黄精属5种药用植物根状茎的结构及其组织化学定位

Table 1
No. 1 2 3 4 5
1. 2
解剖学试验 FAA 固定液对 5 种植物的根状茎进行分别固 定， 经乙醇系列脱水 、 透蜡 、 包埋后常规石蜡切片 ， 切片厚度为 8 ～ 10 μm 。 番红 固绿染色 ， 中性树胶 封 片， 用 Lecia DM6000B 显 微 镜 观 察 其 内 部 结 构 特征 。 对黏液细胞进行计数 ， 在显微镜下放大 400 倍时 每 一 视 野 下 对 每 个 样 品 测 20 组 ， 取其平
［收稿日期］ 20121128 ［基金项目］ 国家中医药管理局重点学科项目； 安徽省高校省级自 然科学 研 究 项 目 （ KJ2011Z222 ） ； 安 徽 中 医 学 院 青 年 基 金 项 目 （ 2011qn028 ） ［通信作者］ hoo. com. cn ［作者介绍］ 程铭恩， Email： chengmingen@ 研究方向为中药资源， yeah. net
用喷金镀膜的方法， 用 KYKY3200 型扫描电镜， 观 察针晶的形状特征， 测量并照相。 1. 5. 2 显微镜偏光模式进行观察 在 Lecia DM6000B 偏光模式下， 对已制成好的 5 种黄精属植
物的永久切片进行针晶观察， 并进行拍照。 2 结果 形状有 黄精属植物根状茎表面黄色或黄棕色， 圆柱状、 鸡头状、 连珠状和姜块状等不同类型； 在每 年的茎节上有鳞芽留下的环节， 在结节处留有圆盘 状的茎痕。其横切面的结构特征： 最外层为 1 列表 外被角质层， 有时形成根被； 皮层较窄， 内皮 皮细胞， 层不明显； 维管束散列； 黏液细胞散生在基本组织 中， 常含有草酸钙晶体。不同种之间， 维管束的类型 以及黏液细胞的分布和数量呈现差异 。 2. 1 维管束类型与黏液细胞的数目 经荧光显微镜显示出黄精属植物的根状茎中维 管束类型 有 外 韧 型、 不完全周木型和周木型 3 种 （ 图 1 ） 。其中玉竹的维管束数量少， 且都为外韧型， 导管分子排列疏松， 每个导管群之间有较明显间隙； 长梗黄精的维管束类型多为外韧型和不完全周木 型， 在单一维管束中， 导管排列稀疏， 常是 3 ～ 5 个导 管分子成群排列； 黄精和多花黄精多为不完全周木 型， 导管分子彼此相连， 少有明显间隙。湖北黄精多 为周木型和不完全周木型， 且导管排列紧密。 黄精属植物根状茎通过永久制片后， 观察黏液 细胞并计数， 发现其数目由多到少分别是玉竹 ＞ 黄 精 ＞ 多花黄精 ＞ 长梗黄精 ＞ 湖北黄精（ 表 2 ） 。 2. 2 针晶束的特征 运用 Lecia DM6000B 显微镜的明场和偏光模式
［3 ］
［6 ］ 油具有抑菌、 抗肿瘤等作用 。 植物的次生代谢产 ［78 ］ ， 物往往分布于特定的组织中 但关于黄精属植物
根状茎中次生代谢产物的分布及与组织结构之间的 关系尚未见报导。 为准确鉴定黄精属药材的来源， 本文运用显微 、 镜明场 偏光和荧光等不同光路模式对 5 种黄精属 植物根状茎显微切片进行了维管束类型和针晶束形 态的观察， 在此基础上， 运用组织化学对其多糖、 皂 苷和挥发油等分别进行了定位研究， 以为揭示黄精 为开展 属植物根状茎中次生代谢产物的分布规律 ， 黄精与玉竹类药材的质量评价奠定基础 。 1 材料与方法 1. 1 样品 安徽省的黄精属种类丰富， 其中 4 种黄精属植 ， 物被药典收录 是黄精和玉竹药材的正品来源。 此 外， 长梗黄精 P. filipes 作为黄精的地方习惯用品也 流通进入药材市场； 湖北黄精 P. zanlanscianense 的 根状茎粗大， 市场上有少量流通， 但有文献报道其味 ［9 ］ 建议不宜作黄精使用 。 苦， 在黄精与玉竹的药材性状鉴别中， 常依据根状 茎的形态， 划分为圆柱状、 连珠状、 鸡头状和姜块状 4 种。从根状茎的形态上难以区分其来源。本实验选 择安徽的皖东丘陵、 皖西大别山和皖南山区进行不同 居群的采样， 共收集了 5 种常见的黄精属药用植物， 并 （ 1 ） ， 移栽至安徽中医药大学药用植物园 表 所有材料均 经安徽中医药大学王德群教授鉴定。每种植物选 3 ～ 5 株成熟个体， 取根状茎中前年生的完整年苗为材料。
Polygonatum 表2 5 种黄精属植物维管束类型及黏液细胞分布 Vascular bundle type and mucilage cells distribution of
Table 2
five species of Polygonatum
种名 玉竹 长梗黄精 黄精 多花黄精 湖北黄精 在皮层分布数 在皮层以内分布数 横切面中分布密度 20 11 16 16 7 17 7 11 7 3 +
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3. 1
讨论 黄精属植物根状茎中维管束的类型特征
均数 。 1. 3 维管束类型观察 黄精属植物根状茎维管束中木质部的导管数目 不多， 常规的番红固绿染色在显微镜下观察维管束 类型不是十分清楚。考虑到导管中次生壁中主要是 木质素等成分组成， 木质素是一种含有羟基和甲氧 是苯丙烷的衍生物 ， 基的高分子芳香族化合物， 通过荧光显微镜观察时能自发荧光， 从而清晰显现 维管束类型。本实验运用了 Lecia DM6000B 的荧光 模式对维管束的形态进行观察。 1. 4 1. 4. 1 组织化学试验 多糖类化合物的组织化学定位 黄精属植 物根状茎的石蜡切片脱蜡后运用高碘酸 希夫反应，
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第 38 卷第 13 期 2013 年 7 月
