生甘草十篇

时间:2023-03-20 00:41:55

生甘草篇1

1 金塔县地理环境和气候特点

金塔县位于酒泉地区东部,地处东经90°58'-100°20',北纬39°47'-49°49,平均海拔1270m,属于典型的温带大陆性气候。年平均降雨量47.2mm,年平均气温9.1℃,全年无霜期145天。此外,金塔县具有不同盐化程度的棕漠土、灰棕土、黑垆土及大量的荒漠草甸盐土、风沙土。由于甘草喜生于半干燥、寒温带气候,而且具有很强的抗寒、抗旱性,所以甘草在金塔县分布较多,且品种多样。

2 甘肃省金塔的野生甘草与栽培甘草比较

2.1 品种分布及资源现状

2.1.1 野生甘草 甘肃省4种野生甘草品种(乌拉尔甘草、黄甘草、胀果甘草、光果甘草)在金塔县范围内均有分布,但由于近年来人们对甘草无节制的采挖,致使野生甘革资源受到严重破坏,尽管当地有关负责单位响应中央关于保护野生药用植物资源的精神,采取了禁止滥采滥挖野生甘草的措施,但是目前野生甘草资源现状仍然不太乐观,其中野生乌拉尔甘草和野生黄甘草现存不多,覆盖面积虽有10万亩,但只有2-3亩成片分布,其余都只是零星分布,而野生胀果甘草和野生光果甘草几乎面临枯竭。

2.1.2 栽培甘草 金塔县栽培甘草主要为乌拉尔甘草,也有少量的黄甘草,由于二者除了药材外皮颜色不同外其余性状都很相似,所以当地营销部门将二者统一称为栽培甘草进行收购和销售。全县种植甘草共一万多亩,除金塔生地湾农场集中种植外(种植面积约0.2-0.3万亩),其余大多为农户分散种植。

2.2 药材性状比较

2.2.1 野生乌拉尔甘草(多年生) 根呈圆柱形,粗大,外皮红棕色且松紧不等,有明显的纵皱纹、沟纹及稀疏的细根痕。皮孔横长,外皮脱落处显浅黄色。质坚实而沉重。横断面浅鲜黄色,具明显的形成层环纹及放射状纹理,有裂隙。具粉性且略显纤维性。气微,昧甜而特殊。

2.2.2 栽培乌拉尔甘草(5年生) 根呈圆柱形,粗壮,外皮红棕色且较紧,有明显的纵皱纹、沟纹及横长皮孔。质坚实而沉重。横断面黄白色,形成层明显,具放射状纹理,微显纤维性。气微,味甜而特殊。

2.3 组织切片特征

2.3.1 野生乌拉尔甘草(多年生) 木栓层为数列不规则细胞,有断裂处;韧皮部及木质部中均有纤维束,以木质部中居多,其周围薄壁细胞中常含草酸钙方晶;束间形成层明显;导管众多,单个且较大,其余大小不等成群排列;射线明显,韧皮部射线常弯曲,有裂隙。

2.3.2 栽培乌拉尔甘草(5年生) 木栓层为数列不规则细胞,有断裂处;韧皮部较野生甘草窄,韧皮部及木质部中均有纤维束,以木质部中居多,其周围薄壁细胞中常含草酸钙方晶;束间形成层明显;导管单个或3-6个成群排列:射线明显,韧皮部射线常弯曲,有裂隙。

2.4 粉末特征

2.4.1 野生乌拉尔甘草(多年)粉末淡黄棕色,纤维成束或散离,以晶鞘纤维为主,纤维细长,微弯曲,末端渐尖;导管以具缘纹孔导管为主,较大,多破碎,稀有网纹导管;草酸钙方晶较多见;淀粉粒较多,单粒脐点点状或人字状,复粒2-6粒组成;木栓细胞多角形或类长方形;射线细胞壁薄,非木化;棕色块状物较少,形状不一。

2.4.2 栽培乌拉尔甘草(5年) 粉末淡黄色,纤维成束或散离,以晶鞘纤维为主,比野生品稍细长;导管以具缘纹孔导管为主,且孔纹较密,稀有网纹导管;草酸钙方晶较多见,类双锥形、长方形;淀粉粒较多,以单粒为多见,脐点点状、短缝状或人字状,复粒2-3粒组成;木栓细胞类长方形;射线细胞壁薄,非木化;棕色块状物较少,形状不一。

2.5 质量评价

2.5.1 方法 以甘草酸、甘草苷为评价指标,利用高效液相色谱法,采用2005版《中国药典》的色谱条件和方法,对甘肃省金塔的地产野生乌拉尔甘草(多年)和栽培乌拉尔甘草(2年、3年、5年)进行测定、分析。

2.5.2 高效液相色谱图 甘草酸。甘草苷。

2.5.3 结果 以干燥品计算样品中甘草酸、甘草苷的百分含量。

2.6 市场销售情况

甘肃金塔的野生甘草年产量约200-300吨,由于资源有限且限量采挖,产量有下降趋势,但由于野生甘草产销历史悠久且质量上乘,价格逐年提高,平均售价为10-12元/kg,粗加工后可达到15-20元/kg。栽培甘草年产量约7-8千吨,平均售价为6-7元/kg,粗加工后可达到13元/kg。金塔有4家收购加工企业,其中以金园医药公司规模最大.除在甘肃销售外,主要销往安徽、广州等地,此外,经粗加工后出口韩国、日本。

生甘草篇2

【摘要】 植物体内大量分布的微生物对植物产生的影响已成为人们关注的热点,特别是那些有益的影响可对植物的生长及活性成分的形成产生一定的作用。甘草作为一种大宗中药,其栽培品的质量一直是人们所关心的问题,甘草有益微生物对提高甘草的品质有重要作用。该文综述了甘草有益微生物的研究进展,以期对提高栽培甘草的质量起到指导意义。

【关键词】 甘草; 内生菌; 根瘤菌; 菌根真菌

甘草是豆科甘草属(glycyrrhiza)植物,其根及根茎为常用中药,市场需求量大。近年来,随着野生甘草资源的急剧减少,且国家明令禁止采挖野生甘草,使甘草供求矛盾日益尖锐。在这种情况下,对甘草资源的保护性利用及栽培甘草势在必行。近年来,随着人工甘草种植面积的逐年加大,提高甘草的质量成为亟待解决的一个关键问题。相关研究表明,植物有益微生物可以产生促植物生长的活性物质,提高植物固氮性能,促进植物对恶劣环境的适应,加强系统的生态平衡,保证寄主植物健康生长。Www.133229.cOm因此本文就近年来甘草有益微生物的研究进展进行综述,以期对提高栽培甘草的质量有指导意义。

1 甘草内生菌的研究现状

内生菌是指一生或至少一生中的某个阶段能进入活体植物组织内,并且不引起明显组织变化的真菌或细菌[1,2]。1993年,strobel等[3]从短叶红豆杉taxus brevifolia nutt的树皮中分离出二百多种微生物,其中有一株内生真菌taxomyces andreanae能产生紫杉醇,这一研究结果引起学者对内生菌的广泛兴趣。目前,人们已经从长春花、千层塔、银杏、厚朴等多种植物中分离得到了内生菌,并取得了一些成果。

有学者对甘草内生菌也进行了研究,发现内生菌对甘草产生一系列作用。宋素琴等[4]对采自新疆的健康野生胀果甘草不同组织中的内生菌进行分离,并纯化得到149株细菌和2株真菌,鉴定得出149株细菌分属于13个属,2株真菌分属于青霉菌属penicillium和镰刀菌属fusarium。有学者发现内生菌可通过拮抗病原菌促进甘草生长。饶小莉等[5]从乌拉尔甘草健康植株的根茎叶中共分离到内生细菌98株,并采用平板对峙方法筛选出6株菌株,其对植物病原菌有明显体外拮抗活性,鉴定这6株拮抗菌株分属萎缩芽孢杆菌(bacillus atrophaeus)、多粘类芽孢杆菌(paenibacillus polymyxa)、枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)、paenibacillus ehimensis。龚明福等[6]采用无菌操作技术从野生健康甘草glycyrrhiza uralensis的根、茎、叶、种子、根瘤等组织中分离出内生细菌(endophytic bacteria)125株,其中31株对棉花枯萎病菌(fusarium oxysporum)、棉花黄萎病菌(verticillium dahliae)具有较强的拮抗活性,这31株内生细菌分属于气芽孢杆菌属(aerobacillus sp.)、气单胞菌属(aeromonas sp.)、芽孢杆菌属(bacillus sp.)、黄单孢杆菌属(xanthomonas sp.)、假单胞杆菌属(pseudomonas sp.)、土壤杆菌属(agrobacterium sp.)。另有研究发现,从甘草中分离的有些内生菌还可产生活性物质。韦革宏等[7]从乌拉尔甘草和光果甘草中共分离得到68株内生菌,从中筛选出一个来自乌拉尔甘草的菌株mesorhizobium sp. ccnwgx022,从该菌株发酵液的石油醚提取物中分离得到了十八烷酸内酯rhizobialide,是第一次从内生菌中得到此类物质。另有学者研究了内生菌在甘草不同部位及不同月份的数量变化趋势。林世利等[8]分离出不同月份苦豆子、骆驼刺、苜蓿、铃铛刺、甘草不同部位的内生细菌,研究阿拉尔地区豆科植物内生细菌种群动态。结果显示5月份的苦豆子和甘草植株、8月份的苜蓿植株、9月份的铃铛刺和骆驼刺植株的内生细菌的种类最多。内生细菌种类的分布规律依次为苦豆子中叶>茎>根>种子>花,苜蓿中根>叶>茎>花>种子,铃铛刺中茎>叶>种子>花>根,骆驼刺中根>茎≥叶>种子>花,甘草中茎>根>叶>种子>花。5种豆科植物生长期中总带菌量平均值在各个月份变化趋势不同,并且各个月份的带菌量处于交替变化之中,说明不同月份5种豆科植物内生细菌的种类和数量不同,同种豆科植物不同组织部位的内生细菌的种类和数量有差异。

2 甘草根瘤菌的研究现状

根瘤菌是与豆科植物共生,形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。根瘤菌分快生和慢生两种类型,为化能异养菌。目前有学者已经从甘草中分离得到根瘤菌并进行了一些相关研究。

