福建省南方紅豆杉中紫杉醇和10-DAB含量及其影響因子.pdf

1、紫杉醇(taxol)是一種從珍稀植物紅豆杉中獲得的具有獨(dú)特療效的抗癌天然植物產(chǎn)物，10-去乙?；涂ㄍII(10-DAB)為紫杉醇合成的前體物質(zhì)。本研究以福建省為研究區(qū)域，測(cè)定分析了福建省不同地理種源的南方紅豆杉中紫杉醇和10-DAB含量，研究探討了不同胸徑、組織構(gòu)件、性別和采樣季節(jié)對(duì)紫杉醇和10-DAB含量的影響，主要研究成果如下： (1)不論是紫杉醇還是10-DAB含量，不同地理種源南方紅豆杉間差異均較大。胸徑14.3～1

2、7.5 cm的南方紅豆杉中梁野山、龍棲山南方紅豆杉樹皮及當(dāng)年生針葉中紫杉醇及10-DAB含量差異不顯著(P>0.05)，其余各點(diǎn)之間的南方紅豆杉中樹皮及當(dāng)年生針葉中紫杉醇及10-DAB含量差異達(dá)到極顯著水平(P<01)。當(dāng)年生針葉中的10-DAB含量與土壤中的鎂元素顯著相關(guān)(P<0.05)。胸徑32cm的南方紅豆杉不論是紫杉醇還是10-DAB含量，不同地理種源間差異均較大，樹皮中紫杉醇含量與土壤中鐵含量顯著相關(guān)(P<0.01)。南方紅豆

3、杉當(dāng)年生針葉中及樹皮中紫杉醇含量與各種源地氣象因子均無(wú)顯著的相關(guān)關(guān)系(P>0.05)。 (2)不同胸徑南方紅豆杉植株當(dāng)年生針葉中紫杉醇和10-DAB含量的平均值分別為0.0013％和0.0081％，樹皮中紫杉醇和10-DAB含量平均值分別為0.0116％和0.0484％。南方紅豆杉紫杉醇含量基本為波動(dòng)狀態(tài)，并沒(méi)有呈現(xiàn)隨胸徑的增長(zhǎng)而含量增加。 (3)南方紅豆杉不同組織構(gòu)件(枝條、針葉、樹皮和根)中紫杉醇和10-DAB含量的

4、測(cè)定表明，根中紫杉醇和10-DAB含量最高，當(dāng)年生針葉中紫杉醇含量最低。種子中假種皮紫杉醇及10-DAB含量最高，分別占整個(gè)種子的95.2％及88％。 (4)不同性別植株中的紫杉醇及10-DAB含量存在差異，雄株當(dāng)年生針葉中10-DAB含量低于雌株，紫杉醇含量高于雌株；雄株樹皮中紫杉醇及10-DAB含量均高于雌株。 (5)天然(10齡)和人工栽培(3齡)南方紅豆杉當(dāng)年生針葉中紫杉醇和10-DAB含量均呈明顯的季節(jié)變化，各

5、個(gè)月份之間含量差異顯著，人工栽培和天然南方紅豆杉針葉在生長(zhǎng)速度明顯減緩的10月份，紫杉醇和10-DAB的含量均出現(xiàn)一個(gè)明顯的峰值。 紅豆杉，是近年來(lái)植物界走紅的“明星”和世界上瀕臨滅絕的天然珍惜抗癌藥物。紫杉醇是一種從紅豆杉中獲得的具有獨(dú)特療效的抗癌天然植物產(chǎn)物，現(xiàn)已被多個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床治療卵巢癌和乳腺癌等疾病。南方紅豆杉是紅豆杉屬中分布最廣、生長(zhǎng)最快的一類植物，由于該物種在自然界多以偶見(jiàn)種形式存在，其自然繁殖更新能力較低，

6、加之長(zhǎng)期以來(lái)被作為嚴(yán)重砍伐的對(duì)象，使該物種的現(xiàn)存數(shù)量越來(lái)越少，目前已處于瀕危狀態(tài)。因此對(duì)南方紅豆杉的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 本文第一部分綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于南方紅豆杉的適宜生境、生態(tài)生物學(xué)特性、瀕危因子分析等各方面內(nèi)容，分析了目前測(cè)定紫杉醇及10-DAB的不同方法，探討了紅豆杉中紫杉醇及10-DAB含量的影響因子，并闡述了本文的研究?jī)?nèi)容、目的與意義等。從國(guó)內(nèi)外關(guān)于紫杉醇及10-DAB的提取效果來(lái)看，固相萃取(Solid Ph

7、ase Extraction，簡(jiǎn)稱SPE)技術(shù)，由于其具有高效、可靠、消耗試劑少等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域取代了傳統(tǒng)的液-液萃取而成為樣品前處理的有效手段。由于植物材料中紫杉醇含量很低，且成分復(fù)雜，給提取工作造成了很大的困難，而將此方法用于紫杉醇的提取可以快速除去浸膏中的脂、蠟及色素等雜質(zhì)。高效液相色譜(HPLC)是檢測(cè)化合物最常用的方法，在紫杉醇的分析檢測(cè)及分離純化的應(yīng)用中也比較廣泛。自然界中的紫杉醇主要存在于紅豆杉樹的全身，以樹皮的含量最高

