文章信息
- 温鲁, 翁梁, 朱明伟, 刘森琴.
- Wen Lu, Weng Liang, Zhu Mingwei, Liu Senqin
- 不同林区蛹虫草活性成分含量的比较
- Content Comparison of Active Constituent in Cordyceps militaris from Different Forest Regions
- 林业科学, 2008, 44(8): 149-151.
- Scientia Silvae Sinicae, 2008, 44(8): 149-151.
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文章历史
- 收稿日期:2007-06-22
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作者相关文章
蛹虫草(Cordyceps militaris),别名蛹草、北虫草、北冬虫夏草,是著名药材冬虫夏草(Cordyceps sinensis)的近缘种,也是虫草属真菌的模式种,具有和冬虫夏草类似的活性成分和医疗保健功效(梁宗琦,2007)。冬虫夏草生境特殊,需生长在青海、四川、西藏等海拔3 000~5 000 m的高寒地区,蛹虫草则不需要严格的生态环境,我国湖北、河北、吉林、陕西、安徽、江苏、江西、河南、云南、广西、贵州、四川、台湾等省区均有发现。蛹虫草常发生在次生林地带的阔叶林及混杂林下,要求林间郁闭度在0.6左右,土质疏松,含水量70%~80%,一般以鳞翅目昆虫的蛹或幼虫为寄主,其次为鞘翅目和双翅目昆虫的幼虫与蛹,6—9月从地面长出子座,对林区害虫的自然控制起着重要作用(梁宗琦,2007;蒲蛰龙等,1996)。蛹虫草寄主面较广、寄生性较强,如深入研究,有望制成防治森林害虫的新型生物制剂。
到目前为止,对蛹虫草进行的研究,主要还是其活性成分和医疗保健功效,这也是目前开发利用的重点。冬虫夏草由于生境特殊、寄主单一,难以进行人工培育,加之滥采滥挖,导致资源破坏,产量锐减,使市场价格暴涨;蛹虫草则具有不苛求生境和寄主、已可人工培育及活性成分含量不亚于冬虫夏草等优点,使之成为冬虫夏草代用品的首选。蛹虫草的活性成分主要有虫草酸、虫草多糖、腺苷和虫草素等,特别是虫草素的含量远高于冬虫夏草(韦会平等,2004)。但不同林区的蛹虫草在活性成分含量上有无不同,还未见研究比较。笔者对来自河南伏牛山、江西井冈山、苏南紫金山和苏北老子山林区的4株蛹虫草进行检测比较,现将研究情况报告如下。
1 材料与方法 1.1 材料1) 样品 A来自河南伏牛山,由河南大学生物工程研究所刘德育研究员提供;B来自江西井冈山,由江西农科院农业应用微生物研究所张诚副研究员提供;C来自江苏南京紫金山,由江苏省农科院食用菌研究开发中心蒋宁助理研究员提供;D来自江苏盱眙老子山,由淮阴师范学院资源微生物研究所自行采集。以上菌株经转接活化,用相同培养基在同一条件下进行固体培养,取培养物于60 ℃烘干粉碎,然后进行各项检测。
2) 试剂 虫草素和腺苷标准品由上海化学试剂公司进口分装,磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、四氢呋喃、氯化钠,D-甘露醇、鼠李糖、高碘酸钠、乙酸铵、冰醋酸、乙酰丙酮、盐酸,葡萄糖、无水乙醇、苯酚、浓硫酸等,均为国产分析纯试剂,试验用水为二次蒸馏水。
3) 设备 培养设备:高压灭菌器,洁净工作台,恒温培养箱等;样品处理设备:电热恒温鼓风干燥箱,多功能食品加工机,电子天平,微波炉,台式离心机,水浴锅等;检测设备:Waters 600E高效液相色谱系统,Waters 2487紫外检测器,Empower色谱数据管理系统,721S分光光度计等。其余玻璃器材为实验室常规仪器。
