15 个卷丹居群鳞茎活性成分及其抗氧化能力

摘要：目的：分析研究15 个卷丹居群鳞茎活性成分含量及抗氧化能力差异。方法：测定5 类活性成分含量（总多酚、类黄酮、总黄烷醇、总皂苷、总生物碱）和4 种抗氧化能力（ABTS +·、DPPH自由基、超氧阴离子自由基清除能力、铜离子还原能力），分析居群间差异，结合生态因子探究差异来源。结果：各卷丹居群间活性成分含量和抗氧化能力差异显著；5 类活性成分含量最高的居群分别比各居群各活性成分平均水平高32%（总多酚）、29%（类黄酮）、22%（总黄烷醇）、34%（总皂苷）、36%（总生物碱）；各卷丹居群中抗氧化能力最强的西藏拉萨居群，其ABTS +·、DPPH自由基、超氧阴离子自由基清除能力、铜离子还原能力分别比居群平均水平高70%、25%、17%、29%；各卷丹居群总抗氧化能力平均值为11 757.23 mg/kg，是兰州百合总抗氧化能力的1.62 倍。结论：卷丹鳞茎适合作为功能性食品加以研究利用。而产地生态因子对卷丹鳞茎功能性成分含量和抗氧化能力影响巨大，在进一步研究和利用中应加以考虑。

卷丹（Lilium lancifolium Thunb.）是百合（Lilium spp.）的一种，在我国分布极广，从西南边陲的云贵高原到东北边陲的长白山区，都有它的踪迹。百合是我国卫生部首批公布的药食兼用植物之一。具有润肺止咳、清心安神的作用，可用于治疗阴虚燥咳、劳嗽咳血、虚烦惊悸、失眠多梦、精神恍惚等症［1］。中国药典中规定入药的百合有3 种：卷丹（Lilium lancifolium Thunb.）、百合（Lilium brownii var. viridulum Baker）或细叶百合（Lilium pumilum DC.）［1］。其中卷丹为自然三倍体，对生态环境适应性强，在全国分布广泛，为百合药材的主要来源。现代研究表明，次生代谢产物通常是中药的主要药效成分，如生物碱、黄酮、萜类、蒽醌等［2］。已有研究表明，百合鳞茎含有多种生物活性成分，如酚类、皂苷、生物碱、多糖等［3-7］，能够清除自由基，具有抗氧化、抗癌、降低血糖及提高免疫力等作用［7-11］。目前对卷丹的研究主要是对某一产地卷丹成分分析及抗氧化性；但卷丹分布广泛，所处生态环境差异巨大，生态因子会对其功能成分含量有很大影响。据此，本实验检测不同居群卷丹鳞茎活性成分及抗氧化能力，分析居群间差异，为卷丹百合的进一步研究利用提供参考。

1　材料与方法

本研究共选取15 个居群。其中8 个居群收集自浙江台州（ZT）、湖南龙山（HL）、云南保山（YB）、黑龙江哈尔滨（HH）、西藏拉萨（ZL）、四川凉山（SL）、河南三门峡（HS）、湖北十堰（HYA）；另外7 个居群收集自陕西省内。

表1　15个卷丹居群采集地信息
Table1　Environmental conditions for 15 populations

注：海拔与经纬度数据来自于实地测定值；年平均温度数据来自于当地气象局数据；有效积温数据来自于中国兴农网中国农业气象资源库。HHY、XLY、CLY分别为移栽至杨凌1 a后的黑龙江哈尔滨居群、西藏拉萨居群、四川凉山居群卷丹。

居群编号收集地点海拔/m经纬度（N，E）年均温度/℃有效积温（＞5 ℃）ZT浙江省台州市6928.66°，121.35°17.53 765.0 HL湖南省龙山县61929.57°，109.59°15.83 304.7 YB云南省保山县1 78324.98°，98.53°14.93 436.5 HH黑龙江省哈尔滨市13745.73°，126.72°3.52 318.3 HHY黑龙江（杨凌）44434.25°，108.08°12.93 002.6 XL西藏自治区拉萨市 3 64229.64°，91.04°7.41 856.4 XLY西藏（杨凌）44434.25°，108.08°12.93 002.6 CL四川省凉山州2 66527.88°，102.41°15.33 740.5 CLY四川（杨凌）44434.25°，108.08°12.93 002.6 HS河南省三门峡市71934. 01°，111.10°12.63 049.9 SSS陕西省商洛市商州区73733.86°，109.93°13.52 852.0 SSC陕西省商洛市山阳县76633.52°，109.88°13.12 935.0 HYA湖北省十堰市郧西县36733.01°，110.55°15.43 370.3 SLZ陕西省安康市岚皋县35132.49°，108.89°15.03 252.4 SBK陕西省安康市白河县81832.59°，110.00°15.63 273.6 SLL陕西省汉中市留坝县1 25533.89°，106.31°11.52 440.7 SXG陕西省安康市旬阳县35232.86°，109.44°15.43 437.8 SHL陕西省安康市汉阴县68332.96°，108.56°15.13 216.0