8、，而其含量依種屬、植物部位、生長(zhǎng)環(huán)境、生長(zhǎng)年限、采收季節(jié)、儲(chǔ)藏及加工方法的不同而有顯著差異。本部分從氣候條件、季節(jié)變化及土壤營(yíng)養(yǎng)元素3個(gè)方面對(duì)紫杉醇及10-DAB含量的影響因子進(jìn)行了闡述，比較全面的說(shuō)明了影響因子的動(dòng)態(tài)特征及其與紫杉醇和10-DAB含量之間的相關(guān)關(guān)系。 第二部分介紹了本研究所涉及的實(shí)驗(yàn)方法，包括紫杉醇及10-DAB的提取、紫杉醇及10-DAB含量的測(cè)定及土壤中速效磷、速效氮、速效鉀及金屬元素鈣、鎂、鐵、鋅等各元素

9、的測(cè)定方法。 第三部分探究了福建省不同地理種源南方紅豆杉中紫杉醇和10-DAB含量及影響因子。研究結(jié)果表明，不論是紫杉醇還是10-DAB含量，不同地理種源南方紅豆杉間差異均較大。(DBH)14.3～17.5 cm的南方紅豆杉中梁野山、龍棲山南方紅豆杉樹皮及當(dāng)年生針葉中紫杉醇及10-DAB含量差異不顯著(P>0.05)，其余各點(diǎn)之間的南方紅豆杉中樹皮及當(dāng)年生針葉中紫杉醇及10-DAB含量差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。當(dāng)年生針

10、葉中的10-DAB含量與土壤中的鎂元素顯著相關(guān)(P<0.05)。(DBH)32 cm的南方紅豆杉不論是紫杉醇還是10-DAB含量，不同地理種源間差異均較大，樹皮中紫杉醇含量與土壤中鐵含量顯著相關(guān)(P<0.01)。南方紅豆杉當(dāng)年生針葉中及樹皮中紫杉醇含量與各種源地氣象因子均無(wú)顯著的相關(guān)關(guān)系(P>0.05)。本研究的結(jié)果也表明，即使年齡(胸徑)相同、采樣時(shí)間相同，采樣組織部位相同，南方紅豆杉由于生長(zhǎng)的地理位置和環(huán)境的不同，其紫杉醇和10-D

11、AB含量差異也較大。不同地理種源地的紅豆杉中紫杉醇含量差異較大的原因應(yīng)該說(shuō)是很復(fù)雜的，需要結(jié)合遺傳、生理生態(tài)等方面的深入的研究才能得出準(zhǔn)確的結(jié)論和解釋。目前，還未見(jiàn)相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。影響紅豆杉中紫杉醇含量的因子很多，既包括植物個(gè)體自身代謝能力的差異，也包括一些環(huán)境因素對(duì)它的影響，如光照等，對(duì)于這種差異的解釋需要更多更深入的科學(xué)研究加以探索。 第四部分分析討論了胸徑、組織構(gòu)件和性別對(duì)南方紅豆杉中紫杉醇和10-DAB含量的影響。系統(tǒng)采

12、集了12個(gè)胸徑大小的南方紅豆杉樣品，不同胸徑南方紅豆杉植株當(dāng)年生針葉中紫杉醇和10-DAB含量的平均值分別為0.0013％和0.0081％，樹皮中紫杉醇和10-DAB含量平均值分別為0.0116％和0.0484％。本文對(duì)不同胸徑的南方紅豆杉中紫杉醇含量的研究表明，南方紫杉醇含量基本為波動(dòng)狀態(tài)，并沒(méi)有呈現(xiàn)隨胸徑的增長(zhǎng)而含量增加。當(dāng)年生針葉、樹皮中紫杉醇及10-DAB含量與胸徑相關(guān)性不顯著。南方紅豆杉不同組織構(gòu)件(枝條、針葉、樹皮和根)中紫

13、杉醇和10-DAB含量的測(cè)定表明，根中紫杉醇和10-DAB含量最高，當(dāng)年生針葉紫杉醇中含量最低。種子中假種皮紫杉醇及10-DAB含量遠(yuǎn)大于去假種皮的種子，分別占整個(gè)種子的95.2％及88％。不同性別植株中的紫杉醇及10-DAB含量存在差異，雄株當(dāng)年生針葉中10-DAB含量低于雌株，紫杉醇含量高于雌株，雄株樹皮紫杉醇及10-DAB含量均高于雌株。 第五部分闡述了天然和人工栽培南方紅豆杉當(dāng)年生針葉中紫杉醇和10-DAB含量的季節(jié)變化

14、規(guī)律。天然和人工栽培南方紅豆杉當(dāng)年生針葉中紫杉醇和10-DAB含量呈明顯的季節(jié)變化，各個(gè)月份之間含量差異顯著，對(duì)于人工栽培3齡南方紅豆杉，紫杉醇和10-DAB含量均具有2個(gè)明顯的峰值，出現(xiàn)的時(shí)間也幾乎一致，紫杉醇的2個(gè)峰值分別6月份和10月份，10-DAB則分別個(gè)峰值是5月份和10月份。對(duì)于10齡的天然南方紅豆杉，紫杉醇和10-DAB含量的最高峰值很明顯，均出現(xiàn)在10月份，但第2個(gè)次高峰值不顯著，在盛夏的8月份出現(xiàn)最低值。不論是人工栽培