Evaluation of phenolic composition, antioxidant, anti-inflammatory and anticancer activities of Polygonatum verticillatum(L.)

Objective： Polygonaturn verticillatum （L） All. （Ruscaceae）, one of the Ashtawarga plants, is widely used for treatment of various ailments. The present study was undertaken to determine the phenolic composition, antioxidant, anti-inflammatory and anticancer activities of several extracts （petroleum ether, dichloro- methane, chloroform, ethanol, and aqueous） from the rhizomes of the plant. Methods： Coarsely powdered dry rhizome was successively extracted with different solvents of increas- ing polarity （petroleum ether, dichloromethane, chloroform, ethanol and water）. The phenolic composi- tions, in terms of total phenolic content （TPC）, total flavonoid content （TFC） and total condensed tannin content （JTC）, were evaluated with the Folin-Ciocalteu assay, aluminum chloride colorimetric assay and vanillin spectrophotometric assay, respectively. Total antioxidant capacity, 1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl and 2,2＇-azino-his（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid） assays were used to assess the antioxidant potential of each extract. A protein denaturation model and 3-（4,5-dimethylthiazol-2- yl）-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay were used to evaluate in vitro anti-inflammatory and anti- cancer activities, respectively. Gas chromatography-mass spectrometry （GC/MS） analysis was carried out to demonstrate various phytoconstituents in each extract. Correlation studies were also performed between phenolic composition （TPC, TFC and TFC） and different biological activities. Results： Ethanol extract showed maximum TPC （0.126 mg/g, gallic acid equivalent in dry sample）, TFC （0.094 mg/g, rutin equivalent in dry sample） and TTC （29.32 mg/g, catechin equivalent in dry sample）, as well as antioxidant and anti-inflammatory properties. Chloroform extract exhibited the strongest cyto- toxicity against the human breast cancer cell line, MCF-7. GC/MS analysis revealed the presence of 90 different phytoconstituents among the extracts. Antioxidant and anti-inflammatory activities had a positive correlation with TPC, TFC and TTC. However, the anticancer activity showed a negative correlation with TPC, TFC and TTC. Conclusion： From the present study, it can be concluded that P. verticillaturn possessed remarkable antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer activities, which could be due to different secondary metabolites of the plant. Phenolic compounds are likely responsible for antioxidant and antiinflammatory activities. However, flavonoids and other compounds might contribute to the anticancer potential of the plant.

Pharmacology and biochemistry of Polygonatum verticillatum:A review

Polygonatum verticillatum(Linn.)All.syn.Convallaria verticillata Linn.is a valuable medicinal plant,distributed in the temperate Himalaya at the elevations 2400 to 2800 m.It is a perennial rhizomatous herb and contains various pharmacologically important secondary metabolites among which the most important areα-bulnesene,linalyl acetate,eicosadienoic,pentacosane,piperitone,docasane,diosgenin,santonin and calarene.It also possesses antimalarial,antipyretic,anti-inflammatory,anticonvulsant,lipoxygenase,urease inhibition,diuretic,tracheorelaxant,antidiarrheal,antispasmodic,antinociceptive,antifungal,antibacterial and bronchodilator activities.The plant also got importance in traditional systems of medicine due to its broad therapeutic potential especially of its rhizome.But in the past few years,over exploitation of plant parts caused the decline in the frequency of this species due to which it became threatened,endangered and vulnerable in different parts of the world.So efforts are being made in certain regions of the world for both ex-situ and in-situ conservation.This paper briefly reviewed the botanical,traditional,phytochemical,pharmacological and conservation related aspects of this plant.

蓖齿眼子菜与狐尾藻营养价值评价

分析篦齿眼子菜(Potamogeon pectinatus L.)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum L.)的常规营养成分与氨基酸成分,并对其营养价值进行评价,为水生植物的开发利用提供数据支持。采用饲料相对营养价值指数(RFV)、粗饲料分级指数(GI)进行常规营养成分的评定,应用氨基酸评分法(AAS)、化学评分法(CS)、氨基酸比值系数(RC)和氨基酸比值系数分(SRC)分析水草的营养价值。结果表明,水草的RFV、GI与苜蓿草粉综合分级结果为狐尾藻>苜蓿草粉>篦齿眼子菜,且狐尾藻中的钙含量远高于苜蓿草粉,可作为畜禽生长发育钙质饲料的补充;篦齿眼子菜与狐尾藻含有17种氨基酸,总量分别为5.165、5.306 g(100g),其中必需氨基酸总量与氨基酸总量比值(EAA/TAA)为38.28%、38.59%,必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量比值(EAA/NEAA)为61.72%、61.41%。水草的氨基酸比值系数分(SRC)排序为狐尾藻>篦齿眼子菜,第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸(Met+Cys)。篦齿眼子菜与狐尾藻的营养物质齐全,氨基酸种类丰富、含量高,营养价值接近于苜蓿干草,均可作为常规饲料或饲料原料。