卷丹鳞茎收集于2012年9月和2013年9月；黑龙江省哈尔滨居群卷丹鳞茎由东北农业大学车代弟教授提供，西藏拉萨居群卷丹鳞茎由西藏自治区农科院蔬菜研究所曾秀丽博士提供，其他均由本课题组成员实地采集，经西北农林科技大学张延龙教授鉴定为卷丹（Lilium lancifolium Thunb.）鳞茎，详细信息见表1。本研究以常见的食用百合品种兰州百合（Lilum davidi var. unicdor Cotton）为对照，编号为LZ。

福林-酚试剂北京奥博星生物技术有限责任公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazylradical，DPPH）、2，2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（diammonium 2，2'-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate），ABTS）、氯化硝基四氮唑蓝（p-nitro-blue tetrazolium chloride，NBT）、还原型β-烟酰胺腺嘌呤二核苷二钠（β-nicotinamide adenine dinucleotide， reduced disodium salt hydrate，NADH）、吩嗪硫酸甲酯（phenazine methosulfate，PMS）、Trolox（水溶性VE）、芦丁、没食子酸、儿茶素标准品（均为色谱纯）、新铜试剂（分析纯）美国Sigma公司；甲醇（色谱级）天津市科密欧化学试剂有限公司；其他药品试剂都为分析纯。

FD-1A-50普通型真空冷冻干燥机北京博医实验仪器有限公司；UV2450型紫外-可见光分光光度计日本岛津公司；RE-52A旋转蒸发器上海亚荣生化仪器厂；SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵郑州长城科工贸有限公司；KQ-500DE型数控超声清洗器昆山市超声仪器有限公司。

采集的新鲜百合鳞茎，剥下鳞片，洗净，避光风干表面水分，放真空冷冻干燥机－40 ℃冷冻干燥至完全干燥，粉碎后过60 目筛得百合鳞片干粉，密封后，放－20 ℃冰箱冷藏待用。

取百合鳞片干粉5.00 g，加入甲醇50 mL超声提取（40 ℃、350 W、45 min），重复3 次，离心后取上清液合并，45 ℃旋转蒸发至干，用色谱级甲醇定容至25 mL，此时提取液以百合干粉质量浓度表示为200 g/L。置于－20 ℃冰箱保存。测定时根据需要，适当倍数稀释。

利用1.3.2.1节中制备的甲醇提取液，测定酚类物质含量。总多酚含量采用福林-肖卡法测定［12］，结果以每千克花瓣中含有的没食子酸质量（mg）表示；类黄酮含量采用NaNO 2-AlCl 3法测定［13］，结果以每千克花瓣中含有的芦丁质量（mg）表示；总黄烷醇含量采用香草醛比色法［14］测定，结果以每千克花瓣中含有的儿茶素质量（mg）表示。

取百合鳞片干粉5.00 g，加入100 mL体积分数70%甲醇溶液，超声提取（350 W、50 ℃、45 min）。提取3 次，过滤后合并滤液，减压蒸馏浓缩成浸膏，浸膏按体积比1∶4加水稀释后，以等体积石油醚萃取2 次去除脂类物质，水相调pH 8.0，以等体积的三氯甲烷萃取2 次去除生物碱类物质，水相调至中性，以等体积的正丁醇萃取3 次，正丁醇萃取液经减压浓缩，最后以甲醇洗涤定容至50 mL，作为待测液备用［15-17］，测定时根据需要，适当倍数稀释。

参照林硕等［16］的测定方法，利用高氯酸-香草醛显色法测定皂苷含量。吸取0.5 mL百合皂苷提取液置于具塞试管内，挥干溶剂，再分别加入50 g/L的香草醛-冰醋酸溶液0.2 mL和高氯酸0.8 mL，混匀，密塞，置60 ℃恒温水浴锅中显色15 min，取出后立即以冰水冷却5 m in，每只试管中各加入冰醋酸5 mL，摇匀，静置10 min后比色。

称取百合鳞片干粉5.00 g，置于50 mL圆底烧瓶中，加入40 mL体积分数90%酸性乙醇溶液，超声提取，冷却后将提取液减压浓缩至干，浸膏用去离子水溶解，常温条件下减压过滤除去不溶物，水溶液石油醚萃取后用乙醚萃取，水层用体积分数1%硫酸（以浓硫酸为基准）溶液调pH值约为2.5后，用氯仿萃取，酸性水溶液再用体积分数5%氨水调pH值约为9后，用氯仿萃取，至水层生物碱反应为阴性，合并氯仿层，减压浓缩至干，用乙醇定容至50 mL，作为待测液备用［17］，测定时根据需要，适当倍数稀释。

