雪菊活性成分提取及引种研究进展

江虹+秦勇

摘 要：雪菊原产于美国中西部，是中国西部地区广为栽培的一种植物，现今已逐渐作为一种茶饮普及开来。雪菊中含有多种天然活性成分，具有较高的药用价值。本文主要对近些年来雪菊活性成分提取、引种及组织培养方面的研究进展进行了综述，并提出了一些建议，以期能对雪菊的进一步研究、开发利用提供参考。

关键词：雪菊；活性成分；引种；组织培养

中图分类号：TS201.2 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.08.011

雪菊（Coreopsis tinctoria Nutt.）属于菊科金鸡菊属，学名双色金鸡菊，又名蛇目菊，俗称“昆仑雪菊”、“血菊”等[1]。经考证，野生雪菊生长于新疆和田昆仑山区海拔3 000 m以上的雪域区，生长环境极其恶劣，花期较短，采摘非常艰难，产量也极为稀少。由于其独特的生长环境，使雪菊拥有诸多药理价值，吸引了众多研究人员的关注。目前，雪菊已在我国西部地区广泛种植，国内外研究者也在雪菊化学组成成分、提取制备及其生物活性方面做了大量基础性的研究工作，取得了一些阶段性的成果。本研究通过搜集整理近几年雪菊方面的研究成果，对有关雪菊活性成分提取、引种及组织培养的研究情况进行综述。

1 雪菊天然活性成分的提取

目前，已从雪菊中分离鉴定出300多种天然成分，近20余类，其中包括30多种黄酮类物质和人体必需的矿物元素，20多种氨基酸，数十种芳香族化合物，还有丰富的多糖、有机酸、萜烯类、维生素、酶类等具有生物活性的天然成分 [2-3]。木合布力·阿不力孜等[4]曾利用氨基酸自动分析仪测定出雪菊中含有17种氨基酸，其中含有8种人体必需氨基酸。兰卫等[5]采用相应方法测定出雪菊中蛋白质（13.32%）、总糖（26.81%）、总黄酮（11.6%）、总皂苷（111.44 mg·g-1）、总氨基酸（9.83%）的含量。

1.1 黄酮的提取

黄酮类化合物是雪菊的主要有效活性成分之一，它不仅可以作为评定雪菊质量的标准之一，同时又与雪菊的药理作用密切相关[6]，近年来有关雪菊黄酮类物质的研究也越来越多。郭玉婷等[7]和张婕[8]均采用分光光度法分别测定比较了和田地区5个乡镇（博斯坦乡、策勒镇、康克乡、克里亚乡、芝来乡）及达坂城区人工种植的雪菊中黄酮类含量，结果表明：不同产地的雪菊中黄酮含量不同，和田地区5个乡镇的雪菊黄酮含量分别为16.3%，16.0%，16.4%，17.5%，13.8%，达坂城区雪菊的总黄酮含量最高达到19.97%。

为了探究能更快、更有效、更方便地萃取高含量黄酮，不少研究人员对其萃取工艺给予了优化。如吴瑛等[9]也以昆仑雪菊为原料，研究提取时间、温度、料液比和粒度大小4因素对雪菊生物黄酮含量的影响，最终确定当提取温度90 ℃、提取时间60 min、料液比1：90（g·mL-1）、粒度0.40 mm为水溶液萃取法提取黄酮的最优条件，在此条件下雪菊的水溶性黄酮含量达24.85%。阿不都哈力力·艾力等[10]利用超声微波协同优化了超声微波协同萃取雪菊中总黄酮的工艺，结果表明：当料液比为1∶20（W/V），提取液为50%乙醇时，提取时间为60 min，超声微波提取功率为100 W，黄酮含量高达20.33%。尼娜·马吾列斯等 [11]则优选了聚酰胺树脂对雪菊总黄酮纯化的工艺条件，结果发现0.15～0.25 mm聚酰胺对雪菊总黄酮的吸附与解吸较好，此时清洗液的最佳pH值为5，乙醇用量为11倍柱体积、浓度为70%，在该纯化条件下，总黄酮纯度由粗提物22.56%提高到68.04%；蒋莉等[12]则采用随机质心优化程序（RCO）优化了亚临界水提取雪菊中的黄酮含量，通过对提取温度、料液比和提取时间3个因素的优化和验证，获得了亚临界水的最佳提取工艺条件（料液比为0.04，提取温度160～170 ℃，提取时间47 min），此条件下的黄酮含量达15.81%。