新型生态护坡水质净化效果评估

为对新型复合树脂生态护坡配套狐尾藻、黄菖蒲、龙须草等3种植物的净化效果进行评估,基于地累积指数法(I geo)、富集系数法(EF)和Hakanson潜在生态风险指数法对采用不同措施的河道潜在生态风险进行了评估,并分析相对应情况下的水质分布情况。基于改进麻雀搜索算法(MSSA)及改进FCM算法,将相对较优措施应用于城市河道中,并将改进FCM算法应用于T-S模糊神经网络模型中,对实施护坡前后的实际河道水质风险进行了综合评估。结果表明:采用生态护坡配套狐尾藻措施可大幅度降低河道重金属的质量分数,同时I geo指数处于清洁状态的采样点超过50%,EF指数为无或轻度富集等级,潜在生态风险指数均为低风险等级,基于T-S模型对风险进行评估的结果可知,该措施下实际河道15个采样点均为低风险等级。

汞、镉污染对轮叶狐尾藻的毒害

用不同浓度Hg2+、Cd^（2+）溶液培养沉水植物轮叶狐尾藻植株,比较研究重金属离子对其生理指标及超微结构的影响.Cd^（2+）污染时,轮叶狐尾藻叶片、茎出现黑色斑点,而受Hg^（2+） 污染时均匀褪绿,未出现斑点.Hg^（2+） 、Cd^（2+）污染均使轮叶狐尾藻叶片叶绿素含量减少,较低浓度时,光合速率、呼吸速率、过氧化物酶活性及可溶性蛋白含量上升,随着污染物浓度的加大、污染时间的延长,则导致其相应生理指标下降.电镜结果显示:叶细胞受Hg^（2+） 、Cd^（2+）毒害后,染色质呈凝胶状,膜系统解体,核糖体消失.研究表明,在相同处理浓度和时间条件下,Hg^（2+） 毒性较Cd^（2+）强,Hg^（2+） 对轮叶狐尾藻的快速致死浓度为1~2mg/L,Cd^（2+）为3~5mg/L.

黑藻、狐尾藻对重金属铅、镉、铬、钒污染水体的修复

在实验室条件下研究水生植物黑藻和狐尾藻对水体中重金属Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(6+)和V^(5+)的削减效果以及不同浓度重金属对植物生理的影响。结果表明:狐尾藻和黑藻对Pb^(2+)均具有较好的削减效果,当Pb^(2+)浓度为15 mg/L时,二者的削减率分别达到98.38%、94.35%;黑藻对水体中Cd^(2+)(5 mg/L)和Cr^(6+)(0.2 mg/L)的削减率分别为96.53%和69.23%,远高于相同重金属浓度下狐尾藻对Cd^(2+)的削减率(70.23%)以及对Cr^(6+)的削减率(26.73%);但狐尾藻和黑藻对水体中V^(5+)的削减率均不高,当水体中V^(5+)浓度为2 mg/L时,二者的削减率分别为16.71%和19.23%。叶绿素a、相对细胞电导率测试结果表明:随着金属浓度的升高、培养时间的延长,叶绿素a含量呈下降趋势,相对细胞电导率增大;V^(5+)对黑藻、狐尾藻的胁迫程度较小,其次为Cd^(2+)和Cr^(6+),且黑藻的受胁迫程度大于狐尾藻的,而Pb^(2+)对两种藻类的胁迫程度相对较大。总之,黑藻和狐尾藻对水体中重金属Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(6+)和V^(5+)的污染均有一定的修复能力,且黑藻的效果优于狐尾藻的。

水体氮浓度、形态对黑藻和狐尾藻光合特征的影响

利用黑藻和狐尾藻研究了水体氮浓度和形态对沉水植物光合特征的影响.结果表明,狐尾藻在TN≤3mg/L、黑藻在TN≤4mg/L范围内其净光合速率、最大净光合速率和暗呼吸速率均随水体总氮浓度的增加而增大,对光合作用有利,超过这个范围时,这两种供试植物的光合作用受到抑制,净光合速率和最大净光合速率降低,暗呼吸速率急剧上升;在本实验条件下,这两种供试植物的光合补偿点和光合饱和点随氮浓度的变化没有表现出规律性.在总氮一定的条件下黑藻和狐尾藻的净光合速率和最大净光合速率均随水中铵氮的增加而降低,暗呼吸速率和光合补偿点随铵氮增加而升高,说明水体铵氮的增加对黑藻和狐尾藻具有一定的毒害作用,抑制了光合作用;在本研究条件下光合饱和点对氮形态比例的变化没有明显的响应.结合我国湖泊N营养现状,可初步推断我国大部分湖泊氮浓度不会对黑藻和狐尾藻的光合作用产生直接的危害,但在水生生态系统的恢复过程中,要根据水生植物对不同氮形态的喜好特性和水质情况选择先锋物种.

