火麻叶中大麻二酚提取工艺的响应面法优化及不同部位含量分布

本文研究一种超声波辅助提取火麻叶中大麻二酚(cannabidiol,CBD)的方法,同时分析火麻不同部位的CBD含量。首先建立CBD的HPLC检测方法,采用单因素实验确定超声提取功率、提取温度、提取时间、料液比4个因素对火麻叶中CBD提取率的影响;利用Design-expert软件进行Box-Benhnken实验设计确定并验证CBD的超声辅助提取的最优工艺条件,并检测火麻不同部位CBD含量。实验表明:采用Agilent HC-C_(18)柱(250 mm×4.6 mm,5μm),检测波长:220 nm,流速:1.0 mL/min,柱温:28℃,流动相:甲醇-水=90∶10,等度洗脱,在此条件下的分离效果和峰型较好,并且结果准确可靠,稳定性好。以甲醇为提取溶剂,最佳提取工艺条件为:提取功率320 W,提取温度81℃,提取时间26 min,料液比1∶22 g/mL,在此条件下得到CBD含量的平均值为79.53±0.26 mg/g。火麻嫩叶中CBD含量最高,其余依次为老叶、种子和茎,根中含量最低。结果表明,超声波提取是一种高效的大麻二酚提取方法,且作为一种天然产物资源,大麻二酚具有重要的开发利用价值。

干旱胁迫和复水对火麻生理及次生代谢产物含量的影响

为探究火麻干旱胁迫的耐受能力及复水后其次生代谢产物的含量变化。以土培盆栽的方式培养火麻幼苗,以正常浇水的火麻为对照(CK),对比分析胁迫组在胁迫后的0、3、5、7、9 d和复水后的生理特性、光合及次生代谢产物的变化情况。结果表明:干旱胁迫条件下,火麻叶中含水量、光合指标、最大光能转换效率、实际光能转换效率、电子传递速率RET、光化学淬灭系数Qp降低;而非光化学淬灭系数QNP、叶绿素和类胡萝卜素、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖及MDA含量和相对电导率上升,4种抗氧化酶活性升高,复水后叶片含水量、叶绿素b、光合指标、脯氨酸含量和SOD活性低于CK组,其他各生理指标均高于CK组水平。总黄酮、总酚和总萜含量升高,复水后这3种次生代谢产物含量不同程度地低于对照。火麻的第1、2对叶片中CBD含量随胁迫程度的增加而降低,且远高于下部叶片;第3、4对叶中CBD含量虽在7 d胁迫处理时含量最高,但仍低于对照并且2者差异不显著(P<0.05);第5、6对叶片在胁迫处理的3 d时CBD含量达到峰值。复水后,3组叶位中的CBD含量均高于CK组。综合研究发现,适度的干旱胁迫会提高火麻的生理抗逆性,降低其光合作用,提高次生代谢产物的含量;胁迫会降低药物活性物质CBD的含量;在适度的胁迫经复水后,缓解了胁迫对植物的伤害,并提高叶片中CBD的含量。

草本资源植物菥蓂对盐胁迫下生理生态及次生代谢产物响应

旨在探究盐胁迫下菥蓂生理生态及次生代谢产物的响应,为进一步研究在盐碱地上耐盐植株的种植奠定理论基础。以菥蓂为试验材料,采用水培的方式进行培养,设置5个NaCl浓度梯度(0、50、100、150、200 mmol·L^(-1))来模拟不同强度盐胁迫条件,分别在处理1、5、10、15 d采集菥蓂叶片,测定其生理生化指标,光合参数和次生代谢产物含量。结果表明:菥蓂叶片中SOD、POD、CAT活性在盐胁迫1~15 d时均随盐浓度的升高呈先增后减的趋势,均在NaCl浓度为100 mmol·L^(-1)时,酶活性达到最高。丙二醛含量随盐浓度的升高先增后减;菥蓂叶片可溶性糖和脯氨酸含量随盐浓度的升高和胁迫时间的延长而增加,可溶性蛋白含量随盐浓度的升高先增后减;菥蓂叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量、叶绿素荧光参数、净光合速率和蒸腾速率随盐浓度的升高基本呈下降趋势,下降幅度逐渐增大;菥蓂叶片中总黄铜、总酚、黑芥子苷的含量随盐浓度的升高呈先增后减的趋势。由此可见,菥蓂对盐胁迫有较高的耐受性,在50~100 mmol·L^(-1)盐胁迫环境中能正常生长,该结果可为后续菥蓂耐盐机制的研究提供理论依据。