红外光谱结合偏最小二乘法对三七主要皂苷含量的预测研究

利用傅里叶变换红外光谱结合偏最小二乘法对三七主根中3种皂苷Rb_(1)、Rg_(1)、R_(1)的总含量进行预测分析方法研究.测试了7个县12个种植点的100株三七主根样品和纯物质淀粉、皂苷Rb_(1)、Rg_(1)、R_(1)的红外光谱,利用光谱软件计算了每个样品红外光谱的导数光谱,按药典中测量三七有效成分含量的方法测量了100个三七主根样品中皂苷R_(1)、Rg_(1)、Rb_(1)的含量,利用偏最小二乘回归法建立模型研究了三七主根中3种皂苷总含量的预测方法.校正集样品的预测值与测量值的相关系数为0.9808,验证集样品的预测值与测量值的相关系数为0.9856,模型性能指数达到了89.9.研究结果表明,红外光谱结合偏最小二乘法建立的模型能有效预测三七主根中3种皂苷的总含量,有望成为生产实践中快速准确预测三七主根主要皂苷总含量的方法.

三七主根稳定碳同位素组成与生态因子的关系

三七(Panax notoginseng)是中国传统名贵中药材,文山三七获国家地理标志保护。近年来,随着三七连作障碍的加重、道地产区租地成本增加和三七价格的上涨,三七种植区域已由云南文山道地产区向周边区域扩展,广西、广东、四川、贵州也有一定规模种植。因此,三七产地溯源和保护对三七产业的可持续发展十分必要。为探讨稳定碳同位素能否作为三七药材产地溯源的指标,基于44个不同产区3年生春三七主根样品、根际土壤样品、地理气候因子数据,采用稳定同位素质谱和等离子发射光谱质谱及常规土壤农化分析法,通过相关分析、逐步回归、通径分析和决策分析等的逐层剖析,研究了地理气候因子、土壤理化性质和肥力、主根内营养元素含量——共计49个生态指标与三七主根稳定碳同位素比率的数量关系。结果表明,7月平均温、1月最低温、纬度、经度、年均温、土壤速效锌含量、土壤全磷含量、土壤速效钾含量是影响三七主根稳定碳同位素比率的主要生态因子。这8个因子的综合影响,共同决定了三七主根稳定碳同位素比率变化的78.07%。对三七主根δ13C直接影响的顺序为:7月平均温>1月最低温>纬度>经度>年均温>土壤速效锌含量>土壤全磷含量>土壤速效钾含量。1月最低温为三七主根δ13C的最主要限制因子,土壤全磷含量是三七主根δ13C最主要的决策因子,但1月最低温、7月平均温、年均温、经度的决策系数绝对值远高于其他因子,说明三七主根δ13C主要受产地温度状况和经度的影响,这4个因子地域性很强。所以,三七主根δ13C可以作为三七主根和相关产品产地溯源的重要指标之一。

三七不同药用部位的质量研究

目的研究并测定三七主根和根茎中三七皂苷R1和人参皂苷Rg1、Rb1的含量及指纹图谱。方法采用RP-HPLC法,色谱柱为Phenomenex C18(150 mm×4.60 mm,5μm);流动相为乙腈-水(梯度洗脱);流速1.0 ml.min-1;检测波长203nm。结果含量测定中三七皂苷R1和人参皂苷Rg1、Rb1的线性范围分别为0.184~1.840、0.994~9.940、0.896~8.960μg(r=0.9999),平均回收率分别为99.7%(RSD=1.21%)、101.3%(RSD=1.32%)、100.7%(RSD=0.93%)(n=9)。三七主根和根茎的HPLC指纹图谱分离效果好。结论所建含量测定和指纹图谱的方法简便、准确,重复性好。测定结果显示,无论是三七各成分的含量,还是色谱峰的数目,根茎均明显高于三七主根。

三七主根稳定氧同位素δ^(18)O与生态因子关系的研究

基于44个不同产区春三七主根样品、根际土壤样品、地理气候因子数据,采用稳定同位素质谱和等离子发射光谱质谱及常规土壤农化分析法,研究了地理气候因子、土壤理化性质和肥力、主根内营养元素含量共计49个生态指标与三七主根稳定氧同位素δ18O之间的数量关系。结果表明,三七主根δ18O主要受纬度、湿度、年均温、年降水量、7月平均温、7月最高温、1月最低温、活动积温、土壤全钾、土壤全磷、土壤速效磷、土壤速效钼、主根Fe、主根P、主根Zn、坡度的影响,且顺序为:7月平均温>7月最高温>1月最低温>纬度>湿度>年均温>年降水量>主根Fe>土壤全钾>主根P>土壤全磷>活动积温>土壤速效磷>主根Zn>土壤速效钼>坡度。这16个生态因子的综合影响,共同决定了三七主根δ18O变化的89.60%。年降水量是主根δ18O的最主要决策因子,7月平均温是主根δ18O的最主要限制因子。7月平均温、7月最高温、1月最低温、年均温、纬度、湿度、年降水量决策系数的绝对值远高于其他因子,且这7个因子地域性很强。因此,三七主根δ18O具有明显的地域特征。本研究为三七主根δ18O作为三七主根和相关产品产地溯源的主要指标提供了理论依据。