1.2 挥发油的提取

挥发油又称精油，是存在于植物中的一类具有芳香气味、可随水蒸汽蒸馏出来而又与水不相混溶的挥发性油状成分的总称。挥发油为一混合物，其组分也较为复杂。研究昆仑雪菊挥发油的化学成分能够为雪菊质量评价提供科学依据，是近年来研究雪菊化学组分的热点之一。

张彦丽等[13]采用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术并结合计算机检索分析挥发油成分，从昆仑雪菊挥发油中鉴定出了22种成分，主要成分为芋烯 （63.23%）、3-蒈烯（7.05%）、β-对缴花烃（5.23%）。沈维治等[14]采用顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对雪菊的挥发性成分进行分析鉴定，结果发现，雪菊中挥发性成分主要以萜烯类和酮类化合物为主，含量最高达到62.23%，其次为醛醇类，含量达6.56%～12.25%；还含有较少量的环氧化合物、芳烃衍生物、杂环类化合物、脂类等，相对含量较高的成分主要有双戊烯，含量为21.19%；其次是6-环癸二烯、5-亚甲基，1-甲基等，含量为9.37%。迪里努尔· 阿布都热合曼等[15]采用超临界CO2流体法萃取得到昆仑雪菊油树脂精油，并用同样技术对其成分进行分离鉴定，结果发现昆仑雪菊油树脂精油有84 种化合物，主要成分为烯类（64.12%）、醇类（11.47%）、烷烃类（8.76%）、酸类（6.31%）、酯类（1.5%），占总化合物含量的92.16%。钱宗耀等[16]也利用相似技术检测出雪菊中主要挥发性成分有马鞭草烯醇3-蒈烯、α-柠檬烯、香芹酮等。刘恩乾等[17]则检测出54个峰，确定了其中的43个化合物，其含量占全油的88.28%，主要成分为大根香叶烯（4.63%）、二十烷（5.2%）、（1R）-右旋樟脑（3.68%）、2-乙基-4-甲基咪唑（8.32%）等。范少丽等[18]利用超临界流体CO2萃取昆仑雪菊油树脂，确定萃取了最优工艺条件。在萃取时间100 min、萃取温度45 ℃、萃取压力20 MPa、夹带剂用量150 mL的条件下萃取效果最优，雪菊油树脂萃取得率为18.42%。

1.3 多糖及皂苷提取

邵理等[19]利用响应面法优化雪菊多糖提取工艺，结果表明，超声时间53 min，液料比60 mL·g-1，温度68 ℃条件下雪菊中多糖萃取率可高达9.85%；马超等[20]采用相似方法优化了雪菊皂苷提取工艺，得出皂苷最优提取工艺条件为：超声温度61 ℃，超声时间29 min，水料比21∶1（mL∶g），在此工艺条件下雪菊总皂苷的提取率高达7.57%。

1.4 绿原酸、木犀草苷和槲皮苷的提取

Christina等[21]以雪菊为材料，使用不同浓度的溶剂（55%，78%，96%的含水乙醇）测定出提取物中含有较多种类的抗氧化活性物质如大花金鸡菊素、木犀草素、芹菜素及酚酸类的绿原酸、咖啡酸。王亮等[22]用RP-HPLC法测定了雪菊、杭菊和贡菊中绿原酸、木犀草苷和槲皮苷的含量，结果表明：不同种类菊花的绿原酸、木犀草苷和槲皮苷含量存在显著性差异。雪菊的绿原酸含量最高，质量分数为7.46 mg·g-1，杭菊含量次之，质量分数为3.28 mg·g-1，贡菊的绿原酸含量最低，质量分数为2.15 mg·g-1；雪菊的木犀草苷含量最高，质量分数为46.58 mg·g-1、杭菊含量次之，质量分数为12.39 mg·g-1，贡菊木犀草苷含量最低，质量分数为7.41 mg·g-1；雪菊的槲皮苷含量最高，质量分数为28.6 mg·g-1，杭菊含量次之，质量分数为24.23 mg·g-1，贡菊木犀草苷含量最低，质量分数为2.2 mg·g-1。