1.2 方法1) 活性成分提取 采用微波提取法(夏敏等,2006)。用100 mL试剂瓶,加入精确称量的样品和准确量度的提取液,每6瓶1组,不够6瓶时用盛有同量自来水的试剂瓶补充,在家用微波炉中排成一圈,用适当火力的微波进行提取。不同活性成分的提取火力和时间,需用试验确定,以获得最佳提取效果。提取后用离心机离心,取上清液进行后续步骤的操作。
2) 虫草素和腺苷测定 采用高效液相色谱法(夏敏等,2007)。色谱柱为Waters NOVA-PAK C18反相柱,3.9 mm×300 mm,4 μm;流动相为KH2PO4-K2HPO4缓冲液(pH=6.86,0.01 mol·L-1)+1%四氢呋喃,流速1.0 mL·min-1;检测波长260 nm。虫草素标准曲线的回归方程为Y=3.10×106X-1.34×104,R2=0.999 9;腺苷标准曲线的回归方程为Y=3.55×106X-5.72×103,R2=0.999 9。式中Y为色谱峰面积,X为虫草素或腺苷的进样量(μg)。
样品提取时,向100 mL试剂瓶中加入0.250 0 g样品,再加25.00 mL生理盐水提取液,用中火(P50)处理2.0 min,将提取液离心,上清液用0.2 μm水系针头滤器压滤,压滤液进行高效液相色谱检测。
3) 虫草酸测定 采用高碘酸钠比色法(温鲁等,2004)。虫草酸的化学成分为D-甘露醇,准确称取甘露醇标准品0.500 0 g,配成5 mg·mL-1的甘露醇标准溶液,再稀释成不同质量浓度的系列标准溶液;用微量取样器分别取不同质量浓度的标准溶液300 μL,加700 μL蒸馏水,然后加1.00 mL高碘酸钠试液,混匀,室温放置10 min,加2 mL 0.1%鼠李糖,再加4 mL新配制的Nash试剂(用冰醋酸和乙酰丙酮等配制),53 ℃水浴15 min,用分光光度计在420 nm处测吸光度,得甘露醇含量C与吸光度A的回归方程:C=0.396 2A-0.004 8,R2=0.999 9。
样品提取时,称取0.100 0 g样品放入试剂瓶,加入25.00 mL蒸馏水,以中火(P 50)处理1 min,离心后取上清液300 μL,其余操作与标准溶液测定步骤相同。测得吸光度后,按回归方程计算提取液的虫草酸含量,则样品中的虫草酸含量(mg·g-1)= C×25/m,式中C为样品溶液中虫草酸含量(mg·mL-1),25是样品提取液体积(mL), m为称取样品的质量(g)。
4) 虫草多糖测定 采用苯酚-硫酸法(来永斌等,2001)。多糖在酸性条件下水解成葡萄糖等单糖,以葡萄糖为标样配制系列标准溶液,分别取各质量浓度标准溶液1.00 mL,加入5%苯酚溶液1.5 mL,浓H2SO4 7.5 mL,常温显色30 min,于490 nm处测定吸光度,得葡萄糖含量C与吸光度A的回归方程:C=0.153 1 A-0.002 4,R2=0.999 1。
样品提取时,称取0.500 0 g样品放入试剂瓶,加入20.00 mL蒸馏水,以中火(P 50)处理3.5 min,离心后取上清液5.00 mL,加20 mL无水乙醇,待多糖沉降,离心去上清液,将沉淀晾干,加热水溶解,定容至10 mL,从中取0.10 mL,用水补足1.00 mL,其余操作与标准溶液测定步骤相同。样品中多糖含量(mg·g-1)= C×100×4/m,式中C为0.10 mL测试液中多糖含量(mg),100是多糖测试液总体积10 mL与0.10 mL取出液的体积比,4为微波提取液总体积20 mL与醇沉时取出液5 mL的体积比,m为称取样品的质量(g)。
2 结果和分析 2.1 结果测定结果见表 1,表中数据为平均值(n=5),各项测定的相对标准偏差(RSD)分别在1.04%~1.92%之间。