基于计算机视觉的三七主根质量的分级方法

选取干燥后的三七主根样本110个,运用计算机视觉技术获取三七主根样本图像,对图像进行灰度化、二值化以及形态学运算,提取长、宽、投影面积等特征值。结果表明,三七主根的形状可分为锥形和瘤形,分别对2种主根建立投影面积和质量的关系预测模型,三七主根的质量和投影面积呈线性相关,锥形三七主根与瘤形三七主根投影面积和质量预测模型的决定系数R2分别为0.984 9和0.986 6。采用十折交叉验证法对质量预测模型进行验证,锥形三七主根质量误差均值0.334 8 g;瘤形三七主根质量误差均值0.494 9 g。

三七主根皂苷组分含量与生态因子的关系

为探究生态因子对三七[Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen]主根皂苷组分的影响,明确影响三七皂苷组分的主导因子,采用相关、逐步回归、通径和决策等分析方法逐层剖析,阐明三七主根皂苷组分含量与生态因子的数量关系。结果表明:三七主根三七皂苷R1含量与土壤pH、纬度、7月均温呈显著负相关,其中土壤pH、纬度是其主要决定性因子,7月平均温是其主要限制因子;三七主根人参皂苷Rg含量主要受1月最低温、7月最高温和纬度的制约,其中以1月最低温影响最大;三七主根人参皂苷Rb1含量主要受大气湿度和主根钙含量的影响,这两者均为其决定性因子;三七主根总皂苷含量主要受1月最低温、纬度、主根钙含量、主根铜含量的影响。研究表明,三七主根总皂苷含量以及各皂苷组分含量具有明显的地域特征,较高的1月低温、大气湿度、土壤钙含量,较低的纬度、7月平均温是获得三七主根高皂苷含量的关键。

三七“拔鸡腿”对三七主根产量和皂苷含量的表征

目的:探明三七“拔鸡腿”表征三七主根高产和良好药用品质的内涵,为从促进“拔鸡腿”发生的角度优化三七育种和大田栽培的管理措施提供理论依据。方法:以二、三年生三七“拔鸡腿”和“非拔鸡腿”植株的主根为材料。用称重法检测主根的鲜重、干重和折干率,用分光光度法检测主根总淀粉含量(TSC)、可溶性糖含量(SSC)、可溶性蛋白含量(SPC)及总三萜皂苷含量(TTSC),用高效液相色谱法检测主根主要三萜皂苷单体(R_(1)、Rg_(1)、Re、Rb_(1)和Rd)的含量。结果:三七“拔鸡腿”表征着二和三年生三七主根单株鲜重和TTSC的显著偏高,TSC的不显著偏低和SPC的不显著偏高;二年生三七主根单株干重,R_(1)、Rg_(1)、Re、Rb_(1)和Rd含量,5种皂苷单体总含量(TCFSMs)的不显著偏高和SSC的显著偏高;三年生三七主根单株干重,SSC,Rd含量的极显著偏高以及折干率,Rg_(1)、Re、Rb_(1)含量和TCFSMs的不显著偏高及R_(1)含量的显著偏高。同时,“拔鸡腿”也表征着从二年生到三年生时,主根的单株鲜重和单株干重以及R_(1)、Re和Rd含量的大幅增加;折干率,TTSC,Rg_(1)和Rb_(1)含量及TCFSMs的小幅增加;TSC的较快下降以及SSC和SPC的较慢下降。结论:三七“拔鸡腿”表征着三七主根较高的单株鲜重、单株干重、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及总三萜皂苷及其主要单体的含量。

基于机器视觉的三七主根形状分类方法研究

从计算机视觉的角度对锥形和瘤形的三七主根进行形状识别。采集若干个三七主根的正投影图像,研究三七主根形状与其正投影图像几何特征的关系。将三七主根正投影图像的圆形度、矩形度、和轴长比三个参量同时作为特征值,借助matlab神经网络工具箱,融合定性变量数值化的方法,构建形状判别函数,实现更为准确地对非常规形状的三七主根形状进行判别。实测结果表明,对于非常规形状的三七主根,本文提出的分类方法优于传统区分方法。

烟草西柏烷二萜对三七根腐病原真菌的抑制活性及盆栽防效

[目的]探究烟草西柏烷二萜在三七根腐病防治中的应用价值。[方法]采用菌丝生长速率法和盆栽试验测定烟草西柏烷二萜对三七根腐病致病真菌(人参链格孢菌、毁灭柱孢菌、尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌)的抑制活性和防治效果。[结果]烟草西柏烷二萜对4种真菌均具有较好抑制活性,其EC_(50)值分别为34.6、36.2、26.2、33.3 mg/L;西柏烷二萜在150、300 mg/L处理下,对三七根腐病的防效均优于化学药剂(多菌灵与菌核净交替使用),其中150 mg/L处理时三七主根产量也显著优于化学药剂。[结论]烟草西柏烷二萜在三七根腐病绿色防控中具有应用潜力。