1.5 花青素的提取

花青素类是一类生物活性物质，是药用植物中的功能性有效成分，花青素的研究对研究雪菊药理作用提供了一定的帮助。目前，关于雪菊花青素的研究报道不多，通常都是以乙醇为提取溶剂，回流提取雪菊原花青素。如赵文杰等[23]确定了回流提取昆仑雪菊原花青素的最佳工艺条件。在乙醇浓度60%、料液比为1∶16、浸提时间为2.5 h、浸提温度为60 ℃的条件下昆仑雪菊原花青素的提取率可达到10.24%。迪拉热木· 热黑木等[24]则确定了超声波辅助提取昆仑雪菊原花青素的最佳工艺条件为：超声温度44 ℃，乙醇体积分数60%，超声功率240 W，料液比为1∶22（g·mL-1），浸提时间33 min，反复浸提2次，在此条件下雪菊原花青素的提取率达到13.29%。

2 雪菊引种

近年来，由于愈来愈多的人对雪菊的认识更深一步，雪菊的栽培范围不断扩大，继而使得雪菊的引种量也逐年增加。为了探究雪菊高产栽培技术，研究人员对雪菊引种方面也进行了研究。袁翠莲等[25]针对不同海拔高度、不同密度进行对比种植试验，结果表明：（1）雪菊生育周期短，适应性较强，抗病性和丰产性较好，开花期长，可达70 d左右，产量高；（2）高海拔区雪菊比低海拔区病害发生轻，产量高，花朵大，植株粗壮，开花期延后5 d；（3）摘心处理的产量比不摘心的产量低；（4）不同海拔同等面积下不同密度种植的雪菊小区产量不同，株行距在44.5 cm×50 cm的小区植株开展度最好，植株分枝较多，花朵大，植株强，产花量多。

种子萌发的条件与引种、高产栽培技术等方面因素息息相关，有关雪菊种子相关特性的研究也为雪菊引种工作的进一步进行提供了理论依据。研究人员发现温度、相对湿度、激素对雪菊种子萌发有一定的影响，而雪菊种子萌发对光照无特殊要求。朱军等[26]测定了种子在不同温度梯度（5，10，15，20，25，30，35 ℃）、不同湿度梯度（20%，35%，50%，65%，75%，90%，100%）各个处理的发芽率。结果发现，最适雪菊种子萌发温度为15～25 ℃，相对湿度为65%～75%；在用100 mL·L-1的吲哚丁酸（IBA）、吲哚乙酸（IAA）、6苄基腺嘌呤（6-BA）、赤霉素（GA）不同激素处理的雪菊的种子中发现：6-BA处理种子发芽较为整齐，IAA处理种子发芽率最高，表明激素处理能够明显提高雪菊种子的发芽势。在光照为0 ，12 h·d-1处理后发现，雪菊种子在黑暗和光照条件下均可正常发芽，证明了雪菊种子是光不敏感型种子，播种时不需要特殊处理。

郭艳超等、秦勇等[27-28]还发现雪菊种子有一定的耐盐性，种子的发芽与盐溶液的浓度呈负相关关系。郭艳超等[27]、秦勇等[28]分别用不同浓度NaCl单盐溶液（0%，0.3%，0.6%，0.9%，1.2%）5个梯度和（1，2，3，4 ，5，10 ，15 ，20 ，25 ，30 g·L-1）10个梯度处理雪菊种子，研究不同浓度盐胁迫对雪菊种子萌发的影响，结果均表明：雪菊种子具有一定耐盐性，且随着盐浓度的升高，种子的发芽势、发芽率、活力指数等都有所降低。在郭艳超的研究结果中，在0%～0.9%盐浓度梯度范围内，各性状指标与对照差异不显著，1.2%盐浓度下与对照形成的差异显著；盐浓度为0.3%对种子萌发有促进作用，发芽率为87%；盐浓度超过0.9%时，种子发芽时间明显延迟，发芽率变为57%；种子萌发时的耐盐极限浓度为3.83%；耐盐适宜范围在0%～0.3%；耐盐半致死浓度为2.25%。秦勇的研究结果发现，较低浓度的NaCI溶液对雪菊种子萌发影响较小，高浓度的NaCI溶液对雪菊种子萌发影响较大，当NaCI溶液达到15 g·L-1浓度时，雪菊种子不发芽。

