土壤中含有機碳為4.24mg g-1，總氮含量為2.01mg g-1，pH值為6.56，土壤飽和含水量為28.15％(w/w)，每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，使得土壤含水量維持在飽和水含量的60％(w/w)。

當土壤含水量低於其飽和含水量的20％時，土壤處於極度嚴重乾旱狀態，穿心蓮生長緩慢，葉子狹小，甚至死亡。

在穿心蓮出苗後100天後進行持續17天的乾旱處理，所用土壤中包括壤土、泥炭土、有機肥，其重量比為3:1:1，且土壤中含有機碳為4.24mg g-1，總氮含量為2.01mg g-1，pH值為6.56，土壤飽和含水量為28.15％(w/w)，每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，使得土壤含水量維持在飽和水含量的80％(w/w)。

在穿心蓮出苗後100天後進行持續17天的乾旱處理，所用土壤中包括壤土、泥炭土、有機肥，其重量比為3:1:1，且土壤中含有機碳為4.24mg g-1，總氮含量為2.01mg g-1，pH值為6.56，土壤飽和含水量為28.15％(w/w)，每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，使得土壤含水量維持在飽和水含量的100％(w/w)。

在乾旱處理後，將實施例1～6及對比例1和2的穿心蓮取地上和地下部分的全草，在烘箱中60℃烘乾，稱重得到總生物量，先將內酯成分進行提取，然後用高效液相色譜(HPLC)法測定全草中的穿心蓮內酯、脫水穿心蓮內酯的含量。

內酯成分的提取過程為：取穿心蓮藥材粉末1.0g，精確稱量，置於100mL具塞磨口錐形瓶中，加入甲醇20mL、超聲提取60min、過濾、棄去濾渣，濾液蒸乾用色譜甲醇溶解後轉溶至10mL量瓶中定容，過0.45μm的微孔濾膜，即得。

HPLC測定時的色譜條件為：採用迪馬ODS C18(4.6mm×250mm，5μm)色譜柱，流動相包括A相的甲醇-乙腈(4:1)和B相的0.2％的磷酸水，檢測波長為250nm，進樣量為10μL，流速為0.8mL min-1，柱溫為25℃。在此條件下，樣品中對照品與其他組分能夠達到基線分離，與相鄰的色譜峰分離度大於1.5，其理論塔板數不小於5000。測得的內酯含量用兩種方法表示：以毫克/克乾重為單位和以毫克/株為單位。

表1列出了收穫期施加乾旱處理對穿心蓮藥材中內酯類成分含量(以毫克/克乾重為單位表示)的影響。

表1

表2收穫期施加乾旱處理對穿心蓮藥材中內酯類成分含量(以毫克/株為單位表示)

表2

表3列出了收穫期施加乾旱處理對穿心蓮藥材總生物量(總乾重)的影響。

表3

由表1、2、3可知，本發明的利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，得到的穿心蓮全草中穿心蓮內酯含量沒有顯著差距，但脫水穿心蓮內酯和總內酯的含量均對比例有顯著增加，特別是實施例1與對比例1、2比較得出：以毫克/克乾重計算，脫水穿心蓮內酯含量比對比例1增加了53％左右，總內酯的含量比對比例1增加了44％左右；以毫克/株計算，脫水穿心蓮內酯含量比對比例1了111％左右，總內酯的含量比對比例1增加了99％左右；以毫克/克乾重計算，脫水穿心蓮內酯含量比對比例2增加了75％左右，總內酯的含量比對比例1增加了54％左右；以毫克/株計算，脫水穿心蓮內酯含量比對比例1增加了119％左右，總內酯的含量比對比例1增加了95％左右；而總生物量(或總乾重)比對比例1減少了27％左右，總生物量(或總乾重)比對比例2減少了23％左右，此減少量均少於50％，故穿心蓮總生物量的降低在可接受的範圍內。

通過實施例1、5、6可得，在穿心蓮出苗後100～120天之間進行持續7～20天的乾旱處理，每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，控制土壤含水量為飽和水含量的20～60％(w/w)之間，可使脫水穿心蓮內酯和總內酯的含量顯著增加，提升穿心蓮藥材的品質。

通過實施例1、2、3與對比例1、2可得，在穿心蓮出苗後100～120天之間進行持續17天的乾旱處理，使得土壤含水量維持在飽和水含量的20％(w/w)時，脫水穿心蓮內酯和總內酯的含量的增值最大。

實施例4中將穿心蓮移栽至經過特別處理的盆中，能夠使土壤內的水分儘快散失，有效乾旱，並精確控制加水量等以達到預期的土壤含水量，用盆架支撐使之處於懸空狀態， 有助於促進盆底部的空氣流通，使穿心蓮生長在土壤中的部分處於相同的空氣氛圍內，利於土壤含水量的均勻化，同時從表1、2中數據可知，實施例4中的脫水穿心蓮內酯和/或總內酯的含量高於實施例1中的脫水穿心蓮內酯和/或總內酯的含量。

因此，本發明在穿心蓮收穫期，即出苗後100～120天之間進行持續7～20天的乾旱處理，每天同一時間對土壤的含水量進行取樣測定並調節，控制土壤含水量為飽和水含量的20～60％(w/w)之間，可使脫水穿心蓮內酯和總內酯的含量顯著增加，提升穿心蓮藥材的品質；尤其是在穿心蓮出苗後100～120天之間進行持續17天的乾旱處理，使得土壤含水量維持在飽和水含量的20％(w/w)時，脫水穿心蓮內酯和總內酯的含量的增值最大。

本發明提供的利用收穫期乾旱提高穿心蓮藥材中內酯含量的方法，操作簡單、實用可行，有利於在農業生產中推廣。

儘管本發明的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本發明的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本發明並不限於特定的細節。