目前对甘草根瘤菌的研究多体现在根瘤菌的分类上。杨雪颖等[9]通过对西北干旱半干旱地区68株甘草根瘤菌的表型多样性和抗逆性分离研究,发现1个新类群和1个具有较高抗逆性的菌株。对新类群的中心菌株ccnwgx022和高抗性菌株ccnwgx035进行16srdna全序列测定及系统进化研究。结果表明,ccnwgx022和ccnwgx035与中慢生根瘤菌属内参比菌株的16srdna相似性分别大于96.8%和98.3%,判定它们均属于中慢生根瘤菌属。谷峻等[10]采用表型数值分类、16s rdna pcr-rflp分析和box-pcr指纹图谱分析的方法对中国北方地区的甘草根瘤菌进行表型、遗传多样性分析。供试菌株在数值分类聚类分析中约85%的相似水平上产生2个表观群,有11株菌未与已知参比菌株聚群。16sr dna pcr-rflp分析表明,供试的20株菌共产生14种遗传型,表现出丰富的遗传多样性。box-pcr指纹图谱分析进一步证明与甘草共生的根瘤菌的基因组也具有多样性。由此得出结论:在中国北方地区与甘草共生的根瘤菌在sinorhizobium、rhizobium和mesorhizobium属中均有分布。

3 甘草菌根真菌的研究现状

菌根是土壤中某些真菌与植物根的共生体。凡能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌,大部分属担子菌亚门,小部分属子囊菌亚门。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体,并各有形态特征,这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。根据形态和解剖学的特征,又把菌根分为外生菌根和内生菌根两大类。有学者对甘草菌根真菌进行研究发现菌根真菌可促进甘草的生长。饶小莉等[11]分离了甘草的va菌根,并用三叶草进行单孢繁殖,将繁殖后的菌根真菌回接甘草,结果发现接种了菌根真菌的甘草植株笔长、根粗、茎叶干重和根干重都有较大程度的提高,均比对照显著增加,并且不同处理对植株生长影响不同,得出结论接种va菌根真菌显著促进了甘草的营养生长。jingnan liu等[12]用两种am菌根真菌glomus mosseae与glomus versiforme接种甘草,结果显示接种的甘草相对于对照组在生长的早期和晚期有显著提高,叶摄取磷的量比对照组多,并且根中甘草酸的浓度有所升高,但根部氧化酶活性相对降低了,由此得出结论接种am菌根真菌有可能成为提高甘草药用价值的有效途径。

4 甘草其他微生物学相关研究现状

近年来,对甘草微生物学转化等方面的研究工作也取得了一定成果。谢毛成[13]利用发根农杆菌的ri质粒,以光果甘草种子胚萌发形成的实生苗不同部位为外植体,成功诱导出光果甘草毛状根,并利用tldna中rolc序列中的特异性引物,应用pcr技术对光果甘草毛状根进行了分子水平的鉴定,并利用理化手段对毛状根转化后产生的冠瘦碱进行了薄层定性鉴定,从不同水平上证实了光果甘草毛状根核基因组中已整合了外源ri质粒的t-dna片段。燕飞等[14]利用发根农杆菌r1601对药用植物胀果甘草(glycyrrhiza inflat bat)进行转化,诱导其产生发根。在发根诱导过程中,分别用不同菌液浓度、不同浸染时间对胀果甘草子叶、胚轴进行转化处理,统计、比较各条件下的发根率,结果表明,用稀释2倍的菌液浸染子叶8 min时,发根诱导率最高,为56.49%。何晨等[15]用一株产β-葡糖醛酸酶的菌种hc-12对甘草进行液体发酵转化。通过对菌种复合诱变以及应用系统数值化及灵敏值系统调控技术优化了发酵工艺,把甘草中不足0.1%的甘草次酸的含量提高了20倍以上。经过柱层析及hplc及1h nmr鉴定分离得到了甘草次酸纯品,并通过动物实验验证了发酵甘草于未发酵的生品对照甘草具有抗炎活性和镇痛作用显著性效果。

5 小结

内生菌对甘草的有益作用体现在:①内生菌有促进甘草生长作用,内生菌可与病原菌竞争营养或直接产生拮抗物质而抑制病原菌,从而促进甘草生长。②有些内生菌可产生活性物质。③内生菌在甘草不同部位及不同月份的数量呈现一定的变化趋势。另有研究表明,内生菌能产生与宿主相同的活性物质[3],王兴红[16]推测内生真菌可能与中药的道地性有密切的关系。这些成果对于甘草内生菌的研究有重要意义。

根瘤菌对甘草的有益作用体现在:根瘤菌能够通过与甘草共生,引起甘草根部或茎部结瘤,将空气中的n2转化为可吸收利用的nh4,从而为甘草提供氮素营养,促进其生长。

菌根真菌对甘草的有益作用体现在:甘草和菌根真菌是一种互惠共生的关系,它们之间可以交换各自所需的物质,甘草借助菌根真菌吸收水分、养分和生长促进剂,而菌根真菌也从甘草中摄取自身生长所需要的糖分和其它有机物。菌根真菌是根系的延长和扩展,且比根系吸收水分、养分的能力大得多,可促进甘草的营养生长,提高甘草的药用价值。

微生物转化对甘草的作用体现在:对甘草进行微生物转化,可提高其有效成分含量,用药效果可得到提高。

总之,微生物是个潜力巨大、尚待开发的资源,对甘草相关微生物进行研究有重大意义,有利于提高甘草的质量,对于中药的可持续发展也将起到重大作用。

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生甘草篇3

关键词:草甘膦 废水处理 微电解 厌氧 好氧

a test of treatment of wastewater from pesticide giyphosate production

abstract:a treatment of wastewater from glyphosate production, which used a combined process of

pre-treatment with a microelectrolytic flocculating bed and uasb-sbr, was tested.the results of the test showed that when the ρ(codcr) of the inlet water was 26000~30000 mg/l and the ρ(cl-)was 33000~35000 mg/l, the p(codcr) of the outlet water after the treatment was below l30 mg/l and the codcr removal rate was over 99%.

key words: glyphosate; wastewater treatment; microelectrolysis; anaerobic; aerobic

草甘膦废水是化工农药行业生产草甘膦粉剂、水剂过程中排出的有机高浓度含重金属废水。生产草甘膦的主要原料有二乙醇胺、片碱、去离子水、盐酸、甲醛、三氯化磷、30%液碱、重金属催化剂、双氧水、钨酸钠、液氨、硫酸亚铁等。

1 废水水质与试验工艺

1.1 废水水质

草甘膦生产过程中各部分废水混合后的水质情况见表1。

表1 草甘膦混合废水水质情况 项 目 参 数 ph值 2.5~3.8 ρ(codcr)/(mg·l-1) 26000~30000 ρ(bod5)/(mg·l-1) 17680~20000 ρ(cl-)/(mg·l-1) 33000~35000 ρ(nh3-n)/(mg·l-1) 15.6~31.6 ρ(∑cu)/(mg·l-1) 125.3~330.2 ρ(∑ni)/(mg·l-1) 3.95~4.50

从表1可看出该废水m(bod5)/m(codcr)比值约为0.68,可生化性较好,主要为溶解性有机物,采用生物处理较为合理。但废水中含有高达35000mg/l的cl-和大量重金属离子,使生化反应受到严重抑制,甚至根本无法进行。有人有电解反应器加选择性生物反应器等工艺尝试去除cl-对微生物的干扰,取得较好效果[1]。针对该废水特点我们采用微电解预处理与上流式厌氧污泥床(uasb)、好氧sbr、活性污泥法相结合的组合工艺对该废水进行连续处理试验。

1.2 试验工艺

草甘膦废水试验工艺流程如图1所示。

废水首先进入调节池进行混合调节后,用不锈钢泵打入微电解絮凝床,经过适当停留时间后流人中和沉淀池,投加碱液调整ph至6-9,机械搅拌混凝沉淀以除去废水中的重金属和绝大多数cl-和h+,并除去大部分codcr。上清液流入uasb池中,利用厌氧菌的生物降解作用对污染物进行有效去除。出水进人sbr系统进行好氧处理,处理后可达标排放。

1.3 主要设备

微电解絮凝床为钢结构,防腐,底部设有进水有水器,内部填充按一定比例配制的铸铁屑、粗制活性炭和疏松剂。出水通过集水槽汇入中和沉淀系统。

uasb为钢结构,防腐,底部设有进水布水器,内设三相分离器,外部采用泡沫塑料层保温。

sbr反应器,内设曝气装置,按进水、曝气、沉淀、浇水、闲置的程序周期运行。

2 试验结果分析

2.2 微电解絮凝床+中和沉淀系统

微电解絮凝床反应机理较为复杂,而且本身内部发生一系列物理化学作用。基本认为当有一定电位差的铸铁屑和粗制活性炭浸没在废水溶液中,废水充当电解质,构成无数个微电池回路,在它的表面有电流流动,产生电极反应和由此引起的一系列作用,改变废水中污染物的性质,从而达到废水处理的目的。本研究中草甘膦废水的部分反应可能如下:

阳极(fe):fefe2++2e

e0(fe2+/fe)=-0.44 v

2cl-cl2+2e

e0(cl/cl-)=-1.359 v

阴极(c):

酸性充氧条件下:o2+4h++4e2h2o

e0(o2)=1.23 v

rh +·ohr+h2o

rh代表有机污染物。[2]

当草甘磷混合废水流过微电解絮凝床十中和沉淀系统时,可能发生如下几种作用:

①还原作用。由上述反应的标准电极电位e0可知,酸性充氧条件下低电位的fe与高电位的c在废水中的电位差达到1.67v,fe和fe2+可以对废水中的重金属及一些有机物起到还原作用,反应所产生的新生态h和fe2+,共同作用可以将硝基还原为胺基,将大分子降解为小分子;内部电解的还原能力可使废水中的有机污染物有机官能团发生变化,使废水中的组成向易于生化的方向转变。

②电场作用。废水中分散的胶体颗粒、极性分子、细小污染物受微电场的作用后形成电泳,向相反电荷的电极方向移动,聚集在电极上,形成大颗粒沉淀,使污染物降低_

③络合作用。反应所产生fe(oh)3水解生成fe(oh)2+,fe(oh)2+等络离子具有很强的絮凝作用,加碱中和沉淀后将是良好的混凝剂[3-4]。

这里特别要提及的是cl-的去除,我们用空气采样器、多孔玻板吸收管和甲基橙吸收液,利用比色法测得cl2存在,同时根据我们对沉淀物及微电解絮凝床填料分析表明也存在大量cl-,证明cl-污染物去除是由上述机理共同作用的结果。

将草甘解综合废水流过我们自己研制的微电解絮凝床,然后在中和沉淀池中加碱沉淀,调整在微电解絮凝床中不同停留时间,结果如图3所示。

考虑到控制微电解絮凝床的体积和造价,一般情况下选择废水停留时间 8-10 min。

2.2 uasb系统

uasb系统成功的关键在于培养一个合理分的微生物系统,即微生物驯化。

用生活污水好氧处理系统的污泥和某药厂厌处理系统的污泥各半加入uasb中,其接种污泥(vss)的质量浓度为25 g/l,然后用米滑水和废水按不同比例混合后逐渐加人,起始阶段控制进水ρ(codcr)为4 000 mg/l左右,当codcr去除率提高到80%以上时逐步增加进水量和进水浓度,经35d运行后,codcr负荷由 0.4-0.8 kg/(m3·d)提高到 2.8 kg/(m3·d),进水 p(codcr)由 4000mg/l提高到9000 mg/l左右,直至将微电解絮凝床十中和沉淀系统中出水直接进人uasb系统,codcr去除率稳定在90%以上。uasb运行结果见图4。