3 雪菊的组织培养

迄今为止，有关雪菊的组培研究相对还较少。唐建卓等[29]以带芽茎段、茎尖、叶片为外植体，MS为培养基，添加不同浓度6苄基腺嘌呤（6-BA）和萘乙酸（NAA），进行组织培养试验研究。结果表明：MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1的培养基适合于带芽茎段愈伤组织诱导；MS+6-BA 3.0 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1的培养基适合于叶片愈伤组织诱导；MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1的培养基适合于茎尖愈伤组织诱导；MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1的培养基适合于雪菊愈伤组织增殖和不定芽诱导；适合雪菊试管苗生根的培养基为1/2MS+6-BA 0.3 mg·L-1+NAA 0.03 mg·L-1，蔗糖减半，平均生根数为8.47条。以雪菊无菌苗的带芽茎段、茎尖和叶片为外植体，成功地诱导出了愈伤组织，其中带芽茎段愈伤组织诱导率最高，时间最短，效果最好，茎尖次之，叶片最差。

4 建议与展望

相对于国外，我国对雪菊的研究起步较晚。目前，我国主要对雪菊药理功能的研究较为普遍，迄今为止已报道的雪菊药理作用也颇多，主要包括抗炎[30]、降血脂[31-33]、降血压[34]、降血糖[35-37]、抗凝血[38]、抗氧化[39-40]等，在雪菊的生物学特性、生长发育、光合生理、逆境生理等方面的研究方面均处于初级阶段，对其天然化学物质的提取、生物活性成分鉴定等方面仍需进一步深入研究，而有关雪菊传粉生物学等方面的研究还未见报道。随着人们对雪菊的关注度不断提高，饮用雪菊产品的人数将越来越多，今后进一步开发利用雪菊也显得尤为重要，可见雪菊仍存在较高的研究价值。

参考文献：

[1] 新疆植物志编辑委员会.新疆植物志（第5卷）[M].乌鲁木齐： 新疆科技卫生出版社，1999.

[2] 梁巧玲.昆仑雪菊的研究进展[J].安徽农业，2014，42（8）：2 305-2 306.

[3] 杨博，张薇.新疆雪菊化学成分及研究进展[J].化学工程与装备，2013（11）：140-142.

[4] 木合布力·阿不力孜，张兰，张敏.昆仑雪菊中氨基酸的含量分析[J].医学导报，2011，30（4）：431-432.

[5] 兰卫，赵保胜，李玉清.昆仑雪菊中多种成分的含量测定[J]. 中国实验方剂学杂志， 2012，18（10）：101-103.

[6] 郑大成，木合布力，阿依努尔，等. 昆仑雪菊水溶性黄酮的制备及初步鉴定[J].亚太传统医药，2010，6（10）：18.

[7] 郭玉婷，景玉霞，吴燕妮，等.新疆和田地区不同产地昆仑雪菊的质量评价[J].新疆医科大学学报，2013，36（10）：1 460-1 462.

[8] 张婕.人工种植与野生昆仑雪菊总黄酮含量的测定[J].新疆中医药，2013，31（6）：49-51.

[9] 吴瑛，王秀芳，袁守亮. 响应面分析昆仑雪菊水溶性黄酮类化合物的提取工艺[J].食品科学，2013，34（6）：129-133.

[10] 阿不都哈力力·艾力，西力扎提·阿布来提，古海妮萨·麦合木提，等.超声微波协同萃取维药雪菊中总黄酮工艺研究[J].广州化工，2013，41（7）：75-77.

[11] 尼娜·马吾列斯，朱青梅，图力帕尔·吐莫尔，等. 聚酰胺树脂纯化昆仑雪菊总黄酮的工艺研究[J].新疆医科大学学报，2013，36（12）：1 753-1 756.

[12] 蒋莉，祁英，刘玉梅.随机质心映射优化法对新疆雪菊中黄酮和多酚提取工艺的研究[J].食品工业科技，2014，17：258-261.

[13] 张彦丽，韩艳春，阿依吐伦·斯马义.GC-MS对昆仑雪菊挥发油成分的研究[J].新疆医科大学学报，2013，33（11）：1 299-1 300.

[14] 沈维治，邹宇晓，刘凡，等.顶空固相微萃取气质联用分析比较雪菊[J]. 热带作物学报，2013，34（4）：771-776.

[15] 迪里努尔·阿布都热合曼，敬思群，吴珊.昆仑雪菊油树脂精油成分分析及抑菌活性[J].食品与发酵工业，2013，39（12）：167-169.

[16] 钱耀宗，安冉，华震宇，等. 固相微萃取气质联用分析新疆雪菊的挥发性成分[J].中国实验方剂学杂志，2014，20（7）：82-85.