汞、镉复合污染对轮叶狐尾藻的毒害影响

研究了Hg2 + 、Cd2 + 及其复合污染对轮叶狐尾藻的毒害影响 .实验结果表明 :Hg2 + 、Cd2 + 复合污染使轮叶狐尾藻叶片叶绿素含量、呼吸速率、光合速率、过氧化物酶活性、可溶性蛋白含量降低得更快 .超微结构的变化也证明了这一结论 ,复合污染对细胞结构的破坏程度明显比单离子高 .

滇黄精与轮叶黄精多糖的组织化学及含量测定研究

目的对滇黄精及其习用药材轮叶黄精进行多糖组织化学和含量测定研究,明确两种药材多糖的积累和分布特征,比较两者多糖含量的差异,为滇黄精及其习用品资源的挖掘和综合开发利用提供参考依据。方法采用徒手切片法制作两种药材不同器官的横切片,利用组织化学定位方法对多糖进行定位分析。以醇提法提取根茎多糖,采用蒽酮-硫酸为显色剂、紫外-可见分光光度法测定多糖含量。结果在两种药材不同的器官及组织中,多糖主要分布在根、根茎的皮层薄壁细胞、黏液细胞、维管束及其鞘细胞中;茎的维管束和纤维束环中;叶肉细胞及叶脉维管束中。根茎多糖分布最多,其次是叶片,根和茎中分布则较少。两种药材多糖含量差异不大,滇黄精多糖含量略高于轮叶黄精。结论组织化学定位和蒽酮-硫酸显色法适用于研究和分析黄精类药材多糖的分布和含量测定。民间习用轮叶黄精有一定的合理性,应加强对其化学成分、安全性及疗效等方面的研究。

伊乐藻与狐尾藻、苦草和金鱼藻的竞争研究

在室外2 m×2 m的水池中同时种植伊乐藻、狐尾藻、苦草和金鱼藻4种沉水植物,观察其周年生长的长势、分布面积等情况,以了解各自竞争力强弱。结果表明:6-8月时,伊乐藻生长最快,扩张能力最强,从最开始的1.08 m2增长至8月份的3.69 m2,其数量占4种沉水植物总数量的比例在6月份达到最高,为76.59%。7-9月时,狐尾藻有冠层位置的优势,能够漂浮在水面上充分利用阳光,面积增大至2.34 m2,而其数量所占的比例仍在增加,直到10月份达到最高(48.99%);而此时苦草具有中下层的生长优势,伊乐藻由于不喜高温而退化,处于劣势,面积最低退至1.26 m2。在秋冬至春季,由于伊乐藻较强的耐寒能力,面积增至3.20 m2,使它在时空竞争中更早地显示出优势,直接影响到种间竞争的格局。从整体来看,伊乐藻在与本土种的竞争中占据明显优势,我国北方引种时要慎重。

Cr^(3+),Cr^(6+)及其复合污染对狐尾藻的毒害作用

采用急性毒害水培法,研究比较了不同浓度的Cr^(6+),Cr^(3+)单一及复合处理对狐尾藻不定根和叶片生理生态的影响。实验结果表明:1)当浓度≤1mg·L^(-1)时,Cr^(3+)对不定根的生长表现出促进作用,数量增加,长度增长。而Cr^(6+)及复合处理系列对不定根却表现出强烈的抑制作用,在高浓度时甚至使其生长停止;2)叶绿素含量在1mg·L^(-1)Cr^(3+)培养液中达到最大值,随Cr^(6+)及复合处理浓度的增大而呈连续下降趋势;3)可溶性蛋白含量在三种处理方式中都表现出抛物线形式,复合处理组在1mg·L^(-1)时使蛋白含量出现高峰;4)细胞内超氧阴离子产生速率,膜脂过氧化水平与污染浓度和时间呈显著正相关;5)随着处理浓度的增加,SOD,OD,CAT活性先升后降,但其高峰分别出现在处理浓度为1mg·L^(-1),10mg·L^(-1),5mg·L^(-1)时;6)研究证实,Cr^(6+),Cr^(3+)复合处理对狐尾藻的毒害作用较单一Cr^(6+),Cr^(3+)显著,二者表现出协同作用,而其中Cr^(6+)毒性大于Cr^(3+)。