2.3 sbr系统

当uasb系统出水稳定后,启动sbr系统。我们采用同样的污泥各半加人sbr系统中,投量为 sbr反应器有效容积的 1/2,接种污泥(mlss)的质量浓度为 12 g/l左右。仍旧逐渐加人不同配比的米计水与uasb出水,起始进水的质量浓度控制在400 mg/l左右,气水比控制在 8-12。约25d后反应器中的活性污泥逐渐成熟,污泥颜色逐渐由深褐色转变为棕黄色,沉淀性能优异,svi数值在50-80之间。codcr去除率稳定在85%-90%之间,sbr试验结果见表2。

表2 sbr运行结果 运行时间/d 进水(codcr)/(mg·l-1) 出水(codcr)/(mg·l-1) 去除率/% 11~15 644 184 71.4 16~20 764 181 76.3 21~25 936 178 80.9 26~30 1086 129 88.1 31~35 1129 122 89.2

2.4 整体工艺运行效果

整个处理装置包括微电解絮凝床、中和池。uasb和sbr等。运行结果表明:微电解絮凝床十中和池可有效地去除废水中的cl-和h+及大部分codcr,为厌氧反应器的有效运行奠定了基础;sbr反应器的成功运行使废水最终达标排放。全套运行工艺数据(平均值)见表3。 表3 整体工艺运行参数 处理单元 ph值 ρ(codcr)/(mg·l-1) ρ(cl-1)/(mg·l-1) ρ(重金属)/(mg·l-1) 进水 出水 进水 出水 进水 出水 进水 出水 微电解絮凝床+中和池 2.5~3.8 6~9 26000~30000 9880~11297 33000~35000 594~602 130~350 <0.5 uasb 6~9 6~9 9880~11297 1086~1129 <0.5 <0.5 sbr 6~9 6~9 1086~1129 122~130 <0.5 <0.5 3 结论

①当进水 ρ(codcr)为 26000-30000 mm/l,ph值为2.5-3.8,p(cl-)为33000-35000mg/l,ρ(重金属)为 130-35o mg/l时,微电解絮凝床十中和沉淀系统可有效地去除草甘膦废水中的cl-,h+和重金属,并对codcr有60%左右的去除率。

②草甘膦废水的驯化污泥具有良好的吸附。凝聚和降解废水中有机物的性能。镜检结果表明在sbr中其生物相以菌胶团和原生动物中的裂口虫为主。

③稳定运行结果表明,草甘磷生产废水采用微电解-uasb-sbr处理工艺是可行的。处理后系统出水各项指标可达标排放。

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生甘草篇4

关键词:吸附法;草甘膦;废水;进展

1引言

草甘膦,化学名为N-膦酸甲基-甘氨酸,是一种内吸传导性有机磷类化合物,能够溶解杂草的叶表面蜡质层,使药效迅速进入植物传导系统产生作用,杀死杂草[1]。草甘膦的杀草能力强,能防除一些其他除草剂难以杀灭的多年生深根恶性杂草。同时,它还具有低毒、低残留、广谱性、与环境相容性好等优点,是目前世界上应用最广、产量最大的农药品种之一[2]。

我国的草甘膦生产通常采用甘氨酸法,用该工艺生产草甘膦的过程中会产生大量的废水[3],该废水含有含量较高的草甘膦,COD浓度高,难处理,如果不经处理和回收利用而直接排放不仅会严重污染环境,还会造成资源的浪费[4]。随着草甘膦的应用前景越来越广阔,其产量不断增加,废水的产生量也急剧增加,如何合理处理以及综合利用该废水受到了广大环保工作者与科研人员的高度重视。

吸附在环境治理过程中已成为一门独特的技术,在废水、废气的治理中已有广泛的运用[5]。吸附法是处理工业废水的有效方法之一,是利用吸附剂吸附废水中一种或几种污染物,以便回收或去除它们,从而使废水得到净化的方法[6]。目前,吸附法已应用到了草甘膦生产废水的处理中,且取得了较好的效果。可用于草甘膦生产废水处理的吸附剂有活性炭、吸附树脂、活性氧化铝等。本文主要对上述吸附剂的应用研究现状和发展趋势进行综述。

2各种吸附法

2.1活性炭

活性炭是一种黑色粉状、粒状或丸状的无定形具有多孔的碳,主要成分为碳,还含少量氧、氢、硫、氮、氯。它具有较大的表面积,有很强的吸附能力,能在它的表面吸附气体、液体或胶态固体;对于气体、液体,吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。常用于气体的吸附、分离和提纯,溶剂的回收,糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂,饮用水及冰箱的除臭剂,防毒面具中的滤毒剂,还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体[7]。

正是由于活性炭具有优良的吸附性能以及较低廉的价格,它已成为使用最普遍的水处理吸附剂,可用于各种废水的处理。实验研究表明,用活性炭吸附法处理草甘膦生产废水效果较好。

沈丽静[8]等采用活性炭对草甘膦废水进行了静态吸附实验研究,并重点研究了溶液pH值和温度等因素对废水中草甘膦去除效率的影响。实验结果表明,40~75目的果壳活性炭对草甘膦具有良好的吸附性能,温度和溶液pH值都会影响活性炭的吸附性能,常温以及pH值等于1.4的吸附工艺条件为最佳条件。最佳条件下,在工业废水涉及的草甘膦浓度范围内,活性炭对模拟废水溶液和工业废水中的草甘膦的饱和吸附量分别可达58.43mg/g和30.06mg/g。该吸附过程比较快,效率较高,在100min左右就能达到平衡。经过活性炭处理后的废水颜色由黄色变淡青色,说明活性炭也可以降低废水的色度。此外,吸附之后活性炭的脱吸附也很简单,用2%的NaOH水溶液即可获得良好的脱吸附效果,这对于草甘膦的回收具有重要的意义。

目前,普通的活性炭比表面积较小、孔径分布不均匀,而且吸附选择性差,对普通活性炭进一步的改性,将提高其吸附性能,使其处理草甘膦生产废水的效率大大提高[9]。通常采用的方法有表面氧化改性、表面还原改性、负载金属改性等[10]。

杨会珠[11]等通过表面氧化和表面还原的方法对活性炭进行了改性并研究了改性后的活性炭对草甘膦的吸附性能。实验结果表明,还原改性虽然使得活性炭比表面积减小,但却在活性炭表面产生了如-NH等还原性官能团。在静态吸附的条件下,这些在活性炭表面产生的还原性官能团有利于活性炭对草甘膦的吸附。静态吸附实验以及热力学参数的计算都表明改性活性炭对草甘膦的吸附均为吸热反应,升温将有助于改性活性炭吸附草甘膦。

葛磊[12]等制备了水合氧化铁负载活性炭AC-Fe,对溶液中的草甘膦进行了静态吸附实验,并探究了溶液pH值和溶液中磷酸根浓度对AC-Fe吸附性能的影响。研究结果表明,通过负载水合氧化铁,可以有效地增强活性炭对水溶液中草甘膦的吸附能力。实验中水合氧化铁的负载量可以达到72mg/g,AC-Fe对草甘膦的最大吸附容量达到120mg/g,且离子强度基本不会影响吸附效果。pH值升高会引起草甘膦的存在形态和水合氧化铁的表面性质的变化,导致AC-Fe对草甘膦的吸附能力降低。磷酸根能和铁离子形成内层络合物,与草甘膦竞争吸附位点,会明显抑制AC-Fe对溶液中草甘膦的吸附性能。

谢明[13]等通过浸渍-焙烧法制备了载铁活性炭Fe-AC,研究了Fe-AC对溶液中草甘膦的吸附性能,并分析了温度、溶液pH值、NaCl和亚磷酸根浓度等因素对Fe-AC吸附性能的影响。实验表明,Fe-AC对草甘膦具有良好的吸附性能,最大吸附量可以达到58mmol/g。草甘膦的存在形态和Fe-AC材料表面性质会随着溶液pH值的变化而改变,导致Fe-AC的吸附能力随pH值的升高而降低。低浓度的NaCl会抑制Fe-AC对草甘膦的吸附,但当NaCl超过4g/L后,由于盐析效应占主导,使得Fe-AC的吸附容量略有增加。当亚磷酸根浓度升高时,Fe-AC对草甘膦的吸附性能减弱。

2.2吸附树脂

吸附树脂是一种特殊的大孔树脂,它以吸附为基本特征,作用与活性炭相似,可以再生。吸附树脂的合成方法基本上为传统大孔型交换树脂合成前段,合成树脂的选择性与专一性在很大程度上能人为控制。吸附树脂是一种化学惰性物质,具有很大的表面积和极好的吸附及再生性能,目前主要用于医药工业、化学工业和废水处理等领域[14]。

大量研究工作表明,吸附树脂适用范围宽,适用性好,可处理高浓度的废水,且吸附效果不受溶液中所含无机盐的影响。它的比表面积大,吸附效率高,不产生二次污染。解吸再生容易,性能稳定,使用寿命长[15]。正是由于以上这些特点,吸附树脂在处理类似草甘膦生产废水这类高浓度、难降解的工业废水方面有着广阔的前景。

朱建民[16]等研究了LX-9弱碱性阴离子吸附树脂对溶液中草甘膦的吸附工艺,探索了各个影响因素对草甘膦吸附率的影响。结果表明,吸附温度、进料浓度和进料速度均会影响草甘膦的吸附率。最佳吸附条件分别是:吸附温度为5℃,草甘膦进料浓度为1.0%,进料速度为2.0BV/h;在该吸附条件下草甘膦吸附率可以达到85%。吸附之后吸附树脂的脱吸附工艺也很简单,用4%的NaOH水溶液即可获得良好的脱吸附效果,脱附率达90.6%,可资源性回收利用草甘膦。该技术工艺经济性好,一旦推广使用,将给草甘膦生产企业带来显著的经济效益。