[17] 刘恩乾，张枝润，邓媛元，等.雪菊挥发性成分的（GC-MS）分析[J].广西植物，2014，34（5）：706-709.

[18] 范少丽，迪里努尔·阿布都热合曼，敬思群.昆仑雪菊油树脂超临界萃取工艺优化及成分分析[J]. 食品工业，2014，35（11）：129-131.

[19] 邵理，詹萍，田洪磊. 响应面法优化新疆昆仑雪菊多糖提取工艺研究[J].食品工艺科技，2014，21（35）：233-236.

[20] 马超，贺翠，王燕芳，等.响应曲面法优化昆仑雪菊皂苷提取[J].中国酿造，2013，32（9）：109-111.

[21] Christina Zǎlaru，Claudia C Crisan，Ioan Cǎlinescu，et al. Polyphenols in Coreopsis tinctoria Nutt. fruits and the plant extracts antioxidant capacity evaluation[J].Central European Journal of Chemistry，2014，12 （8）：858-867.

[22] 王亮，汪涛，郭巧生，等.昆仑雪菊与杭菊、贡菊主要活性成分比较[J].中国中药杂志，2013，20（38）：3 442-3 445.

[23] 赵文杰，敬思群. 原花青素工艺优化[J].食品科技，2013，38（4）：214-218.

[24] 迪拉热木·热黑木，赵文杰，敬思群. 响应面法优化超声波辅助提取新疆昆仑雪菊原花青素工艺[J]. 食品工业，2014，35（3）：86-90.

[25] 袁翠莲，李国昌，陈新党，等.雪菊引种试验[J].云南农业，2014（4）：39.

[26] 朱军，李晓瑾，王果，等.昆仑雪菊种子萌发特性研究[J].种子，2012（31）：77-78.

[27] 郭艳超，孙昌禹，王文成，等.盐胁迫对雪菊种子萌发的影响[J].中国园艺，2013（12）：11-13.

[28] 秦勇，廖静云.NaCl胁迫对两色金鸡菊种子萌发的影响[J].园艺学报，2012，39（S）：2752.

[29] 唐建卓，秦勇，叶尔根·夏依木拉提，等.雪菊的组织培养研究[J].新疆农业大学学报，2013，36（6）：454-457.

[30] ZHANG Yuan，Mourboul Ablise，LI Zhi-yuan. Research advance in medicinal plants from genus Coreopsis[J].China Journal of Chinese Material Medical，2013，38 （16）：2 633-2 638.

[31] 毛新民，韩雪，卢伟，等.两色金鸡菊对糖尿病小鼠血糖、血脂的影响[J].中药药理与临床，2014，30（2）：78-80.

[32] 梁淑红，庞市宾，刘晓燕，等.金鸡菊提取物降血脂作用的动物实验研究[J]. 农垦医学，2009，31（6）： 495-498.

[33] 崔康康，姬凤彩，王志琴，等.新疆昆仑雪菊水提液对大鼠血脂的影响[J].新疆农业大学学报，2013，36（5）：366-370.

[34] 梁淑红，哈木拉提，庞市宾，等. 金鸡菊提取物降血压化学成分实验研究[J]. 时珍国医国药，2012，21（7）：1 619-1 621.

[35] 张燕，李琳琳，王丽凤，等.新疆昆仑雪菊5种提取物对α-葡萄糖苷酶活性的影响[J].中国实验方剂学杂志，2011，17（7）：166-169.

[36] Dias Teresa，LIU Bo，Jones Peter，et al. Cytoprotective effect of Coreopsis tinctoria extracts and flavonoids on tBHP and cytokine-induced cell injury in pancreatic MIN6 cells[J].Journal of Ethnopharmacology，2011，139 （2）：485-492.

[37] 张淑鹏， 李琳琳， 王丽凤，等. 昆仑雪菊提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用[J].现代生物医学进展， 2011，11（6）：1 055-1 058.

[38] 明婷，庞市宾，刘晓燕，等.金鸡菊提取物对微循环及抗凝血作用的实验研究[J].农垦医学，2012，34（1）：17-19.

[39] 曹燕，庞市宾，徐磊，等.金鸡菊提取物体外抗氧化活性[J].中国实验方剂学杂志，2011，17（12）：144-147.

[40] 明婷，孙玉华，胡梦颖，等. 金鸡菊提取物降压及体内抗氧化作用的研究[J].中国实验方剂学杂志，2012，18（10）：249-252.