参照李红娟［17］的测定方法，利用溴甲酚绿显色法测定生物碱含量。

母液：0.0626 g的Trolox标准品用甲醇定容到25 mL，浓度为10 mmol/L；ABTS法中的Trolox标准溶液：200、400、600、800、1 000、1 200 μmol/L和1 400 μmol/L；DPPH法中的Trolox标准溶液：400、800、1 200、1 600、2 000、2 400 μmol/L和2 800 μmol/L；铜离子还原能力测定中的Trolox标准溶液：200、400、600、800、1 000、1 400 μmol/L和1 800 μmol/L。

自由基的产生使用ABTS与过硫酸钾反应体系。ABTS +·由5 mL 7 mmol/L ABTS溶液和88 μL 140 mmol/L过硫酸钾溶液避光反应12 h后生成，该溶液为提前1 d配制，并且必须当天使用。使用前用乙醇稀释到吸光度在波长732 nm处为0.70±0.02。0.1 mL稀释后的百合样品液加到3.9 mL ABTS +·溶液中避光反应8 min进行吸光度测定，最终结果以mg/kg Trolox当量抗氧化能力表示［18］。

参考Brand等［19］的方法。12.5 mg DPPH溶解到甲醇溶液中，定容到100 mL，使用时再稀释5 倍到质量浓度25 mg/L，并且现配现用。0.1 mL稀释的样品提取液加到3.9 mL DPPH甲醇溶液中，避光反应20 min后在波长517 nm处测定吸光度，对照以相同体积的提取溶剂代替样品提取液，最终结果以mg/kg Trolo x当量抗氧化能力表示。

超氧阴离子自由基检测体系使用NBT-NADH-PMS体系。反应体系包括：依次加入1 mL百合样品液、1 mL 150 μmol/L NBT、1 mL 468 μmol/L NADH，最后加入1 mL 60 μmol/L PMS溶液触发产生超氧离子。避光反应10 min后，在波长560 nm处测定吸光度，按下式计算自由基清除率［20］。

式中：A 0为空白对照液的吸光度；A x为加入百合样品液后的吸光度。

参照Apak等［21］的方法。0.1 mL百合样品液顺序加入1 mL硫酸铜溶液（5 mmol/L）、1 mL新铜试剂（3.75 mmol/L）和1 mL乙酸铵（1 mol/L）缓冲液，最后加入1 mL水，使总反应体系为4.1 mL，反应30 min后在波长450 nm处比色，结果以mg/kg Trolox当量抗氧化能力表示。

所有实验重复3 次，数据处理采用Excel软件，结果以

±s表示。方差分析、相关性分析、聚类分析均利用SPSS 17.0软件完成。

依据总多酚、类黄酮、总黄烷醇、总皂苷、总生物碱5 类活性成分的含量对15 个卷丹居群进行聚类分析。分析完成后以各居群5 类活性成分含量的代数和表示该居群总活性成分含量。依据聚类结果将15 个卷丹居群分为5 组，各组所包含的所有居群的总活性成分含量代数和除以居群数量表示该组平均总活性成分含量。

依据ABTS +·、DPPH自由基、超氧阴离子自由基的清除能力和铜离子还原能力4 种抗氧化能力指标对15 个卷丹居群进行聚类分析。分析完成后以各居群4 种抗氧化能力的Trolox当量的代数和表示该居群鳞茎总抗氧化能力。依据聚类结果将15 个卷丹居群分为6 组，各组所包含的所有居群的抗氧化能力代数和除以所含居群数量表示该组平均总抗氧化能力。

2　结果与分析

表2　15个卷丹居群鳞茎酚类物质含量
Table2　Phenol contents in Lilium lancifolium bulbs from 15 populations

注：用Duncan法进行多重比较。同列不同大写字母表示居群间差异极显著（P＜0.01）；同列不同小写字母表示居群间差异显著（P＜0.05）；同列相同小写字母者表示居群间差异不显著（P＞0.05）。表示15 个居群的平均值。表3、4同。

mg/kg编号总多酚含量总类黄酮含量总黄烷醇含量ZT15 511.11±346.94 kG2 488.33±52.04 g980.12±19.43 gHL16 566.67±333.33 ijEFG2 721.67±38.19 f1 054.59±24.45 deYB20 344.44±254.59 eC3 196.67±80.36 d1 255.34±34.11 bcHH22 955.56±346.94 cB3 846.67±38.19 b1 216.49±14.84 cXL25 344.44±673.58 aA3 905.00±90.14 b1 358.96±35.02 aCL23 900.00±333.33 bB3 688.33±101.04 c1 290.96±38.86 bHS21 288.89±254.59 dC3 221.67±52.04 d1 197.06±14.84 cSSS18 344.44±419.44 fD3 055.00±66.14 e1 077.26±35.02 deSSC18 233.33±333.33 fgD3 038.33±62.92 e1 051.35±34.11 deHYA17 511.11±509.18 ghDE2 838.33±87.80 f1 031.92±24.45 efSLZ17 344.44±346.94 hiDEF2 763.33±76.38 f1 035.16±20.22 eSBK16 344.44±254.59 jFG2 596.67±101.04 g993.07±14.84 fgSLL22 288.89±419.44 deC4 038.33±38.19 a1 132.30±20.22 cSXG16 622.22±333.33 ijEF2 838.33±52.04 f1 096.68±29.14 dSHL16 344.44±384.90 jFG2 546.67±80.36 g908.88±24.45 h19 262.963 118.891 114.60 HHY16 844.44±254.592 846.67±52.041 002.78±14.84 XLY16 122.22±346.942 796.67±38.191 012.50±29.68 CLY16 553.89±212.132 750.62±35.591 043.09±17.13 LZ14 455.56±254.592 021.67±62.92 789.08±14.84

