圓齒野鴉椿(Eascaphis konlshli Hayata)屬省沽油科野鴉椿屬,為我國特有的珍稀藥用、觀賞樹種。其紅果期跨越秋、冬和翌年春三季,長達7個月以上,受到園藝界人士的大力推崇;其根或根皮、花、干果可供藥用,有溫中理氣、消腫止痛的功效;圓齒野鴉椿的種子含油脂25%~30%,既可藥用也可作為工業用油;其樹皮含鞣質,可提取烤膠。大力開發利用、推廣種植該鄉土樹種資源,既可滿足園林建設需要,又可作為藥用植物和油用作物使用,對于促進福建經濟的發展有著極其重要的意義。然而由于種子播種發芽率極低,目前圓齒野鴉椿在我國仍未見大規模開發,有關生物學、群落生態學、有效活性成份分離研究也鮮見報道。
福建農林大學主持承擔的“圓齒野鴉椿苗木繁育技術及產業化開發”項目突破了圓齒野鴉椿播種、組培、扦插等育苗的關鍵技術,為開發利用該珍稀鄉土樹種資源提供了關鍵支撐技術,解決了該資源開發利用中育苗的瓶頸問題,項目成果在園林及森林景觀生態改造上獲得廣泛應用。此外,項目組還定性研究了圓齒野鴉椿主要活性成分,定量研究了其提取物的消炎、抗癌作用,展示了其潛在的巨大藥用價值,對林產化工和生物制藥產業具有重要意義。“圓齒野鴉椿苗木繁育技術及產業化開發”項目,主要完成人有鄒雙全、何碧珠、吳艷華、劉宇、胡敏杰、陳洪德、梁文賢等。
一、總體思路
以生物學研究為基礎,以突破無法自然更新、常規播種不發芽難題為核心,通過提高播種育苗的成活率解決種苗問題;通過種源優選和無性繁育技術體系的建立,構建藥用或觀賞等專用品系,為苗木產業化奠定基礎;通過定性、定量與生物學實驗,分析植物體藥用性質,探討其消炎、抗癌功能,為生物醫藥產業化發展奠定基礎。
二、主要研究成果
1.圓齒野鴉椿人工育苗技術
首次系統揭示了群落的分布規律、適生生境及開花、結果和成熟規律,調查分析了群落結構、多樣性和土壤理化學性質。發現沙藏催芽處理育苗技術可突破種子后熟與種皮堅硬等難題,控制沙藏催芽至5-10%吐白時播種是發芽率高而整齊的關鍵。研究了不同(年、季節、部位)枝條,3種激素、浸泡時間和組合處理、不同基質上扦插成活率;經過優選扦插長根成苗比現有技術提高了5%左右。突破了堅殼種子破殼取胚、消毒方法,建立胚、莖、葉植株再生技術體系;建立種子萌芽出土后管理技術體系,提出出苗10%揭覆蓋物、防止水漬等關鍵技術;制訂了苗木繁育技術規程。
2.枝葉活性成份提取及對癌細胞的抑制作用
枝葉活性成份對BEL-7404肝癌細胞給藥72小時后的抑制率可以達到81.63%。通過薄層色譜、硅膠柱色譜、中高壓制備色譜對提取萃取物分離純化,利用紅外光譜、質譜及核磁共振對其進行結構鑒定,得到乙基異膽甾醇和一個新化合物,這2個化合物均為首次從圓齒野鴉椿中分離得到,并且實驗最終對2個化合物再次進行了藥理學驗證,IC50分別為501.19mg/L、332.66mg/L,結果證明化合物A與B在體外對BEL-7404肝癌細胞抑制率為59%、58.5%。
3.果皮和種子活性成份提取及消炎作用
通過采用不同的理化實驗,對圓齒野鴉椿果皮、種子的主要活性成分進行定性檢測;對圓齒野鴉椿種子、果皮進行水提、醇提、萃取,并進行抗炎及毛細血管滲透性的藥理活性實驗;發現種皮活性提取物抗炎活性強;對圓齒野鴉椿果皮提取物進行分離純化、分析和結構鑒定。主要研究結果如下。
(1)圓齒野鴉椿種子含有皂苷類、三萜類及甾類、黃酮及其苷類、油脂類、香豆素、內酯、多糖及其甙類;圓齒野鴉椿果皮含有皂苷類、酚類化合物及鞣質類、三萜類及其苷類、黃酮及其苷類、蒽醌類、多糖及其甙類。
(2)果皮及種子提取物的抗炎、降低毛細血管滲透性活性作用均高于陽性對照,其抑制率達到65%,比陽性對照均提高5%以上。
(3)對圓齒野鴉椿果皮提取物進行分離純化,得到了2個化合物。通過高效液相色譜對這2個化合物進行純度分析,結構均在95%以上。利用紅外光譜、質譜、核磁共振光譜等光譜學方法對分離得到的兩個化合物進行分析和鑒定,推斷可能是黃芪甲苷(Astragaloside A)和異槲皮苷( Isoquercitrin)。
三、應用推廣及效益情況
“圓齒野鴉椿生物學特性及苗木繁育技術研究”成果2007年通過由福建省鑒定,達國內領先水平。項目獲得國家發明專利授權4項。開發出兩種配套專用生物藥肥,其中,微生態菌劑可促菌根形成并提升抗旱力,使苗木移栽成活率提高17%、高增長9.3%;開發一種防治蚜蟲的松針提取物制劑,防治有效率達85%。目前該項目已列入2013年中央財政林業科技推廣示范資金項目-《幾種野生觀賞植物繁育技術推廣示范》,通過該項目建立優良種源采種園和標準化育苗基地,種苗市場占有率在1/2以上,年產值超過3000萬元。
項目組定性研究了種子、果皮、枝、葉主要活性成分;分離了黃芪甲苷、異槲皮苷、乙基異膽甾醇和一新化合物(C26H44O5)等4種活性化學單體。黃芪甲苷為四環三萜皂苷的衍生物,在降壓消炎、鎮靜鎮痛、抗病毒、增強機體免疫力、改善心肺功能等方面具有良好的效果;異槲皮苷為黃酮苷類衍生物,具有抗高血壓、抗菌、抗炎等活性?晒┲扑幧a應用,具有廣闊的藥用開發價值。