陈飞雄[17]等通过静态吸附实验,研究了树脂D301M对水溶液中草甘膦的吸附特性,测定了等温吸附线和吸附动力学数据,并用模型拟合了树脂D301M的吸附实验数据。结果表明,树脂D301M具有较强的吸附能力,其吸附草甘膦符合Langmuir吸附模型。树脂D301M对草甘膦的吸附过程符合准二阶吸附动力学方程,其表观活化能为165.22kJ·mol-1,该吸附过程较为缓慢。树脂D301M对草甘膦的吸附过程为单层吸附,是吸热、熵增的过程,升高温度有利于吸附。温度发生变化时,吸附过程的主要控速步骤也会改变:低温时,液膜扩散和化学反应为主要控速步骤;而高温时,颗粒扩散成为主要控速步骤。

2.3活性氧化铝

活性氧化铝,又名活性矾土,为白色球状多孔性颗粒,粒度均匀、表面光滑、机械强度大、吸湿性强,吸水后不胀不裂保持原状,无毒、无臭,不溶于水、乙醇。它是一种多孔性、高分散度的固体材料,有很大的表面积。其微孔表面具备吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等特性,适用于多种气体和液体的干燥,在石油和化肥、化工等许多反应过程中用作吸附、干燥剂、催化剂及其载体[18]。

用作吸附剂是活性氧化铝的主要用途之一,这主要是由于其本身具有比表面积大、孔隙结构合理、物理性能好、化学稳定性好等许多有利因素[19]。活性氧化铝在水质净化领域的发展是非常迅速的,其再生方法简单,价格便宜,因而得到迅速推广。

彭波[20]等研究了2种活性氧化铝对水溶液中草甘膦的吸附行为,探讨了溶液中NaCl对吸附性能的影响,并与复合功能树脂NDA-88、大孔弱碱性阴离子交换树脂D301的吸附性能进行了比较。实验结果表明,在实验温度和浓度范围内,4种吸附剂吸附草甘膦的过程均符合Langmuir等温吸附方程,低温对树脂的吸附过程有利,而高温则对活性氧化铝有利。对于树脂,氯离子会和草甘膦阴离子竞争树脂上的吸附中心;而对于活性氧化铝,草甘膦会与氧化铝的表面发生很强的化学络合,不易受到盐的影响。因此,树脂的吸附能力受溶液中的NaCl的影响很大,而活性氧化铝却基本不受影响。

彭波[21]等选取了5种活性氧化铝对草甘膦生产废水进行吸附试验,探究适宜的吸附和脱附工艺条件。研究结果表明,活性氧化铝Al-1处理草甘膦生产废水的效果良好,优于其他4种活性氧化铝。用10ml活性氧化铝A1-1吸附处理100ml草甘膦质量浓度为10000mg/L,COD高达30000mg/L的工业废水时,草甘膦的去除率大于98%,COD去除率大于50%,处理效果显著。吸附之后该活性氧化铝的脱吸附工艺很简单,选用20mL氨水+20mL H2O作为脱附剂即可获得良好的脱吸附效果,脱附率近100%。

2.4改性膨润土

膨润土是以硅铝酸盐为主的一种天然矿物,又名膨土岩或皂土,是以蒙脱石为主要成分的粘土矿物,在我国,主要分布于东北及东南沿海各省,总储量位居世界第二,仅次于美国。膨润土具有特殊的化学组成和晶体结构,这使其具备许多优良特性,如高分散性、膨润性、粘结性、吸附性、阳离子交换性等。膨润土的化学成分相当稳定,被誉为“万能石”,已广泛应用于石油、食品、日用等化工领域以及环保领域[22]。

由于天然膨润土在水中易于发生膨胀、分散悬浮,不适于直接用来处理废水,一般需要进行改性。膨润土经有机物、无机物等改性后,其层间距、比表面积、吸附性能、表面酸性和耐热性能等性质能够得到改善[23]。改性膨润土具备的良好阳离子交换能力和吸附性能为它在污水处理中的应用奠定了基础,可应用于富含有机污染物的草甘膦生产废水的处理。

张晓丽[24]等分别制备了酸改性膨润土和有机改性膨润土,研究了这两种改性膨润土对水溶液中草甘膦的吸附行为,并讨论了溶液pH值、膨润土投加量和吸附时间等因素对草甘膦吸附行为的影响。结果表明,有机改性膨润土对草甘膦的吸附性能要强于酸改性膨润土。两种改性膨润土对溶液中草甘膦的吸附性能均与溶液pH、膨润土投加量、吸附时间呈正相关。而吸附温度和溶液中的离子强度对两种改性膨润土的吸附行为影响很小。在室温、膨润土投加量为0.7 g、pH值为12的条件下对100mg/L的草甘膦溶液进行2 h的吸附试验,有机改性膨润土的草甘膦吸附率达到80%。

由于膨润土具有原料丰富、价格低廉、易于改性、通过改性剂可以控制其吸附性能等优点[25],通过不断深入细致的研究,相信它在废水处理的应用前景非常广阔。

5结语

草甘膦生产废水生成量大,成分复杂,毒性大,如果不经处理直接排放或者处理不达标都将对环境产生非常严重的危害。同时草甘膦生产废水中还含有较高浓度的草甘膦,如果不对其进行资源化利用,将造成巨大的浪费。作为传统的废水处理技术,吸附法能有效地处理各种工业废水,处理后出水水质好且比较稳定,应用广泛。将吸附法应用于草甘膦生产废水的处理,不仅处理效果较好、工艺简单、过程安全,而且还可以通过对吸附剂的脱吸附过程来回收草甘膦等有用物料,具有广阔的应用前景。

但同时,将吸附法应用到草甘膦生产废水的处理上还遇到一些问题,值得重视。目前普遍使用的吸附剂的吸附容量还较小,价格偏高,使得吸附剂使用量较大,设备体积庞大,处理成本较高。因此,研究开发吸附量大、价格低、易再生的吸附剂对该技术的推广具有重大的意义。

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生甘草篇5

[关键词]甘西鼠尾草;内生放线菌;抗性菌株;分离;筛选

鼠尾草属Salvia Linn是唇形科Lamiaceae鼠尾草族Salvieae中最大的一个属,全世界约有1 050种,主要分布在亚热带、热带、温带地区,在我国西南地区最多[1]。鼠尾草具有清热利湿、活血调经、解毒消肿等功效,化学成分主要为酚性化合物和萜类化合物[2],70多个化合物为天然植物中首次发现,二萜类化合物占90%以上,其二萜醌类又占50%以上[3]。目前,药用植物药效成分生产主要依赖植物体本身,但含量少,提取不足,故研究其化合物的新来源显得尤为重要。放线菌是产生生物活性物质最多的微生物[4],产生的生物活性物质超过11 000种,占已发现微生物药物的2/3[5-6]。当前在普通环境中发现新的放线菌和新的活性物质显得极为困难。近年来,一些实验室开始转向植物内生放线菌资源的挖掘,以期从中获得新的生物活性物质[7]。植物内生放线菌是植物微生态系统的天然组成部分,是一个生态学概念[8],虽经历了几十年的研究,但对其知之甚少。鼠尾草内生放线菌有哪些?与鼠尾草如何协同进化?能否产生与鼠尾草相关的药效成分均未见报道。本研究以青藏高原甘西鼠尾草为材料,依据内生放线菌为适应特殊环境极可能有特殊代谢机制为假设,以农作物病原真菌为靶标,筛选出具有抗菌活性的菌株,以期挖掘具有新次生代谢产物的内生放线菌资源,通过形态特征和系统发育分析确定其初步分类地位,为进一步开发新的抗菌药物奠定基础。

1材料

1.1样品采集与处理 甘西鼠尾草采自青藏高原东部的老榆林乡(海拔3 080 m),直接带土采集,封口,放于冰盒内低温保存。有伤口的地方及时用乙醇擦拭消毒,接种前保存在4 ℃冰箱中。

1.2分离培养基准备 以S培养基[9]、腐殖酸培养基[10]、改良高氏2号培养基[11]和海藻糖-脯氨酸培养基[11]作为内生放线菌的分离培养基,并以不同的抑制剂组合加入分离培养基来抑制杂菌的生长。抑制剂采用以下组合:100 mg·L-1放线菌酮+50 mg·L-1重铬酸钾或者20 mg·L-1萘啶酮酸+50 mg·L-1重铬酸钾[12-13]。

1.3样品消毒 将采集的甘西鼠尾草植株根、茎、叶用流水冲掉植物表面的泥沙杂质,在室内晾干,然后把植物样品剪切成小段,浸泡在75%乙醇中5 min,用无菌水冲洗,再把样品浸泡在有效氯浓度为1%次氯酸钠溶液中[含1~2滴聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(吐温-80)],20 min,用无菌水冲洗,样品浸泡于灭过菌的10% NaHCO3溶液中10 min(使成中偏碱性,利于放线菌生长),用无菌水冲洗,最后干燥备用。

1.4仪器设备 PCR仪:K960,杭州晶格科学仪器有限公司生产;凝胶成像系统:JY-04S-3C,北京君意东方电泳设备有限公司生产。

2方法

2.1内生放线菌的分离纯化 取约5 g表面消毒的植物组织,用无菌剪刀剪成小块,加入10 mL无菌水后置于研钵中充分研磨,取匀浆液涂布于分离培养基平板上,28 ℃避光培养。每隔7 d从分离培养基上挑菌,直到30 d后结束;高氏2号培养基纯化。

2.2抗性菌株筛选 筛选出的内生放线菌采用平板对峙法[14]对常见的西瓜镰刀病菌Fusarium moniliforme Sheld、玉米大斑病菌Helminthosporium turcicum Pass和玉米小斑病菌Bipolaris maydis 3种常见植物病原真菌进行抑菌效果检验,放置于28 ℃培养下5~7 d,观察是否产生抑菌圈,测量抑菌圈直径,重复3次,取抑菌圈直径的平均值。

2.3表型鉴定 筛选出的抗性菌株根据菌落形态,菌丝及孢子显微特征进行初步鉴定。取分离到的菌株用高氏2号琼脂埋片培养,28 ℃培养7~28 d,取埋片,用光学显微镜观察基内菌丝的发育情况、气生菌丝、孢子丝及孢子等的形态特征[15]。

2.416S rDNA系统发育分析 选用Biomiga公司的试剂盒提取放线菌基因组DNA,选用27f(5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′)和1492r(5′-GGTTACCTTGTTACGACTT-3′)扩增16S rDNA。PCR反应体系为50 μL,包括:2×PCR Mix 25 μL,27f(10 μmol·L-1)1.0 μL,1492r(10 μmol·L-1)1.0 μL,DNA模板(50 μg·L-1)2.0 μL,ddH2O加至50 μL。按上述组分配制反应体系,分装于200 μL PCR管中,充分混匀后进行PCR反应。PCR扩增条件为:94 ℃预变性5 min;94 ℃变性1 min,55 ℃退火1 min,72 ℃延伸2 min,30个循环;72 ℃最终延伸7 min。