由表2可知，卷丹鳞茎酚类物质含量较高且在不同居群间差异显著。各卷丹居群酚类物质含量都高于兰州百合。15 个卷丹居群鳞茎总多酚平均含量为19 2 62.96 mg/kg，是兰州百合总多酚含量的1.33倍。总酚含量较高的前3 个卷丹居群依次是西藏拉萨居群（XL）、四川凉山居群（CL）和黑龙江哈尔滨居群（HH）；总酚含量最高的西藏拉萨居群总多酚含量为25 344.44 mg/kg，是兰州百合总酚含量的1.75 倍，是各居群平均含量的1.32 倍。

类黄酮是酚类物质中的一个大类，具有抗菌、消炎、降压、清热解毒、利尿等作用，在抗氧化、抗癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果［22］。本研究15 个卷丹居群鳞茎总类黄酮平均含量为3 118.89 mg/kg，是兰州百合总类黄酮含量的1.54 倍，远高于弓志青等［23］在板栗中测定的类黄酮含量31 mg/kg，显著高于蒋宝等［24］从葡萄中测定的类黄酮含量（2 324±166）mg/kg，类黄酮含量最高的陕西留坝居群为4 038.33 mg/kg，是平均含量的1.29 倍，是含量最低的浙江台州居群的1.62 倍。

黄烷醇是原花青素以及鞣质的组成成分，也是日常饮食中具有较高抗氧化性的营养成分。黄烷醇类的药理活性非常广泛，具有抗氧化、调节血小板、抗癌、保肝等作用［25］。本研究中15 个卷丹居群鳞茎总黄烷醇平均含量为1 114.60 mg/kg，是兰州百合含量的1.41 倍。总黄烷醇含量最高的西藏拉萨居群为1 358.96 mg/kg，是兰州百合的1.72 倍，是各居群平均含量的1.22 倍。

另据表2知，卷丹黑龙江哈尔滨居群、西藏拉萨居群、四川凉山居群移植到杨凌1 a后，与同居群原生地卷丹相比，鳞茎中酚类物质含量明显降低；各居群总多酚含量分别降低26.62%、36.39%、30.74%；类黄酮含量分别降低25.99%、28.38%、25.42%；总黄烷醇含量分别降低17.57%、25.49%、19.20%。

表3　15个卷丹居群鳞茎总皂苷和总生物碱含量
Table3　Contents of total saponins and total alkaloids in Lilium lancifolium bulbs from 15 populations

mg/kg编号总皂苷总生物碱ZT2 489.63±20.56 jGH858.67±31.90 gHL2 512.22±38.35 iFG1 047.33±20.53 dYB2 150.74±14.46 mJ996.67±30.55 eHH3 404.81±11.67 bB1 286.67±40.41 bXL3 374.44±13.88 cB1 143.33±41.63 cCL3 757.41±14.07 aA1 363.33±15.28 aHS2 748.89±21.69 hE873.33±20.82 gSSS2 452.22±25.02 kHI856.67±15.28 gSSC2 401.85±10.50 lI1 033.33±25.17 deHYA2 494.81±17.30 jF923.33±15.28 fSLZ2 855.56±15.03 fD853.33±20.82 hiSBK3 080.37±14.29 eC823.33±15.28 hiSLL3 101.48±16.64 dC1 158.67±33.84 cSXG2 512.22±40.05 jGH813.33±20.82 iSHL2 787.78±33.39 gE846.67±25.17 hi2 808.30±20.461 001.38±24.85 HHY2 269.26±17.79726.67±35.12 XLY2 252.96±31.86753.33±15.28 CLY2 228.89±27.15776.67±20.82 LZ1 891.11±28.35686.67±40.41