多环芳烃(萘)污染对南四湖狐尾藻生理指标的影响

通过盆栽试验研究了萘污染对南四湖狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)生理指标的影响.结果表明,萘对狐尾藻具有某些毒害作用,且随着浓度的增加(1.2-16.1 mg/L)显示出明显的负效应,呼吸强度受到抑制,叶绿素含量降低.另外,狐尾藻的过氧化物酶(POD)活性整体上逐渐升高;狐尾藻丙二醛(MDA)含量随萘浓度增加先升高后降低.因此叶绿素含量、POD活性及MDA含量可以作为水生植物受萘污染的指标,狐尾藻可以选作萘污水处理净化的备选水生植物.

内蒙古河套灌区3种沉水植物种子休眠及萌发特性

沉水植物在湖泊生态系统中具有重要作用,它不仅是湖泊生态系统食物链中重要的生产者,同时还对湖泊的营养物沉积和循环有着重要的意义,并由此影响着湖泊的富营养化进程.本文以黄河内蒙古段河套灌区湖泊中常见的3种沉水植物篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、穿叶眼子菜(Potamogeton perfoliatus)和狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)为研究对象,对其种子休眠及萌发特性进行了初步研究.结果表明:狐尾藻种子休眠率较高但休眠易破除,通过切破种皮、低温层积、硝酸钾和赤霉素处理均可显著提高萌发率;篦齿眼子菜种子休眠性较强,低温层积及赤霉素浸泡处理能够显著提高其萌发率;穿叶眼子菜有较深的休眠特性,破除硬实、硝酸钾、赤霉素及低温层积处理均不能有效解除其休眠.

轮叶黑藻腐解过程营养物质释放及微生物胞外酶活性变化规律

通过轮叶黑藻腐解模拟试验,分析了底泥和砂石2种基质条件下营养物质释放和微生物胞外酶活性变化特征。结果表明,试验结束时底泥组和砂石组的轮叶黑藻质量损失率分别为64. 62%和62. 15%。植物腐解过程释放的营养物质使得水体溶解氧含量迅速降低,TN、TP质量浓度迅速增加。试验结束时(146 d),上覆水体的水质基本恢复初始水平。水体有机质在56 d以色氨基酸类蛋白质为主,之后逐渐以类富里酸和类腐殖酸类物质为主。植物腐解过程与微生物胞外酶活性具有一定的响应关系,跟水体水质及植物本身的特性相关。纤维素酶、蔗糖酶密切相关(r=0. 70,P<0. 05),且受植物TOC和水体TN的影响,过氧化氢酶与水体的DO和EC相关(P<0. 05),碱性磷酸酶及脲酶则分别受TP和NH_3-N的抑制调节(P<0. 05)。

轮叶狐尾藻对水体重金属铅污染的耐性研究

以狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)为试验材料,采用液体培养法,研究了不同浓度Pb尾矿液单一胁迫下对其幼苗生长及生理指标的影响,以期为今后在探讨狐尾藻对Pb耐性机理方面提供参考依据和实践指导。结果表明:随着Pb尾矿渗出液单位浓度的升高,狐尾藻幼苗的株高和根长以及干质量整体呈不断下降趋势,其中,在100%Pb尾矿液处理下地下部的干质量较对照下降显著(P<0.05)。此时,地上部干质量较对照也呈下降趋势,但整体幅度不大,说明狐尾藻幼苗的生长整体受到明显抑制;随着Pb尾矿渗出液单位浓度的升高,幼苗中光合色素含量逐渐下降且整体均低于对照。在纯Pb尾矿液处理条件下,Chla、Chlb和Car的含量比对照下降了14.6%、29.6%和23.2%;所有处理中幼苗地下及地上部相对电导率与Pb尾矿液浓度成正比且均高于对照。各个处理的地上及地下部Pro含量随着Pb尾矿液浓度增高整体呈上升趋势。其地上和地下部的AsA含量和GSH含量变化呈低浓度上升,高浓度下降的趋势。在25%Pb胁迫处理下,幼苗中AsA含量在地上和地下部均达到最高,与对照相比差异明显(P<0.05),较对照增加了93.5%和89.8%。而地上和地下部GSH含量较对照增加了35.7%、4.36%。数据表明,狐尾藻对Pb胁迫下的环境有一定的抗性,可被用于Pb污染环境的生态修复。