PCR产物的检测:16S rDNA扩增产物用0.8%琼脂糖凝胶(含EB)电泳检测。分别将3 μL PCR产物与1 μL 0.25%溴酚蓝混合点样,100 V电泳30 min。凝胶成像系统下观察,检测扩增片段的长度和浓度。将扩增产物送上海快基生物科技有限公司测序。将获得的16S rDNA序列与GenBank中的已知序列进行比对,找到待测16S rDNA的高度同源序列及其相关信息。用ClustalX 1.81进行多序列比对,进化距离用PHYLP软件包中的DNADIST程序计算,系统发育进化树用MEGA5.1的Neighbor-joining法[16]构建。

3结果与分析

3.1甘西鼠尾草内生放线菌分离情况 用4种分离培养基共从甘西鼠尾草分离获得内生放线菌24株。其中改良高氏2号培养基分离效果最佳,共获得10株放线菌;其次是腐殖酸培养基,共分离到6株放线菌;S培养基和海藻糖-脯氨酸培养基分离效果最差,分别只分离到4株放线菌。另外,从甘西鼠尾草根、茎、叶分离获得的内生放线菌数量也存在差异,茎中分离得到的内生放线菌最多(12株),根和叶分离到的放线菌相当,均为6株。

3.2抗性菌株的筛选 24株放线菌中有21株具有抗菌活性,其中分离自鼠尾草的根(S1204)和茎(S1206,S1207,S1209)中的4株放线菌对3种植物病原真菌均有抑制作用;其次S1202,S1203,S1214,S1215,S1216,S1211,S1212,S1221对西瓜镰刀病菌,玉米小斑病菌和玉米大斑病菌中的2种有抑制作用,S1220只对西瓜镰刀病菌有抑制作用,S1219只对玉米小斑病菌有抑制作用,S1201,S1208,S1210,S1213,S1217,S1223,S1224只对玉米大斑病菌有抑制作用,S1205,S1218,S1222对3种植物病原真菌均无抑制作用(表1)。

3.3表型鉴定 大部分内生放线菌紧贴培养基生长,菌丝结构致密,表面呈粉状或绒状,产生各种颜素。通过光学显微镜观察,基内菌丝和气生菌丝发达,基内菌多分枝、无横隔,气生菌丝产生孢子链,多数呈柔曲状,部分呈螺旋状或直链。根据《放线菌的分类与鉴定》描述[15],均初步判断为链霉菌Streptomyces(表2)。

3.4内生放线菌系统发育分析 选取4株具有广谱抗菌高活性的菌株S1204,S1206,S1207,S1209进行16S rDNA核苷酸序列分析,扩增片段长度为1.5 kb左右。通过BLAST比对,挑取与GenBank数据库中同源性高的16S rDNA序列构建系统发育树(图1)。在这个发育树中,菌株S1206与Streptomyces djakartensis,S1204与S. rubrocyanodiasticus分别聚在一起,相似度最高;S1207,S1209与S. albidoflavus均在一个分支上,亲缘关系最相近。根据同源性判定其种属地位,进一步证明上述4株抗性菌株均为链霉菌。

4讨论

药用植物与自身内生放线菌常常具有相同或相似的次生代谢产物合成途径[17-18],有的内生放线菌产生相同或相似的活性物质,在长期协同进化过程中,宿主植物同内生放线菌相互影响,能使有的内生放线菌产生结构新颖、功能特殊的次生代谢产物,成为发现天然活性产物的重要来源,也是发现新化合物和新药物的潜在资源,对克服药用植物资源生产周期长、野生资源匮乏等矛盾,利用药用植物内生放线菌工业发酵生产中药天然药物提供了新的思路,保护了濒危野生药用植物资源,在农业和医药业中具有重要的应用前景[19]。

本研究选择青藏高原甘西鼠尾草作为实验对象,内生放线菌在长期适应特殊生长环境过程中有可能形成独特的生理机制和遗传基因,从中较容易分离得到特殊的代谢产物和具有开发潜力的菌株。内生放线菌的生长,选择性分离培养基的设计极为重要。减少培养基中有机物的含量,使用贫营养的培养基可以有效的抑制内生真菌和细菌的生长。同时在培养基中添加适量的抑制剂也可较好的抑制细菌和真菌的生长。

采用不同的培养基分离甘西鼠尾草内生放线菌,均发现茎中分离到的放线菌数量最多,这与之前有报道内生放线菌很大一部分源于根和叶不同[20],也许与不同植物分离内生放线菌有关,说明植物内生放线菌与植物之间的共生关系是有序的,有选择性的。其次,在甘西鼠尾草中分离到的内生放线菌种群不是很丰富,只有链霉菌属,没有其他属,与甘西鼠尾草实际存在的放线菌相比,可能还有大部分未分离得到,这也许和采用的分离方法有关,因此,后续我们将尝试再设计和使用多种培养基和培养条件,以便尽可能多的分离目的菌株。

把分离到的24株内生放线菌通过对3种靶标植物病原真菌检测其抗菌活性,21株放线菌至少对1种靶标菌有抑菌活性,占总分离到内生放线菌的87.5%,表明甘西鼠尾草内生放线菌具有较高的开发价值。特别是S1204,S1206,S1207,S1209菌株,对3种靶标菌都表现出不同程度的抑菌活性,且抑菌活性稳定,显示了较强的广谱抗性,可能具有很好的生物防治潜力,有助于筛选新颖抗生素及活性物质,为人类发现具有药用价值的新化合物提供了一个尚未开发的新资源[21]。关于这些内生放线菌产生的抗菌活性物质是否与甘西鼠尾草的酚性化合物和萜类化合物有关及分离提纯和结构鉴定等都尚待进一步研究。

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Screening of antifungi endophytic actinomyces strains from

Salvia przewalskii in Tibean Plateau

LIU Song-qing1,2, JIANG Hua-ming1,3, GUAN Tong-wei4, QI Shan-shan1, GU Yun-fu1,

ZHAO Ke1, WANG Xu1, ZHANG Xiao-ping1*

(1. College of Resource and Environment, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China;

2. Sichuan Fisheries School, Chengdu 611730, China; 3. Sichuan Vocational and Technical College, Suining 629000, China;

4. School of Bioengineering, Xihua University, Chengdu 610039, China)

[Abstract] Twenty-four endophytic actinomycetes strains were isolated from the Salvia przewalskii in Tibetan Plateau of China by tablet coating method. Fusarium moniliforme, Helminthosporium turcicum and Bipolaris maydis were selected as indicator fungi to test the antimicrobial activities of these endophytic actinomycetes by tablet confrontation method. The results showed that 21 strains can produce antimicrobial substances which accounts for 85.7% of the total separates number. Four strains of endogenous actinomyces have more obvious antifungi activity. According to results of morphology and culture properties and 16S rDNA sequences of endophytic actinomyces, it is concluded that all of the isolates were streptomycetes trains.

生甘草篇6

[关键词]甘草; 系呼吸; 氮素; 生物量; 相关性

甘草Glycyrrhiza uralensis Fish.的根及根茎是重要的植物药,在世界范围内应用广泛,仅中国年消耗甘草量约为5 000 t,过度的采挖导致甘草野生资源严重匮乏,致使供需问题日趋严重[1]。多年来,为了有效提高人工栽培甘草的产量,研究者在水分[2]、养分[3]、密度[4]等影响甘草产量的因子方面做了积极探索研究,但其调控机制仍需进一步阐明。根系呼吸是影响植物初级生产力的重要因素,根系的净初级生产力占到植物总净初级生产力的50%~80%[5]。植物光合作用每天同化的碳有30%~60%被呼吸作用消耗掉,其中很大一部分(10%~50%)是由根呼吸释放的,而根呼吸所消耗的碳主要为新根生长、维持生命活动以及吸收养分提供能量[6]。根呼吸受土壤养分因素的影响较大,所有营养元素中氮素(N)对根呼吸的影响最大[7]。目前关于药用植物的根系呼吸及氮素对根系呼吸和生物量影响的研究尚未见报道。甘草的根系既是药用部位,又是重要的营养器官,对药材的产量和质量起着重要的决定作用。研究表明,在甘草的生产实践中,肥水调控是较常用的人工管理方式,而氮素对甘草的生物量有正效应[8]。故本文以甘草播种苗为研究对象,研究甘草根系呼吸及生物量积累对氮素供给的响应特点,揭示通过影响根系呼吸来调控甘草生物量积累的途径,为提高人工栽培甘草的产量提供研究基础资料。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验地设于北京中医药大学中药学院药用植物栽培试验区内,地理坐标为39°55′N,116°28′E,海拔54.7 m,年平均气温11.8 ℃,1月份均温-4.3 ℃,7月份均温25.90 ℃,年均地面温度13.50 ℃,年平均降雨量577 mm,年平均蒸发量1 861 mm,年均相对湿度62%。

1.2试验材料及培育

试验所用PVC管圆柱形,管口直径30 cm,管长80 cm。2011年4月份将PVC管填埋于试验园中,管口高出地面5 cm,在管中填充砂壤土,土壤有机质0.286%,碱解氮为35.88 mg・kg-1,速效磷为3.0 mg・kg-1,速效钾为85.18 mg・kg-1,pH 7.87,CaCO3 2.71%。

试验用甘草种子来源于内蒙古伊克昭盟杭锦旗试验基地,经北京中医药大学副教授孙志蓉鉴定为甘草G. uralensis Fisch.种子。于2011年5月中旬播种,出苗后,每根PVC管选留4株甘草苗,每周浇1次营养液,每管每次1 L,浇灌营养液在上午8:00―9:00进行。营养液配方参照Hoagland营养液以及任军[9]营养液配方,试验中通过改变营养液中 NH4NO3浓度设计5个浓度梯度,即营养液中总N元素浓度分别为0.5,1,2,4,8 mmol・L-1,对照组(CK组)每周浇等量清水,进行正常管护。

1.3试验设计

1.3.1 根系呼吸的测定 根系呼吸采用离体根系法测定。在6―10月的每月底,选择晴朗天气,9:00―16:00取样测定。取样时,刨出PVC管,纵向劈开后,用喷壶淋浇至土壤与根系分离,保持根系的完整性。后用蒸馏水清洗干净,用湿纱布包裹并及时测定。将根系取出后,按主根为0级根,支根为1级根进行分级,分级后,在根系切面涂抹凡士林(防止产生创伤呼吸),然后放入Li-7000叶室内,待气体流动稳定后读数,测定根系释放的CO2的浓度,并根据CO2通量按照测定样品的体积计算得到体积呼吸速率,不能及时测定呼吸的根系置湿纱布内短时间保存,各重复6次。全部操作在装有空调的实验室进行,空调温度设定为当日10 cm地表温度。