植物生物碱类具有抗炎、镇静、安定、止痛、降血压及抗肿瘤作用，百合皂苷具有抗菌、抗炎、抗抑郁、抗氧化及抗肿瘤等药理作用［26］。如表3所示，卷丹鳞茎总皂苷和总生物碱含量较高且在各居群间差异显著。各居群卷丹鳞茎总皂苷和总生物碱含量均高于兰州百合。本研究15 个卷丹居群鳞茎总皂苷和总生物碱平均含量分别为2 808.30、1 001.38 mg/kg，分别是兰州百合的1.48 倍和1.46 倍。总皂苷含量较高的前3 个卷丹居群依次是四川凉山居群、黑龙江哈尔滨居群和西藏拉萨居群。总皂苷含量最高的四川凉山居群为3 757.41 mg/kg，是兰州百合的1.99 倍，是各居群平均含量的1.34 倍。总生物碱含量较高的前3 个卷丹居群依次是四川凉山居群、黑龙江哈尔滨居群和西藏拉萨居群。总生物碱含量最高的四川凉山居群为1 363.33 mg/kg，含量最低的陕西旬阳类群为813.33 mg/kg，前者是后者的1.68 倍，是居群平均含量的1.36 倍。

卷丹黑龙江哈尔滨居群、西藏拉萨居群、四川凉山居群移植到杨凌1 a后，与居群原生地卷丹相比，总皂苷含量分别降低33.35%、33.23%、40.68%；总生物碱含量分别降低43.52%、34.11%、43.03%。

表4　15个卷丹居群鳞茎活性成分抗氧化能力
Table4　Comparison of antioxidant activity of active ingredients in Lilium lancifolium bulbs from 15 populations

居群ABTS +·清除力/（mg/kg）铜离子还原能力/（mg/kg）ZT 2 567.87±18.14 nN1 624.78±17.87 kJ34.28±0.55 kJ2 100.20±30.36 hHHL 2 959.66±20.72 lL2 409.76±21.69 iH43.49±0.52 hH2 438.71±43.94 fFGYB 5 069.57±30.42 eE3 025.87±39.34 dC58.36±0.76 dD2 796.53±33.61 cdCDHH 6 061.80±36.37 cC3 201.84±32.02 bB67.31±0.88 bB2 948.43±38.33 bBXL 7 471.16±52.30 aA3 316.64±28.19 aA69.09±0.62 aA3 095.72±46.43 aACL 7 286.14±47.36 bB3 246.67±48.70 bAB68.38±1.03 abAB3 048.55±51.83 aAHS 4 587.86±34.41 fF3 011.50±39.15 dC58.09±0.64 dD2 754.11±52.33 dCDSSS4 444.96±30.23 gG2 841.91±22.74 eD55.26±0.72 eE2 751.78±30.34 dCDSSC4 146.47±25.29 hH2 586.64±43.98 fE55.23±0.52 eE2 729.86±32.83 dDEHYA3 754.51±27.78 iI2 542.83±30.51 fgEF51.29±0.67 fF2 644.77±37.06 eESLZ3 462.34±31.16 jJ2 508.26±40.14 gFG49.58±0.64 gG2 505.46±37.67 fFSBK2 578.06±15.49 nN1 650.43±14.19 kJ39.19±0.51 iI2 360.52±30.77 gGSLL5 666.03±39.09 dD3 083.30±25.59 cC64.58±0.77 cC2 829.93±48.16 cCSXG3 255.77±21.81 kK2 465.23±24.41 hGH49.14±0.64 gG2 467.48±39.53 fFSHL2 722.69±23.42 mM2 166.26±41.16 jI38.65±0.50 jI2 354.76±36.67 gGDPPH自由基清除力/（mg/kg）超氧阴离子自由基清除率/% 4 402.332 645.4653.462 655.12 HHY3 589.59±54.452 137.94±12.4058.22±0.272 496.24±13.92 XLY3 749.68±32.651 617.01±16.4759.10±0.212 461.71±21.87 CLY4 162.87±43.531 831.78±18.0157.28±0.252 513.54±15.91 LZ2 516.86±14.591 507.18±16.3628.43±0.17 1 962.63±15.33

如表4所示，本研究所选取的15 个卷丹居群鳞茎抗氧化能力，在不同居群、不同评价方法间差异显著。15 个卷丹居群平均抗氧化能力在各种评价方法下均远高于兰州百合。各卷丹居群鳞茎浸提物对ABTS +·、DPPH自由基的清除能力、铜离子的还原力平均含量以Trolox含量计算分别达到：4 402.33、2 645.46、2 655.12 mg/kg，对超氧阴离子自由基清除率平均值为53.46%；分别为兰州百合对应抗氧化能力的1.75、1.76、1.35、1.88 倍。15 个居群中，抗氧化能力最强的为西藏拉萨居群，其ABTS +·、DPPH自由基的清除能力、铜离子的还原力、超氧阴离子自由基清除率分别为兰州百合的2.97、2.15、1.58、2.43 倍；分别为15 个居群平均水平的1.70、1.25、1.17、1.29 倍。