Vol. 38 ， Issue 13 2013 July，
表1
5 种黄精属药用植物样品来源 Five species of medicinal plants from Polygonatum in Anhui province
5 种黄精属 以及扫描电镜对针晶进行观察后发现， 植物根状茎内的针晶常成束存在于黏液细胞中 ， 质 地较脆， 经石蜡切片或药材打成粉末后， 容易碎裂， 形如棱柱状 （ 图 2 中 A ） ， 但完整的晶形状为中间呈 C） 。 方柱状， 两端较尖锐（ 图 2 中 B ， · 2069·
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皂苷类
2. 3. 3
黄精属植物根状茎中的挥发油 类化合物能与挥发油显色剂发生反应 ，与苏丹 Ⅲ 呈 现出淡黄橙黄棕黄的颜色变化； 与苏丹黑呈现黑 色反应。实验发现除黏液细胞不被染色外， 其余细 F） 。 胞皆被染色（ 图 3 中 E ，
挥发油类
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植物 玉竹 Polygonatum odoratum 长梗黄精 P. filipes 黄精 P. sibiricum 多花黄精 P. cytonema 湖北黄精 P. zanlanscianense 产地 皖东丘陵， 琅琊山 皖南山区， 黄山 皖东丘陵， 琅琊山 皖南山区， 黄山 大别山区， 岳西 根状茎形状 圆柱状 圆柱状 鸡头状 连珠状 姜块状 环境 草地（ 阳生） 林下（ 阴生） 林缘（ 半阳生） 茶园地（ 半阳生） 林下（ 阴生） 海拔 / m 50 450 100 450 800
Vol. 38 ， Issue 13 2013 July，
A. 长梗黄精； B. 玉竹； C. 湖北黄精； D. 多花黄精； bar. 200 μm。
图1 Fig. 1
4 种黄精属植物根状茎横切面维管束类型 The vascular bundle type of rhizome from four species in
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黄精属 5 种药用植物根状茎的结构及其组织化学定位
程铭恩，王德群
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( 安徽中医药大学 药学院 安徽省高校现代中药重点实验室，安徽 合肥 230031 )
［ 摘要］ 目的： 研究 5 种黄精属植物黄精 Polygonatum sibiricum、 多花黄精 P. cytonema、 长梗黄精 P. filipes、 湖北黄精 P. zanlanscianense和玉竹 P. odoratum 的显微结构及组织化学定位 。方法： 运用荧光显微镜观察维管束的类型， 运用扫描电子 显微镜观察晶体的形态， 运用组织化学开展多糖 、 皂苷与挥发性成分的定位研究 。 结果： 黄精属植物的维管束结构类型主要 有外韧型、 不完全周木型和周木型 3 类， 种间导管分子排列疏密有区别 。扫描电镜下， 黏液细胞内的针晶束形似柱晶束 。黄精 属植物根状茎中， 多糖类物质多分布于黏液细胞中， 皂苷类和挥发油类物质多分布在黏液细胞以外的基本组织中 。 结论： 黄 精属植物根状茎中维管束类型和导管的排列状态特征可以作为种间鉴别的重要依据； 多糖与皂苷类化合物的分布于不同的 细胞组织。 ［ 关键词］ 黄精属； 组织化学定位； 维管束； 针晶束
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Lecia DM6000B 显微镜观察并照相。 树胶封片， 1. 4. 2 皂苷类化合物的组织化学定位 取黄精属 植物新鲜根状茎进行徒手切片， 置 5% 醋酸铅水浸 泡 10 min， 使组织中的皂苷沉淀， 然后滴加等量的 5% 香草醛冰醋酸和高氯酸混合试剂显色。阴性对 照材料则用 70% 乙醇配制的 FAA 固定液浸泡， 以除 Lecia 去皂 苷， 其 切 片 再 与 上 述 混 合 试 剂 显 色， DM6000B 显微镜观察并照相。 1. 4. 3 挥发油类化合物的组织化学定位 取黄精 属植物新鲜根状茎进行徒手切片， 置苏丹 Ⅲ 或苏丹 黑 B 染液中， 在 56 ℃ 水浴中染 15 ～ 30 min。 甘油明胶封片后用 Lecia DM6000B 显微镜观察并照相。 1. 5 1. 5. 1 针晶观察方法 扫描电镜进行观察 材料经石蜡切片后， 选
我国黄精属 Polygonatum 共有 39 种， 其中 31 种 ［1 ］ 包括黄精和玉竹 2 味常用中药， 具有 有药用记载 ， 。《中国药典 》 2010 年版 滋阴润肺， 养胃生津等功效 收载药材黄精来源于植物黄精 P. sibiricum Delar. ex Ｒedoute、 多 花 黄 精 P. cytonema Hua 和 滇 黄 精 P. kingianumColl. et Hemsl 的根状茎； 药材玉竹来 源于植物玉竹 P. odoratum （ Mill. ） Druce 的 根 状 茎。由于该属药用部位形态特征与显微结构具有相 很多类群均在不同地区分别作黄精与玉竹流 似性， 通。为此一些学者开展了药材性状与显微特征的研 究， 但结果报导不一致， 如施大文报导黄精属植物根 ［2 ］ 状茎中维管束类型有外韧型和周木型 ， 而林琳认 为除报导的 2 种外还有不完全周木型