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。

森林植物多样性、树种重要值与土壤理化性质对球囊霉素相关土壤蛋白的影响

球囊霉素相关土壤蛋白(glomalin-related soil protein,GRSP)在土壤物理结构调节和土壤碳库稳定性中发挥着重要作用,但植物多样性和优势种如何影响GRSP还缺乏系统性研究。本研究依托东北林业大学哈尔滨实验林场的72块样地,对1 m深土壤剖面分5层采样,测定土壤易提取球囊霉素(easily extractable GRSP,EEG)、总提取球囊霉素(total GRSP,TG)及土壤理化性质,并同时计算植物多样性指数及优势种重要值(importance value,IV),进一步通过相关分析和冗余排序分析判断影响GRSP的主要因素与贡献。结果表明:(1)在整个土壤剖面上均表现为TG和EEG与土壤有机碳(SOC)正相关,在部分土层深度与全氮(total nitrogen,TN)和含水量(moisture content,MC)正相关,而与电导率(electrical conductivity,EC)和pH值负相关。(2)部分土层TG和EEG与黑皮油松(Pinus tabuliformis var.mukdensis)、樟子松(P.sylvestris var.mongolica)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、黄檗(Phellodendron amurense)、榆树(Ulmus pumila)优势种重要值显著相关,表现为黑皮油松重要值越高,而黄檗、榆树重要值越小,越有利于EEG的积累,并且伴随EEG-C/SOC(EEG中C占SOC比例)增加、EEG/TG增大;群落中胡桃楸、黄檗、榆树更有利于TG积累,黑皮油松、落叶松(Larix gmelinii)、樟子松不利于TG的积累。(3)植物Simpson指数、Shannon-Wiener指数、物种丰富度与EEG、TG、EEG/TG无显著相关性,而与EEG-C/SOC、EEG-N/TN(EEG中N占TN的比例)、TG-C/SOC(TG中C占SOC比例)、TG-N/TN(TG中N占TN的比例)显著负相关;土壤EEG/TG和EEG-N/TN与植物均匀度指数显著正相关,在1 m土壤不同土层趋势类似。(4)方差分解分析表明:生物因子对GRSP变化的解释率是20.2%,土壤理化因子解释率为7.8%,而生物因子中植物优势种重要值的解释率最大(16.4%),而植物物种多样性指数解释率仅为0.4%。冗余排序发现常绿针叶树种(黑皮油松和樟子松)越多且阔叶树种越少时,GRSP含量和GRSP对土壤碳氮的贡献越高(P<0.01),其机制可能与树种菌根类型有关:外生菌根树种重要值与TG显著负相关,丛枝菌根树种重要值与TG显著正相关。本研究解析了植物物种多样性对GRSP含量的重要影响,并强调未来土壤管理和评估可以通过调整优势物种而不是树种多样性来促进GRSP积累。