轮叶黑藻、狐尾藻对双酚-A的降解研究

在轮叶黑藻、狐尾藻与双酚-A(BPA)共存的微系统中,利用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)等仪器,研究了轮叶黑藻、狐尾藻对不同质量浓度BPA(1～20mg/L)的降解速率和降解产物。结果表明,BPA能被轮叶黑藻及狐尾藻降解,但不能被自然光降解,也不能被生存于轮叶黑藻或狐尾藻环境中的微生物单独降解。轮叶黑藻、狐尾藻对BPA降解半浓度周期均少于15d。鉴定出2-(4-苯酚)-2(3,4-邻二苯酚)丙烷和2,2-二(4-苯酚)丙醇可能是轮叶黑藻、狐尾藻降解BPA的两种产物。另外,狐尾藻对BPA的耐受性要低于轮叶黑藻,说明轮叶黑藻比狐尾藻更适合用于受BPA污染的水体的净化。

人工湖泊中悬浮物对狐尾藻生长的影响

研究人工湖泊中悬浮物对沉水植物狐尾藻的POD活性、叶绿素、类胡萝卜素含量等生理特性的影响。结果表明：试验期间,狐尾藻上悬浮物的附着量在0.16-0.57g之间变动;试验初期狐尾藻各项生理指标迅速下降,而中后期反复波动或趋于稳定,试验组POD活性、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均显著低于对照组,分别为对照的61.62%、64.24%、72.15%、35.90%。相关性分析表明,试验组悬浮物附着量与叶绿素a、类胡萝卜素含量呈负相关,与POD活性、叶绿素b含量相关性极小。悬浮物对狐尾藻的生理特性影响显著。

不同LED光质对狐尾藻生长及畜禽养殖污水净化效率的影响

为构建狐尾藻(Myriophyllum verticillatum L.)处理畜禽养殖污水植物工厂治污工艺,研究了人工气候环境下不同光质处理对狐尾藻生长和畜禽养殖污水净化效果的影响。结果表明,红蓝光3∶1处理下狐尾藻生物量、净化效率显著高于红蓝光5∶1处理、白光处理,与自然光照(CK)之间差异不显著。红蓝光3∶1处理、红蓝光5∶1处理叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量与自然光照之间差异不显著,而与白光处理之间差异显著。红蓝光3∶1处理在生物量、净化效率和光合色素含量上与自然光照相当,是适宜狐尾藻生长的人工光源。

河套地区几种沉水植物无性繁衍特性研究

沉水植物对于湖泊生态系统有着重要的作用,它们不仅是水生环境食物链中重要的生产者,同时还对湖泊的营养物沉积和循环有着重要的作用,从而影响着湖泊的富营养化进程。本文以黄河内蒙古段河套灌区湖泊中常见的三种沉水植物篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、穿叶眼子菜(Potamogeton perfoliatus Linn)和狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)为研究对象,对其无性繁殖方式和能力进行了初步研究。观察了这三种植物的营养繁殖结构,并利用茎节切段进行了人工培养试验。结果表明:三种植物均具有很高的营养繁殖潜力。由茎节处萌发新芽和新根并逐渐形成完整的植物体。植株地上部分截断后扦插及漂浮水中处理的成活率较高。而截断后的地下根茎及匍匐茎埋入淤泥后成活率极低。根据三种植物的营养繁殖潜力,探讨了人为收获这些植物的可能性以及其利用潜力。同时,评估了收获这些植物可能对湖泊水生植物群系改变以及湖泊富营养化转型的风险。

两种典型粘土矿物对狐尾藻镉毒害效应的缓解作用

本文以高等水生植物狐尾藻为研究对象,人工模拟条件下,分别比较了膨润土和海泡石对不同浓度Cd(Ⅱ)胁迫下狐尾藻生物量、叶绿素、可溶性蛋白以及丙二醛的影响.研究结果显示,Cd(Ⅱ)对狐尾藻的光合系统、膜系统以及蛋白质等均具有明显的破坏作用;膨润土和海泡石的加入在一定程度上能够通过吸附作用将Cd(Ⅱ)固定,进而有效地降低水环境中Cd(Ⅱ)的浓度,减轻Cd(Ⅱ)对叶绿体结构的破坏,降低植物的膜质过氧化反应.实验表明,Cd(Ⅱ)初始浓度在0—30 mg·L^(-1)内,海泡石对狐尾藻镉毒害的缓解作用要强于膨润土.