卷丹黑龙江哈尔滨居群、西藏拉萨居群、四川凉山类居群移植到杨凌1 a后，与居群原生地相比，ABTS +·清除力分别降低40.78%、49.81%、42.87%；DPPH自由基的清除能力分别降低33.23%、51.25%、43.58%；超氧阴离子自由基清除能力分别降低13.50%、14.46%、16.23%；铜离子的还原力分别降低15.34%、20.48%、17.55%。

表5　卷丹鳞茎抗氧化能力与茎活性成分含量相关性
Table5　Correlation coefficients between antioxidant activity and active ingredients

注：用Pearson' correlation进行相关性分析。**.（双尾）表示在0.01水平上相关；*.（单尾）表示在0.05水平上相关。表7同。

铜离子还原能力总酚0.974** 0.845** 0.905**0.858**总类黄酮0.972** 0.848** 0.928**0.862**总黄烷0.895** 0.884** 0.846**0.834**总皂苷 0.619*0.3870.4920.522*总生物碱0.4260.1780.1240.254活性成分含量ABTS +·清除能力DPPH自由基清除能力超氧阴离子自由基清除能力

如表5所示，卷丹鳞茎不同活性成分与不同抗氧化方法之间存在不同程度的相关性。卷丹鳞茎中5 类活性成分含量与其抗氧化能力都表现出正相关性。通常情况条件下，相关性越强，该类活性物质可能对抗氧化能力贡献最大。本研究中，5 类活性成分的抗氧化能力贡献顺序为总类黄酮＞总多酚＞总黄烷醇＞总皂苷＞总生物碱。其中，总酚、总类黄酮、总黄烷醇含量与4 种抗氧化能力极显著相关；总皂苷与ABTS +·清除能力和铜离子还原能力之间显著相关；总生物碱与4 种抗氧化能力之间相关性未达到显著水平。

如图1所示，根据卷丹鳞茎中5 种活性成分的含量，本研究所选取的15 个卷丹居群经聚类分析可以分为A组：陕西商州居群（SSS）、陕西山阳居群（SSC）、湖北郧西居群（HYA）、陕西岚皋居群（SLZ）；B组：湖南龙山居群（HL）、陕西旬阳居群（SXG）、陕西白河居群（SBK）、陕西汉阴居群（SHL）、浙江台州居群（ZT）；C组：西藏拉萨居群（XL）、四川凉山居群（CL）；D组：黑龙江哈尔滨居群（HH）、陕西留坝居群（SLL）；E组：云南保山居群（YB）、河南三门峡居群（HS） 5 个组。经分析，5 个组平均总活性成分含量从高到低依次排序为C组＞D组＞E组＞A组＞B组。如表6所示，本研究15 个卷丹居群总活性成分平均含量为28 410.75 mg/kg，是兰州百合总活性成分含量的1.43 倍。C、D、E、A、B组 5 个组平均总活性成分含量分别为：39 368.40、34 071.06、29 984.73、25 350.58 、23 582.12 mg/kg；分别为兰州百合总活性成分含量的1.98、1.72、1.51、1.28、1.19 倍。本研究15 个卷丹居群鳞茎总活性成分含量从高到低依次为：西藏拉萨居群＞四川凉山居群＞黑龙江哈尔滨居群＞陕西留坝居群＞云南保山居群＞河南三门峡居群＞陕西商州居群＞陕西山阳居群＞陕西岚皋居群＞湖北郧西居群＞湖南龙山居群＞陕西旬阳居群＞陕西白河居群＞陕西汉阴居群＞浙江台州居群。

表6　卷丹居群鳞茎总活性成分含量和总抗氧化能力
Table6　Total antioxidant abilities and active ingredients of Lilium lancifolium bulbs from 15 populations

mg/kg居群总活性成分含量总抗氧化能力ZT 22 684.62 7 540.45 HL 23 999.62 9 553.46 YB 30 348.2113 118.00 HH 34 490.2714 727.43 XL 40 445.3616 456.44 CL 38 291.4416 131.30 HS 29 621.2512 570.69 SSS25 850.3412 164.42 SSC25 758.1911 587.79 HYA24 799.5110 939.54 SLZ24 994.2910 418.22 SBK23 837.88 8 195.33 SLL33 651.8514 006.37 SXG23 882.7810 116.50 SHL23 505.68 8 832.54 28 410.7511 757.23 LZ19 844.09 7 244.18