1.3.2 根系扫描 将测定完呼吸值的根系,采用Epson Expressin 10000XL扫描仪获取形态结构图像,并用专业的根系形态学和结构分析应用系统Winrhizo软件,对根系体积等指标进行测定分析。扫描时尽可能平放根系,避免根系相互重叠。

1.3.3 根系生物量测定 各级别的根系测定呼吸通量后置于80 ℃烘箱,烘至恒重后进行称量。

1.3.4 数据分析 采用SPSS 19.0数据统计分析软件进行。

2结果

2.1不同施N浓度甘草根系呼吸动态变化

对6―10月采集的不同施N浓度甘草播种苗的不同级别根系样品进行测定,计算根系体积呼吸速率,得到的数据分析见图1,2。

由图1,2可以看出,甘草播种苗在不同N浓度处理下,0级根及1级根体积呼吸速率随时间变化规律不一致。各浓度甘草0级根除CK组呈峰型曲线,在7月份出现峰值外,其他施N组甘草0级根的体积呼吸速率基本均随时间变化呈下降趋势(P

在观测期内,甘草播种苗1级根呼吸速率均高于0级根,本文研究结果与任军等在林木研究中的结论一致[9]。

2.2不同施N浓度甘草根系生物量动态变化

对6月至10月份采集的不同施N浓度甘草播种苗的不同级别根系样品烘至恒重后称量,得到不同级别甘草生物量数据见表2,3。

6―10月,不同施N浓度甘草播种苗的不同级别根系生物量测定结果见表2,3。各浓度处理下的甘草0级根、1级根生物量在不同月份具有明显的差异(P

2.3甘草根系生物量与体积呼吸速率相关性

6―10月甘草不同级别根系生物量与体积呼吸速率拟合方程及相关性分析,见表4。

从表4可以看出,甘草根系生物量与体积呼吸速率呈负相关,且大多0级根相关系数较1级根相关系数大,提示甘草根系体积呼吸速率与0级根联系更加紧密。施N可以提高体积呼吸速率与甘草根系生物量的相关性,且8 mmol・L-1浓度较其他组别有最好的相关性,说明在此研究方法内,8 mmol・L-1施N浓度可以最好的调控根呼吸而提高甘草根系生物量。

为了解甘草根系生物量与体积呼吸速率负相关的原因以及施N后甘草根系呼吸调控其生物量的具体机制,故分别计算生物量及呼吸速率的年增长率,生物量增长率=(各浓度生物量年平均值-CK组生物量年平均值)/CK组生物量年平均值;呼吸速率增长率=(各浓度呼吸速率年平均值-CK组呼吸速率年平均值)/CK组呼吸速率年平均值,其结果见图3,4。

图4表明,甘草0级根生物量除在0.5 mmol・L-1施氮浓度时较CK组负增长外,其他浓度处均为正增长,并随着施N浓度的增加生物量增长率也随之增加,并在8 mmol・L-1施氮浓度处生物量有最高增长率。甘草1级根生物量施N组较CK组生物量均为正增长,但不同施N浓度下增长率相差不大。图4表明,甘草0级根体积呼吸速率在1,2 mmol・L-1施N浓度时较CK组负增长,其他浓度处均为正增长,其增长率呈先下降后上升的趋势。甘草1级根体积呼吸速率在各施N浓度处均为负增长,亦随着施N浓度的增加,其体积呼吸速率增长率呈先下降后上升的趋势。图3,4表明,N素供给可以促进甘草0级根、1级根生物量的积累,所有施N浓度下均抑制1级根的体积呼吸速率,1,2 mmol・L-1施N浓度下抑制0级根的体积呼吸速率,且在0.5,4,8 mmol・L-1施N浓度时0级根的体积呼吸速率增长率也均小于其生物量的增长率,因此推测,施氮后可通过抑制甘草根系呼吸速率而增加其根系生物量。

3小结与讨论

本研究结果表明,甘草根系生物量与体积呼吸速率呈负相关,并且0级根较1级根与根呼吸的相关性更加密切。施N可提高体积呼吸速率与甘草根系生物量的相关性,在8 mmol・L-1施N浓度有最好的相关性,0级根-0.989,1级根-0.558,提示此8 mmol・L-1施N浓度可更好地调控根系呼吸强度提高其生物量。

根呼吸受大气中CO2浓度[15]、土壤温度[16]、土壤养分[17]、土壤含水量[18]等因子的影响,其中温度的影响最大,研究发现林木根呼吸速率与温度在短期内呈指数关系、阿列纽斯特征曲线关系、线性关系或非线性关系等[19-21],且绝大多数研究结果表明其与10 cm地表温度的相关性最大。因此甘草根系呼吸随温度的变化总体上呈单峰型曲线,结合甘草根系生物量,施N组生物量较CK组高,推测N素的施用,加速了甘草生长,故而施N组在6月时根系呼吸速率最高,而CK组最高根系呼吸速率出现在7月。

甘草的主根为入药部分,之前的研究也大都集中在各因子对主根的影响上,而对甘草生长起关键作用的支根的影响确研究甚少。研究表明,细根是根系中最活跃的部分[22],对土壤养分、水分的有效性非常敏感,在植物生长过程中起着转导信息等功能[23],因此其对植物的生长发育起着决定性的作用。本研究中1级根(属于细根)较0级根有较高的体积呼吸速率和较低的生物量积累,表明1级根为0级根的生长提供支持。1级根为高周转率的根系,其生长、发育、死亡周期比较短,本研究中1级根施N组比CK组生物量普遍提高48%,但不同施N浓度间1级根生物量差异不大,推测一方面N素可以刺激细根的生长,另一方面N素对1级根的影响应该是通过影响其周转率从而引起0级根生物量积累的差异,而非影响其生物量积累产生作用,但需进一步验证。

植物中90%的N以蛋白质的形式存在[24],大部分的维持呼吸会用于支持蛋白质的修复、更新和周转[25],研究表明蛋白质周转与修复大约消耗总维持呼吸的20%[24]。通常施N会通过提高植物组织的含氮量,而提高植物的呼吸速率,尤其是维持呼吸速率。施N对于植物生长呼吸的影响目前仍不十分清楚[15]。本研究中施N后甘草0级根、1级根的生物量均增加,因此其维持呼吸速率均应增加,故施N处理下甘草根系生物量与体积呼吸速率呈负相关,是由于生长呼吸受到抑制而造成的。

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Effect of nitrogen supply on biomass accumulating and root respiration

dynamic changing of Glycyrrhiza uralensis

GUO Pei-jun1, WU Guo-feng1*, LIU Wen-lan2, FAN Yu-ling1, NIU Guang-li1, WU Guang-ming1, SUN Zhi-rong2

(1. Fenghuangshan Mine Hopital of Jincheng Anthracite Company, Jincheng 048007, China;

2. Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100102, China)

[Abstract] This paper aimed to study the effect nitrogen supplying on biomass accumulation and root respiration dynamic change of Glycyrrhiza uralensis and reveal the metabolic pathway of root respiration impact the biomass accumulating of G. uralensis. Six groups of one-year-old G. uralensis were fertilized with total nutrition containing various nitrogen concentration (0,0.5,1,2,4,8 mmol・L-1) every week. At the end of every month, from June to October, the volume respiration rate and biomass of different classes of root samples were determined, and the correlation between root respiration and biomass was analyzed. The results indicated a negative correlation between volume respiration rate and biomass, nitrogen supply significantly affected both root respiration and biomass of G. uralensis by reducing root respiration and increasing root biomass. Under 8 mmol・L-1 nitrogen supplying, there existed the optimal inhibition of root respiration, which has increased biomass of G. uralensis.

生甘草篇7

【关键词】 桂枝甘草汤;半仿生提取法;醇沉浓度

abstract:objective to optimize the alcohol concentration of guizhi gancao decoction extracted by semi-bionic alcoholic extraction (sbae). methods extracts were prepared by the best semi-bionic extraction technology and the best combination method. the contents of glycyrrhetinic acid, cinnamic acid, total flavones, volatile oil and dry extract in the each extract were determined. results comprehensive evaluation y of 70% alcoholic sbae extract was significantly higher than that of other alcohol concentration sbae. conclusion 70% is the best alcohol concentration of guizhi gancao decoction extracted by sbae.

key words:guizhi gancao decoction;semi-bionic extraction;alcohol concentration

桂枝甘草汤由桂枝、炙甘草组成,具有补心助阳、生阳化气、补阳扶中的作用。根据半仿生提取法(sbe)理论[1-5],在用均匀设计优选出桂枝甘草汤方药sbe法工艺条件和最佳组合方式的基础上[6-7],为进一步优选该方半仿生提取醇沉法(sbae)的最佳醇沉浓度,笔者以甘草次酸、肉桂酸、总黄酮、干浸膏得率为指标,对该方药做了各种醇沉浓度的平行对照试验,现报道如下。

1 仪器与试药

phs-3c型精密ph计(上海雷磁仪器厂);ma110型电子分析天平(上海第二分析仪器厂);lxj-ⅱ型离心沉淀机(上海第三分析仪器厂);754紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);vp高效液相色谱仪(shimadzu corporation assembled in china),spd-10a检测器,lc-10at泵;kq-250e型医用超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);re-52aa型旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)。

实验用药材经山东中医药大学张兆旺教授鉴定。桂枝为樟科植物肉桂cinnamomum cassia presl的干燥嫩枝;甘草为豆科植物甘草glycyrrhiza uralensis fisch.的干燥根及根茎。炙甘草:取炼蜜,加适量冷开水稀释后,淋入净甘草片中,拌匀,闷润,置炒制容器内,用文火加热,炒至老黄色,不粘手时取出,晾凉(每100 kg甘草片用炼蜜25 kg)。甘草次酸、肉桂酸、柚皮苷对照品(中国药品生物制品检定所提供,供含量测定用,批号分别为723-200109、0786-9802、722-200107)。甲醇为色谱纯,水为重蒸馏水,其余试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 提取液的制备

将处方药材分别粉碎,按处方比例(桂枝∶甘草=2∶1)称取药材粗粉240 g(过10~20目筛)。用优选出的组合方式,即桂枝与甘草混煎的方式,用sbe法提取(双提法;第1煎用水用0.1 mol/l hcl调至ph为2.04,第2、3煎用水用0.1 mol/l naoh调至ph为7.25、8.51;加水量依次为药材重量的10、8、8倍;煎煮时间依次为190、95、45 min;双提法提取的挥发油单独存放),分别滤过,离心,合并上清液,水浴浓缩至800 ml。

取浓缩液100 ml共6份,调ph值为7.5,加入95%的乙醇调至醇浓度为30%、40%、50%、60%、70%、80%,冷藏放置24 h,离心,上清液回收乙醇至无醇味后,分别用蒸馏水定容至100 ml(每1 ml相当于原药材0.3 g)。