1) 从上表可以看出,来自不同林区的蛹虫草,主要活性成分虫草素的含量存在较大差异,含量最低的是井冈山林区的菌株,其次为伏牛山林区的菌株;江苏紫金山和老子山2个林区菌株的虫草素含量均很高,最高的紫金山菌株是井冈山菌株的3.14倍。虫草素是蛹虫草最重要的活性成分(梁宗琦,2007;刘东泽,2004),其含量高低在很大程度上影响着蛹虫草的医疗保健功效。腺苷含量则以紫金山菌株最低,用高效液相色谱未能检出,而井冈山菌株的腺苷含量最高。
2) 虫草酸含量以伏牛山菌株最高,井冈山菌株最低,前者是后者的1.65倍;江苏2个菌株相近,均处于较高水平。虫草多糖则以伏牛山菌株最低,江苏老子山菌株最高,紫金山菌株与老子山菌株基本一致,井冈山菌株也很高。
3) 综合4种主要活性成分总量,江苏2个菌株仍然相近并处于最高水平,伏牛山菌株次之,井冈山菌株最低。
3 小结与讨论1) 来自不同林区蛹虫草的活性成分含量,存在较为明显的差距,这里既有菌株之间的差异,也有林区条件(如林木种类和郁闭度、昆虫种类和习性、土壤质地和酸碱度、气温和降水量等)不同所产生的影响。江苏2个林区自然条件相近,所以2个菌株的活性成分含量很接近,而且均处于很高水平。
2) 本研究仅对不同林区蛹虫草菌株的固体培养物进行了检测比较,未检测自然采集的野生蛹虫草和代料栽培的人工蛹虫草。据研究,蛹虫草固体培养物的活性成分含量,较野生蛹虫草和人工蛹虫草高得多(温鲁等,2008),而且含量高低同样体现出野生蛹虫草和人工蛹虫草的差异。
3) 受菌种来源制约,对国内其他林区的蛹虫草未能进行检测比较,今后将创造条件,扩大检测比较的范围。
4) 不同林区蛹虫草的活性成分含量和对昆虫的寄生能力之间,是否有某种相关性,如果有,可否通过改变活性成分含量来提高蛹虫草对林区害虫的防治能力,是一个值得研究的新问题。
来永斌, 王琦, 孙月. 2001. 蛹虫草多糖含量的测定与分析. 中成药, 23(7): 517-518. DOI:10.3969/j.issn.1001-1528.2001.07.020 |
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刘东泽, 陈伟, 高新华, 等. 2004. 虫草菌素(3'-脱氧腺苷)研究进展. 上海农业学报, 20(2): 89-93. DOI:10.3969/j.issn.1000-3924.2004.02.023 |
蒲蛰龙, 李增智. 1996. 昆虫真菌学. 合肥: 安徽科学技术出版社, 228-231.
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韦会平, 肖波, 胡开治. 2004. 蛹虫草药用价值考. 中药材, 27(3): 215-217. DOI:10.3321/j.issn:1001-4454.2004.03.031 |
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温鲁, 翁梁, 朱明伟, 等. 2008. 蛹虫草新型菌粉活性成分含量的测定. 江苏农业学报, 24(2): 219-220. DOI:10.3969/j.issn.1000-4440.2008.02.023 |
夏敏, 温鲁. 2006. 微波法提取虫草素研究. 食品科学, 27(10): 248-251. DOI:10.3321/j.issn:1002-6630.2006.10.057 |
夏敏, 尹起范, 温鲁, 等. 2007. 高效液相色谱法测定蛹虫草中腺苷和虫草素. 理化检验-化学分册, 43(5): 386-388. DOI:10.3321/j.issn:1001-4020.2007.05.016 |