如图2所示，根据各居群卷丹鳞茎4 种抗氧化能力，本研究所选取的15 个卷丹居群经聚类分析可以分为Ⅰ组：浙江台州居群（ZT）、陕西白河居群（SBK）；Ⅱ组：陕西岚皋居群（SLZ）、陕西旬阳居群（SXG）、湖南龙山居群（HL）、陕西汉阴居群（SHL）；Ⅲ组：陕西山阳居群（SSC）、湖北郧西居群（HYA）；Ⅳ组：河南三门峡居群（HS）、陕西商州居群（SSS）、云南保山居群（YB）；Ⅴ组：西藏拉萨居群（XL）、四川凉山居群（CL）；Ⅵ组：黑龙江哈尔滨居群（HH）、陕西留坝居群（SLL）6 个组。经分析，6 个组总抗氧化能力从高到低依次排序为Ⅴ组＞Ⅵ组＞Ⅳ组＞Ⅲ组＞Ⅱ组＞Ⅰ组。如表6所示，以Trolox当量计，本研究15 个卷丹居群总抗氧化能力平均值为11757.23 mg/kg，是兰州百合总抗氧化能力的1.62倍。Ⅴ、 Ⅵ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ 6 个组总抗氧化能力分别为：16 293.87、14 366.90、12 617.70、11 263.66、9 730.18、7 867.89 mg/kg；分别为兰州百合总抗氧化能力的2.25、1.98、1.74、1.55、1.09 倍。本研究各居群卷丹鳞茎总抗氧化能力从高到低排序为：西藏拉萨居群＞四川凉山居群＞黑龙江哈尔滨居群＞陕西留坝居群＞云南保山居群＞河南三门峡居群＞陕西商州居群＞陕西山阳居群＞湖北郧西居群＞陕西岚皋居群＞陕西旬阳居群＞湖南龙山居群＞陕西汉阴居群＞陕西白河居群＞浙江台州居群。

表7　15个居群卷丹鳞茎活性成分含量与环境因子相关性分析
Table7　Correlation coefficients between environmental factors and active ingredients

活性成分海拔纬度年平均温度有效积温经度总酚 0.805**0.028 －0.667**－0.578*－0.466总类黄酮 0.714**0.016 －0.709**－0.608*－0.349总黄烷醇 0.694**－0.015 －0.597*－0.458－0.466总皂苷 0.4880.281 －0.502－0.366－0.096总生物碱0.518*－0.489 0.0980.106－0.243总活性成分 0.798**－0.045 －0.665**－0.572*－0.446

如表7所示，卷丹鳞茎不同活性成分与不同环境因子之间存在不同程度的相关性。依据相关性及相关系数，本研究中，5种环境因子对卷丹鳞茎活性成分含量影响度依次为海拔＞年平均温度＞有效积温＞经度＞纬度。其中，海拔与各类活性成分含量呈正相关。海拔与总酚、总类黄酮、总黄烷醇含量极显著正相关，与生物碱含量显著相关。年平均温度与总酚、总类黄酮含量极显著负相关，与总黄烷醇含量显著负相关。有效积温与总酚、总类黄酮、总活性成分含量呈显著负相关。年平均温度和有效积温与总生物碱含量相关性不大。经度与5类活性成分都表现出负的相关性，但均未达到显著水平。纬度与生物碱含量有一定负相关性，与其他活性成分基本不相关。从总活性成分含量看，其与有效积温相关性显著，与海拔和年平均温度相关性极显著，与经度有不显著的相关性，与纬度基本不相关。

3　讨论

研究表明，植物次生代谢产物与温度、水分、光照、养分等生态环境因子密切相关［27］。干旱逆境会使一些药用植物的生物活性物质含量增高［28］，光强的增加能够提高某些植物次生代谢物质的含量［29］，紫外辐射增强一些植物类黄酮和烯萜类等次生代谢物的合成［30-31］，蓝光和白光可提高水母雪莲细胞中黄酮的含量［32］，低温有利于黄豆根部总酚、类黄酮的积累［33］。

经相关性分析，本研究中一定范围内温度（年平均温度、有效积温）与卷丹鳞茎总酚含量、总黄酮含量表现出比较显著的负相关。这可能与卷丹喜冷凉而忌干热的生态习性有关，高温不利其正常生长，不利其体内碳水化合物的合成与积累，而低温有利于卷丹正常生长，同时低温可能促进了卷丹鳞茎多酚、类黄酮等次生代谢物的积累。本研究中，一定范围内海拔与卷丹鳞茎总酚含量、总黄酮含量、总生物碱含量显著正相关。海拔在这里的影响可能是多生态因子共同作用的结果。同一地区，随着海拔高度的升高，温度降低、昼夜温差加大，光照增加等，促进了植物体内同化产物的积累，为次生代谢物的合成储备了能量基础，同时高海拔地区白天的较强太阳辐射、夜间的低温形成的短期而又不断重复的逆境条件可能诱导了次生代谢产物的合成并促进其在卷丹鳞茎内积累。本研究中黑龙江哈尔滨居群原生地具有较低的海拔和较低的温度，而表现出了较高的鳞茎活性成分含量，这可能是多种生态因子和相关基因综合作用的结果，具体原因有待深入研究。

本研究中，西藏拉萨、四川凉山、黑龙江哈尔滨3 个居群的活性成分在15 个居群中较高，而移植到陕西杨凌1 a后，5类活性成分不同程度的明显下降。杨凌夏季较长时间的高温可能是其主要不利因素。这表明在对优质百合资源的开发利用中，应该尽可能就地繁育，以收获优质百合种球。而对于某些不得不异地引种的优良种质资源，应充分考虑引种地与原产地的环境差异，必要时加以人工改善，尽可能使两地环境条件一致，以避免异地栽植后功能性成分含量降低。