2.2 供试液的制备

精密量取提取液各10 ml,加水35 ml,缓缓加入盐酸4 ml,静置30 min,待气泡消失后,再加盐酸1 ml、氯仿30 ml,水浴加热回流1.5 h,放冷,移至分液漏斗中,静置,分取氯仿层,水层用氯仿萃取(20 ml×2),回收氯仿,残渣用无水乙醇定容至10 ml,得供试液a(每1 ml相当于原药材0.3 g)。

精密量取提取液各15 ml,分别置蒸发皿中,加硅藻土4 g,拌匀,水浴蒸至近干,80 ℃烘干,研细,加乙酸乙酯40 ml,超声提取20 min,滤过,回收乙酸乙酯,残渣用甲醇定容至5 ml,得供试液b(每1 ml相当于原药材0.9 g)。

精密量取提取液各25 ml,分别置蒸发皿中,加硅藻土4 g,拌匀,水浴至近干,80 ℃烘干,研细,用甲醇100 ml索氏回流5 h (提至无色),滤过,用甲醇定容至100 ml,得供试液c(每1 ml相当于原药材0.075 g)。

2.3 对照品溶液的制备

精密称取甘草次酸对照品1.70 mg,用无水乙醇配制成0.34 mg/ml的溶液。精密称取肉桂酸对照品2.20 mg,用甲醇配制成0.22 mg/ml的溶液。精密称定柚皮苷对照品2.00 mg,用甲醇配制成1.00 mg/ml的溶液。

2.4 甘草次酸的含量测定

2.4.1 色谱分析条件

检测波长250 nm;柱温:35 ℃;灵敏度:1.0 aufs;流动相:甲醇-水(84∶16);流速:1.00 ml/min;进样量:20 μl。在上述色谱条件下,甘草次酸与其他成分可达到基线分离,分离度大于1.5,理论塔板数1 981。

2.4.2 线性关系考察

精取甘草次酸对照液0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 ml,分别用无水乙醇定容至1 ml,各取20 μl进样,按“2.4.1”项下条件依法测定峰面积。以进样量为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,结果甘草次酸在0.68~6.8 μg范围内,其进样量(μg)与峰面积呈良好的线性关系,回归方程:y=1.008 434×106x+104 180,r=0.999 2。

2.4.3 样品含量测定

取供试液a,用0.45 μm微孔滤膜滤过,精取滤液各20 μl,进样,按“2.4.1”项下色谱条件测定,结果见表1。

2.5 肉桂酸的含量测定

2.5.1 色谱分析条件

检测波长为267 nm;柱温:35 ℃;灵敏度:1.0 afus;流动相:甲醇-0.1%磷酸(52∶48);流速为1.00 ml/min;进样量为20 μl。在上述色谱条件下,肉桂酸与其他成分均达到基线分离,分离度大于1.5,理论塔板数2 778。

2.5.2 线性关系考察

精密取肉桂酸对照液0.025、0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0 ml,分别加甲醇定容至1 ml,各取20 μl进样,测定峰面积。以进样量为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,结果肉桂酸在0.11~0.44 μg范围内,其进样量(μg)与峰面积呈良好的线性关系,回归方程:y=7.467 7×106x+123 315.29,r=0.999 8。

2.5.3 样品含量测定

取供试液b,用0.45 μm微孔滤膜滤过,精取滤液各20 μl,进样,按“2.5.1”项下色谱条件测定,结果见表1。

2.6 总黄酮的含量测定

2.6.1 线性关系的考察

精取柚皮苷对照品溶液0.02、0.04、0.06、0.08、0.1 ml,加入甲醇1 ml,再加入10%koh溶液0.5 ml,室温放置5 min,用甲醇稀释并定容至10 ml,以甲醇作空白对照,在412 nm处测定吸收度。以浓度c(μg/ml)为横坐标,吸光度(a)为纵坐标,绘制标准曲线,结果总黄酮的线性范围为20~100 μg/ml,回归方程:a=0.052 17c-0.019 7,

r=0.999 4。

2.6.2 样品含量测定

精取供试液c各4 ml,用甲醇稀释并定容至100 ml。取上述稀释液1 ml,加10% koh溶液0.5 ml,室温放置5 min,用甲醇稀释至10 ml,在412 nm处测定吸收度。另取上述稀释液1 ml,用甲醇稀释至10 ml,作为空白对照。总黄酮的含量以柚皮苷计算,结果见表1。

2.7 干浸膏的含量测定

取“2.1”项下各提取液10 ml,分别置恒重的蒸发皿中,水浴蒸干,烘至恒重,计算干浸膏的含量,结果见表1。 表1 6种醇沉浓度sbae液中各指标成分含量(略)

2.8 综合评判方法与结果

将表1中各指标成分的测定数据,按公式x’i;j=(xi;j-x( —)j)/sj进行标准化处理。xi;j为验证实验样品液i中成分j的含量,x( —)j、sj分别为各醇沉浓度样品液中成分j的平均值和标准差,x’i;j为标准化后的值。根据各指标在提取工艺中的主次地位,给予不同的加权系数,以标准化后的值x’i;j加权求和,即得综合评价y值,并求出综合评价y值,结果见表2。表2 6种醇沉浓度sbae液中各指标成分含量的标准化值及综合评价值(略)注:y=(甘草次酸+肉桂酸+总黄酮)×7+干浸膏×4(依据各指标在药效发挥中的作用)

3 小结与讨论

水提醇沉为中药制剂的常用提取方式,经过醇沉可以减少制剂体积,除去杂质,并可以进一步制备其他剂型。本研究对桂枝甘草汤不同醇沉浓度sbae液中甘草次酸、肉桂酸、总黄酮的含量和干浸膏得率进行比较,结果醇沉浓度为70%的sbae液综合评价y值明显高于其他醇沉浓度的sbae液,提示桂枝甘草汤sbae法的醇沉浓度以70%为佳。

在制备提取液时调节ph值,目的是使甘草次酸、肉桂酸以盐的形式存在,防止浓缩液中甘草次酸、肉桂酸结晶,醇沉后离心丢失。醇沉时必须对乙醇本身的浓度作温度校正,以保证醇沉浓度的准确,校正公式为:c实 =c测+(20-t)×0.4。

【参考文献】

[1] 张兆旺,孙秀梅.试论“半仿生提取法”制备中药口服制剂[j].中国中药杂志,1995,20(11):670-673.

[2] 张瑞亭,张兆旺,孙秀梅.思维方式的转换与中药“半仿生提取法”[j].中国中药杂志,1997,22(9):542-544.

[3] 张兆旺,孙秀梅.“半仿生提取法”是中药药剂现代化的科学途径[n].中国中医药报,2000-05-08(4).

[4] 张兆旺,孙秀梅.“半仿生提取法”的特点与应用[j].世界科学技术—中药现代化,2000,2(1):35-38.

[5] 张兆旺,孙秀梅.中药方剂药效物质提取新技术“半仿生提取模式”的初探[j].世界科学技术—中药现代化,2000,2(5):510.

生甘草篇8

斑秃(alopecia areata,AA)是一种突然发生的局限性脱发,局部皮肤正常,无自觉症状。斑秃的病因尚不完全清楚。普遍认为是一种具有遗传素质和环境激发因素的自身免疫性疾病[1]。目前治疗方法众多,但疗效不一,且治疗时间长,见效慢,常易复发。

典型案例

王某某,女,28岁,因多处头发脱落1年,加重1个月而就诊。患者1年前无意中发现头部枕区局部头发缺如,约花生至核桃大小,共3处,患者在外断断续续就诊,症状未见明显好转。近1个月来,患者头顶部出现新脱发区,在外接受局部激光照射及口服泼尼松治疗后出现反酸、上腹部不适等症状,考虑不能耐受泼尼松,同时也无时间接受激光照射治疗,遂来我科就诊。

给予患者口服复方甘草酸苷胶囊2粒,3次/d;复合维生素B片,2片,3次/d;局部外涂生姜汁(新鲜生姜捣烂取汁),3次/d,疗程3个月。由经过培训的皮肤科医生观察并记录疗效(新发生长情况、光泽形态、分布密度、拉发试验等)及不良反应(血压升高、浮肿、尿量减少、体重增加、乏力、肌力减低、肌肉痛等),疗程结束时查血常规、尿常规、肝肾功能、电解质,并进行疗效评定。

治疗期间叮嘱患者注意劳逸结合,保持心情愉悦;避免焦虑、烦躁、悲观等情绪因素,同时保持良好的睡眠,忌烟酒。

患者口服复方甘草酸苷胶囊联合生姜汁外涂治疗后无明显不良反应,至疗程结束,新发全部长出。

链接:斑秃诊断和疗效判定标准

斑秃诊断标准

参照《中国临床皮肤病学》中斑秃的诊断标准。其主要表现为头皮处发生1个或数个边界清楚的圆形、椭圆形或不规则形的脱发区,局部头皮正常、光滑,无鳞屑和炎症反应,其边缘头发松动,很容易拔出(拉发试验阳性),拉出的头发在显微镜下可见毛干近端萎缩,呈上粗下细的“叹号”样[1]。

疗效及判定标准[2]

痊愈:新发全部长出,分布密集,毛发粗细、色泽同正常头发,拉发试验为阴性。显效:新发生长50%~90%,有较多毳毛变为粗毛,拉发试验为阴性。有效:新发生长10%~49%,但生长缓慢,拉发试验阴性或阳性。无效:无新发生长或新发生长低于10%或边生长边脱落。总有效率=痊愈率+显效率。

讨 论

斑秃是临床常见病,虽然对人体健康无明显危害,但却严重影响美观,加之病程迁延,给患者带来了较大的心理压力。斑秃的病因目前尚不完全清楚,但越来越多的学者认为斑秃可能跟自身免疫密切相关[1,3,4]。目前虽然不能直接肯定斑秃就是自身免疫性疾病,但其可并发自身免疫性疾病,且对糖皮质激素治疗有效等,亦提示倾向于自身免疫学说[5]。

生甘草篇9

【关键词】

复方甘草酸苷片;重组人表皮生长因子外用溶液;激素依赖性皮炎

皮质类固醇激素依赖性皮炎主要发生于面部,主要由于较长时间外用高效皮质类固醇激素制剂引起。其特点是用药后原发病情可迅速改善,但未能根治,当维持一定时间后一旦停药1~2 d用药部位发生显著炎症,当重新再用该药后,上述炎症很快消退,如再停用,皮炎又迅速再发且加重。如此反复给患者造成痛苦。患者自觉患病部位瘙痒、肿胀、烧灼感、疼痛、紧绷感等,患处皮肤红斑、丘疹、脱屑、皮肤变薄、毛细血管扩张等。临床治疗比较困难。我们应用复方甘草酸苷片和重组人表皮生长因子外用溶液治疗面部激素依赖性皮炎,取得比较满意的疗效。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 入选和排除标准 入选标准:①临床上明确诊断为激素依赖性皮患者;②年龄15~55岁,男女不限;③愿意接受复方甘草酸苷片口服和重组人表皮生长因子外用溶液外用治疗;④口头知情同意。排除标准:①对上述两种药物过敏;②患有高血压等不宜服用甘草酸苷片的患者。

