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人参(Panax ginseng C. A. Meyer)及西洋参(Panax quinquefolius L.)的花蕾具有很高的利用潜力。目前,对于花蕾的研究以化学成分、分离纯化和药理活性研究为主。本文采用高分辨质谱与超高效液相色谱联用的技术以及相对定量法,研究人参、西洋参花蕾中皂苷成分的动态变化及花器官中皂苷分布规律,明确适宜采收期并通过培养基添加实验,研究人参皂苷在花粉粒萌发过程中的作用,展开皂苷成分的生物学效应研究。
在人参花蕾中检测研究50种人参皂苷,包括18个原人参三醇型皂苷,14个原人参二醇型皂苷,17个C-17侧链变化型皂苷以及1个齐墩果酸型皂苷。通过峰面积相对定量法,分析小孢子发育不同时期、花蕾各部位人参皂苷含量的变化规律。结果显示这些皂苷的含量基本呈较一致变化规律,即先下降后上升再下降的趋势,只有个别皂苷呈现不同变化规律,其中齐墩果酸型人参皂苷-Ro含量呈现先下降,在最后一个时期上升的规律,人参皂苷-Rg1(原人参三醇型)的含量则呈现先上升后下降的趋势,一种结构为ppd-(glc-glc)-glc-glc-glc-mal的丙二酰基皂苷(原人参二醇型)含量先下降后上升。花蕾不同部位人参皂苷含量分析结果表明,原人参二醇型与三醇型皂苷在子房中含量最高,C-17侧链发生变化的皂苷总量则在花瓣中含量最高,齐墩果酸型皂苷(即人参皂苷-Ro)在花瓣中含量略低,花药和子房中含量接近。上述研究结果证明,人参皂苷在植株生长过程中的变化规律与三萜母核相关性较大,母核所连接的基团侧链结构差异影响较小,而皂苷在花蕾各部位的分布则与三萜母核所连糖基和侧链差异相关性较大。另一方面,结合不同时期总皂苷含量和花蕾的折干率,确定开花初期为人参花蕾的适宜采收期。
研究西洋参花蕾皂苷成分变化规律的技术方法和思路与人参一致。从西洋参花蕾中检测研究49种皂苷,包括16个原人参三醇型皂苷,21个原人参二醇型皂苷,10个C-17侧链变化型人参皂苷,1个齐墩果酸型皂苷以及1个奥克梯隆型皂苷。相对定量分析结果表明,这49种皂苷的总含量在小孢子发育过程呈现逐渐下降趋势,但少数单体皂苷(人参皂苷-Rg1、-Rb1和丙二酰基人参皂苷-Rg1)的含量在成熟期到开花期期间有所上升,但仍低于最早期(现蕾期)的含量。基于总皂苷含量与折干率两重因素,皂苷在花蕾不同部位的分布研究结果显示,在同一颗花蕾中花瓣和花柄的皂苷含量较高。相同方法确定西洋参花蕾自发展期至开花前采摘较为适宜。
花粉萌发采用基础萌发培养基作为空白对照(基础培养基:200ml水,0.03g硼酸,20g蔗糖),根据花蕾中丙二酰基皂苷-Re的含量水平设置4个不同加样体积(2.5ul,5ul,20ul,200ul)的实验组。结果显示,加样200ul皂苷的培养基对花粉管初生时的生长速度有明显促进作用,但萌发率与空白组无明显差异。说明一定浓度范围内的皂苷对于花粉管生长存在促进作用,在初生阶段促进作用显著,对后期花粉管的延长和花粉粒本身活性状态无明显影响。推测人参皂苷可能主要参与花粉粒的早期萌发,以及花粉管初生相关的生理活动。
在人参花蕾中检测研究50种人参皂苷,包括18个原人参三醇型皂苷,14个原人参二醇型皂苷,17个C-17侧链变化型皂苷以及1个齐墩果酸型皂苷。通过峰面积相对定量法,分析小孢子发育不同时期、花蕾各部位人参皂苷含量的变化规律。结果显示这些皂苷的含量基本呈较一致变化规律,即先下降后上升再下降的趋势,只有个别皂苷呈现不同变化规律,其中齐墩果酸型人参皂苷-Ro含量呈现先下降,在最后一个时期上升的规律,人参皂苷-Rg1(原人参三醇型)的含量则呈现先上升后下降的趋势,一种结构为ppd-(glc-glc)-glc-glc-glc-mal的丙二酰基皂苷(原人参二醇型)含量先下降后上升。花蕾不同部位人参皂苷含量分析结果表明,原人参二醇型与三醇型皂苷在子房中含量最高,C-17侧链发生变化的皂苷总量则在花瓣中含量最高,齐墩果酸型皂苷(即人参皂苷-Ro)在花瓣中含量略低,花药和子房中含量接近。上述研究结果证明,人参皂苷在植株生长过程中的变化规律与三萜母核相关性较大,母核所连接的基团侧链结构差异影响较小,而皂苷在花蕾各部位的分布则与三萜母核所连糖基和侧链差异相关性较大。另一方面,结合不同时期总皂苷含量和花蕾的折干率,确定开花初期为人参花蕾的适宜采收期。
研究西洋参花蕾皂苷成分变化规律的技术方法和思路与人参一致。从西洋参花蕾中检测研究49种皂苷,包括16个原人参三醇型皂苷,21个原人参二醇型皂苷,10个C-17侧链变化型人参皂苷,1个齐墩果酸型皂苷以及1个奥克梯隆型皂苷。相对定量分析结果表明,这49种皂苷的总含量在小孢子发育过程呈现逐渐下降趋势,但少数单体皂苷(人参皂苷-Rg1、-Rb1和丙二酰基人参皂苷-Rg1)的含量在成熟期到开花期期间有所上升,但仍低于最早期(现蕾期)的含量。基于总皂苷含量与折干率两重因素,皂苷在花蕾不同部位的分布研究结果显示,在同一颗花蕾中花瓣和花柄的皂苷含量较高。相同方法确定西洋参花蕾自发展期至开花前采摘较为适宜。
花粉萌发采用基础萌发培养基作为空白对照(基础培养基:200ml水,0.03g硼酸,20g蔗糖),根据花蕾中丙二酰基皂苷-Re的含量水平设置4个不同加样体积(2.5ul,5ul,20ul,200ul)的实验组。结果显示,加样200ul皂苷的培养基对花粉管初生时的生长速度有明显促进作用,但萌发率与空白组无明显差异。说明一定浓度范围内的皂苷对于花粉管生长存在促进作用,在初生阶段促进作用显著,对后期花粉管的延长和花粉粒本身活性状态无明显影响。推测人参皂苷可能主要参与花粉粒的早期萌发,以及花粉管初生相关的生理活动。