本研究中，由于15 个卷丹居群生长地温度、海拔等环境因子的差异，各居群间总酚、总黄酮、总黄烷醇、总皂苷、总生物碱5 类活性物质含量和ABTS +·清除能力、DPPH自由基清除能力、超氧阴离子自由基清除能力、铜离子还原能力4 种抗氧化能力在各居群间差异显著。对15个居群卷丹鳞茎活性成分聚类分组后，C（西藏拉萨居群和四川凉山居群）、D组（黑龙江哈尔滨居群和陕西留坝居群）的西藏拉萨、四川凉山、黑龙江哈尔滨、陕西留坝居群卷丹总活性成分含量分别为：12 279.51、11 487.01、10 363.07、10 079.15 mg/kg，分别为15 个居群卷丹平均总活性成分含量的1.44、1.35、1.21、1.18倍。而上述4 个居群总抗氧化能力以Trolox当量计（表6），分别为16 456.44、16 131.30、14 727.43、14 006.37 mg/kg，分别是15 个居群卷丹平均抗氧化能力的1.40、1.37、1.25、1.19 倍。前人研究表明百合中酚类、黄酮类、皂苷、生物碱等次生代谢物质具有多种药理作用，是百合的主要功能成分。本研究15 个卷丹居群中，西藏拉萨居群、四川凉山居群、黑龙江哈尔滨居群、陕西留坝居群4 个居群鳞茎活性成分含量和抗氧化能力明显高于其他居群，相对于其他卷丹居群，更具研究利用潜力。

4　结论

卷丹百合鳞茎活性成分含量和抗氧化能力均较高，适合作为功能性食品加以研究利用。由于不同生长地卷丹鳞茎活性成分含量和抗氧化能力差异明显，在进一步的研究和利用中应对其产地加以考虑。本研究15 个居群中，西藏拉萨居群卷丹具有最高的活性成分含量和抗氧化能力，四川凉山居群、黑龙江哈尔滨居群、陕西留坝居群具有较高的活性成分含量和抗氧化能力，具有较高的研究利用潜力。

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Antioxidant Capacity and Active Components of Lilium lancifolium Thunb. Bulbs from 15 Populations

LEI Luheng， ZHANG Yanlong*， NIU Lixin， LI Linhao， ZHANG Xiaoxiao
（College of Landscape Architecture and Arts， Northwest A&F University， Yangling 712100， China）

Abstract：In this study， the contents of 5 active components （total polyphenols， total flavonoids， total flavanols， total saponins and total alkaloids） and 4 antioxidant abilities （diammonium 2，2'-azin o-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate）（ABTS +）， 1，1-diphenyl-2-picrylhydrazylra dical （DPPH）， superoxide anion radical scavenging activity， and reducing power and cupricion reducing power） were tested on Lilium lancifolium Thunb. bulbs from 15 populations， to reveal the differences in antioxidant properties among these populations. Further， the cause of this disparity was explained with ecological factors. The results indicated that significant differences in the contents of 5 active components and 4 anti-oxidation abilities existed among different populations. The highest levels shown in the contents of total polyphenols， total fl avonoids， total fl avanols， total saponins and total alkaloids were 32%， 29%， 22%， 34% and 36% higher than the average levels， respectively. Among all the populations， Lhasa population （Tibet， China） possessed the greatest antioxidant capacity， the ABT S +， DPPH and superoxid e anion radical scavenging activity， and cupricion reducing power of which were 70%， 25%， 17% and 29% higher than the average levels， respectively. The mean value of total antioxidant components of the 15 populations reached 11 757.23 mg/kg， which was 1.62 times as high as that of Lilum davidi var. unicdor cotton. In conclusion， the bulbs of L. lancifolium Thunb. is a potential functional food ingredient. Besides， the origin of Lilium lancifolium Thunb. populations has a signifi cant infl uence on the content of functional components and antioxidant properties of their bulbs， which should be taken into account in future studies and utilization.

Key words：Lilium lancifolium； populations； active components； antioxidant ability

项目基金：陕西省林业厅项目（陕林计字［2011］70号）；国家自然科学基金面上项目（305021110）

作者简介：雷卢恒（1989—），男，硕士研究生，研究方向为百合鳞茎活性成分及其抗氧化性。E-mail：llh2012051163@foxmail.com

*通信作者：张延龙（1964—），女，教授，博士，研究方向为野生百合种质资源及综合利用。E-mail：zhangyanlong@nwsuaf.edu.cn

15 个卷丹居群鳞茎活性成分及其抗氧化能力

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨 论

4 结 论

1　材料与方法

2　结果与分析

3　讨论

4　结论