1.2 一般资料 128名患者均来自我院皮肤科门诊,将患者随机分为2组,治疗组64例,女62例,男2例,年龄17~54岁,平均35.5岁;病程5月~7年。对照组,64例,女61例,男3例,年龄15~55岁平均35岁;病程6月~7年。原发病多为面部脂溢性皮炎、寻常痤疮、湿疹等。曾长时间外用肤轻松、皮康王等治疗。两组患者年龄、性别、病程原发病等方面均有可比性。临床诊断符合以下标准:①外用皮质类固醇激素的药膏或化妆品超过3周,停用几天后皮疹复发或加重,再用又缓解;②自觉紧绷感、痒、痛、灼热等;③面部红斑、脱屑、丘疹、毛细血管扩张等。

1.3 治疗方法 治疗组:口服复方甘草酸苷片,3次/d,每次2片;共4周。同时外用重组人表皮生长因子外用溶液,1次/d,共4周。

1.4 疗效判断标准 痊愈:皮损面积消退>90%,自觉症状消失;显效:皮损面积消退>65%,自觉症状明显减轻;好转:皮损面积消退>30%,自觉症状好转;无效:皮损面积

1.5 统计学处理采用t检验。

2 结果

表1

治疗组和对照组疗效比较 例(%)

组别例数痊愈显效好转无效有效率

治疗组6440159086%

对照组64301022262%

与对照组疗效较χ2=9.952 P

2.1 临床疗效 2组总有效率比较有显著性差异(χ2=9.952,P

2.2 随访及不良反应 治疗组有2例外用重组人表皮生长因子外用溶液出现轻度不适感,停药后自行缓解;对照组有4例外用重组人表皮生长因子外用溶液后出现烧灼感,停药后也自行缓解。治疗组停药2月后随访有2例出现反跳现象;对照组有5例出现反跳现象。

3 讨论

长期外用皮质类固醇激素使局部皮肤表皮、真皮萎缩、毛细血管扩张、血管内成分渗出。局部皮肤免疫功能下降。复方甘草酸苷片含有甘草酸苷、甘草酸单铵盐、甘氨酸、蛋氨酸,有抗过敏作用及免疫调节作用,所以已广泛用于治疗湿疹等多种过敏性皮肤病。在治疗激素依赖性皮炎中,复方甘草酸苷片可缓解瘙痒等不适及减少渗出、减轻红肿及毛细血管扩张,且可增强全身及皮肤局部免疫功能,促使皮损恢复。重组人表皮生长因子外用溶液一种以重组人表皮生长因子为活性成分,以10%的甘油和甘露醇为保护剂的外用溶液,多用于外科,如浅二度及深二度烧伤,各种慢性溃疡创面,如血管性、放射性、糖尿病性溃疡等。因其有促进表皮生长的作用,故可促进激素依赖性皮炎的表皮生长的作用;甘油有减轻脱屑及滋润皮肤的作用;甘露醇有减轻水肿的作用。综上所述,以上两种药物配合使用对治疗皮质类固醇激素依赖性皮炎有显著疗效。

生甘草篇10

【关键词】 栽培甘草群体; 单株; 甘草酸

Abstract:ObjectiveTo study the variation of glycyrrhizin content through analyzing different Glycyrrhiza uralensis Fisch roots from a single farm and to provide reference for selection of the highquality variety.MethodsHPLC analysis was used to analyze 100 randomly sampled 2-year-old roots from a single farm for the glycyrrhizin content. According to the glycyrrhizin content standard abiding by the Pharmacopeia,the 100 plants were pided into two groups,namely,high and low glycyrrhizin content groups using 2% as the piding ridge.ResultsAmong the 100 plants ,the highest value was 4.941%, the lowest was 1.201%, and RSD was 27.77%.The glycyrrhizin content between the two groups showed distinct variability. ConclusionThe glycyrrhizin content variation was detected among G. uralensis Fisch root samples collected from the same farm, which suggested that genetic persity affected the contents. The distinct variability between the two groups provides the basis to breed new cultivars with higher chemical constituents.

Key words:Cultivated group of Glycyrrhiza uralensis Fisch; One sample; Glycyrrhizin content

甘草是常用大宗药材,临床用量大。目前野生甘草资源匮乏,栽培甘草已经成为甘草药材的主流,但是栽培品质量不稳定,甘草酸含量多达不到《中国药典》规定的不低于2%的标准[1] ,故提高栽培甘草药材质量已成为当务之急。

甘草酸是甘草主要有效成分之一,是衡量甘草质量的重要指标,探讨其变异机制对提高甘草质量有重大意义。影响甘草酸含量变异的因素可以归结为外在的环境因素和内在的遗传因素,前人做了大量的工作,发现在不同的产地、不同的季节以及不同的生长条件等环境因素下,甘草中甘草酸含量存在变异[2] ,但是在遗传因素方面研究较少。本实验在生长环境一致的栽培群体中取材,运用高效液相的方法对生长年限相同的不同单株进行甘草酸含量测定,阐明相同环境下不同单株甘草酸含量是否具有差异,探讨其变异机制,为以甘草酸含量为指标的甘草优良单株系统选育提供依据。

1 材料和仪器

随机挖取100株北京密云甘草人工种植基地同一地块的2年生栽培甘草,经刘春生鉴定为豆科甘草Glycyrriza uralensis Fisch.;截取同样的根段(主根芦头下10 cm至尾部)阴干备用。

实验采用Agilent 1100型高效液相色谱仪(配有 G1314A紫外检测器、1315B DAD检测器、G1311A四元梯度泵、G1322A在线脱气装置、G1316A 柱温箱);Agilent 1100化学工作站;Sartorius BS110S 、BP211D 电子分析天平;KL3120D超声清洗机。

供含量测定用甘草酸铵(编号:110731)购自中国药品生物制品检定所;CALEDON色谱纯乙腈;分析纯甲醇、甲酸、磷酸;市售的娃哈哈纯净水。

2 方法

2.1 色谱条件色谱柱为DIKMA Diamonsil-C18分析柱(4.6 mm×250 mm,5μm)和Daiso-C18分析柱(4.6 mm×250 mm,5 μm,UnimicroTechnologies. Inc. 公司);柱温25℃;流动相A为0.1%磷酸水溶液,B为乙腈;梯度程序、流速及检测波长变化见表1。甘草酸色谱峰理论塔板数为16万。进样10 μl。以上方法为建立甘草指纹图谱所使用的条件,本文主要报道利用该方法测定甘草酸的结果[3] 。表1 色谱梯度洗脱溶剂和检测波长的时间程序流动相由磷酸(A),乙腈(B)组成

2.2 供试液的制备 精称甘草粉末(60℃干燥12 h,粉碎过60目筛)0.1 g,于25 ml容量瓶中,加入近25 ml 67%甲醇冷浸24 h,超声30 min,放冷到室温,加提取液至刻度,摇匀后过0.45 μm滤膜,取续滤液备用。

2.3 线性关系考察 精密称取对照品甘草酸铵10.75 mg,用甲醇定容于25ml容量瓶中,作为对照品储备液。量取甘草酸铵储备液0.100,0.400,0.800,1.200,1.600,2.400,3.000 ml于7个5 ml容量瓶中,用甲醇定容到刻度,作为标准系列。进样10μl。以峰面积对甘草酸铵进样量(μg)作回归方程:A=1.024×103X+123.32,r=0.999 9。甘草酸铵盐在0.688~2.58 μg范围内呈良好线形关系。以甘草酸铵盐对照品0.2 mg折合甘草酸0.195 9 mg计算甘草酸含量。对照品及样品色谱图见图1。

a:对照品甘草苷(tR15.8)、甘草酸(tR36.0)。b:甘草主根样品

图1 甘草指纹图谱

2.4 精密度实验取标准系列6号,进样5次,甘草酸峰面积RSD为0.9%。

2.5 加样回收率 实验以重复性实验所得甘草酸平均含量为样品含量,精密称取样品5份,加入等量对照品溶液,按样品测定方法操作,计算甘草酸回收率102.6%,RSD为1.2%。

2.6 重复性实验取样品5份,按供试品的制备方法制备样品,记录甘草酸的峰面积,计算含量,RSD为1.6%。

2.7 稳定性实验按“2.3”项取样品1份,室温放置,0,2,4,6,8,10,24,32,54 h进样,记录甘草酸峰面积,峰面积有一定波动,但无明显变化趋势,计算甘草酸含量RSD为2.7%。

3 结果

根据上述方法,对100个单株甘草的主根中的甘草酸含量进行了测定。结果见表2。表2 不同单株甘草甘草酸含量“-”为样品损失未测;由于部分样品损失,实际只测得92株样品

4 讨论

4.1 遗传因素是导致相同栽培环境下的甘草群体中存在甘草酸含量变异的主要因素如表2所示,随机筛选的同一地块相同生长年限的100棵甘草植株中,其中甘草酸含量最高的个体达到4.941%,含量最低的只有1.201%,平均值为2.421%,RSD为27.77%。结果表明,相同栽培条件下甘草单株间甘草酸含量存在差异(RSD值远远大于3%),在剔除了环境影响的因素后,导致甘草酸含量差异的原因应归结为种源的差异。这种差异可能是因为甘草为克隆植物,其新个体的产生不会发生基因的变化,突变的基因能够较长时间地保留,而不像依靠种子繁殖的植物一样,不断发生基因的交流,使突变在个体间交流,因此能在甘草等克隆植物中能检测到更多的基因变异,而栽培甘草群体的种子来源于野生甘草,实际是野生甘草群体的随机取样,这是栽培群体中不同个体间的甘草酸含量产生差异的主要原因。

4.2 高低含量组甘草酸含量差异显著,为直接以甘草酸为指标选育甘草优良品种提供了依据按照《中国药典》规定的2%标准,我们把样品分成两组,高于2%的高含量组和低于2%的低含量组,利用SAS软件对两组甘草酸含量进行统计分析,经过Wilcoxon 2检验,α=0.05,P

随机筛选的栽培甘草可以被分成甘草酸含量具有显著性差异的高含量组和低含量组,说明相同环境下甘草酸含量变异很大,则可以在高含量组中选取优良单株,以甘草酸为指标选育甘草优良品种。

参考文献

[1] 赵则海,祖元刚.乌拉尔甘草生活史型研究[M].北京:科学出版社,2005:99.