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生物技术毕业论文编号：089300141002 本科毕业论文题 目： _小花棘豆成分的研究及其应用_ 学 院： 生命科学学院 专 业： 生物技术 年 级： 2008级 姓 名： 林泽昱 指导教师： 范伟全(副教授) 完成日期： 2012年5月30日 目 录目 录1中文摘要2英文摘要3引 言41、小花棘豆的化学成分51.1黄酮类成分51.2三萜皂甙类成分51.3生物碱类成分51.4其他类成分52、小花棘豆的药理作用52.1抗肿瘤作用52.2对家畜的毒副作用5 2.3其他药理作用63、化学成分的提取和鉴定63.1小花棘豆生物碱成分的提取6 3.2化学成分预试73.3总硷的提取73.4总硷的鉴定74、总硷药理作用研究74.1对小鼠肉瘤: 生长的影响84.2对小鼠疼痛反应的抑制作用84.3对动物活动的抑制作用84.4对心血管系统的影响85、小花棘豆对植物种子萌发具化感作用96、开发利用研究现状及展望96.1棘豆提取物的药源开发研究96.2 小花棘豆作为动物饲料的开发利用研究10结 束 语12参考文献 14 致 谢161 内蒙古民族大学本科毕业论文 摘 要 小花棘豆为豆科棘豆属草本植物，是疯草的一种。一方面，它可供药用，具麻 醉、镇静、止痛之功效，用于关节炎、牙痛、神经衰弱及小鼠肉瘤等疾病的治疗；另一方面，又可导致家畜中毒，诱发疯草病。小花棘豆引起中毒的主要成分是生物碱。 为了更好地评价小花棘豆的毒理和药理活性并筛选出小花棘豆的有效成分，本研究对 小花棘豆的生物碱成分进行了系统分析及其毒性和抗肿瘤活性的测定， 通过本研究，得到以下结论：.生物碱的系统分析表明，小花棘豆正丁醇萃取段的生物碱含量较多，而氯仿和 乙酸乙酯的萃取段的生物碱种类较多。气相色谱测定表明氯仿、乙酸乙酯和正丁醇萃 取段的苦马豆素含量分别为 5.03%，8.34%和 11.08%。 .GC-MS 显示，小花棘豆的氯仿和乙酸乙酯萃取段至少含有 9 个小极性生物碱。 .首次从小花棘豆中.分离到一种白色针状结晶的单体化合物，结构鉴定表明其是吲哚里西啶生物碱-苦马豆素，计算其提取率为 0.002%。 .通过给小鼠灌服小花棘豆生物碱的正丁醇萃取部分，复制出以实质器官的细胞空泡变性为特征的疯草中毒的病理学变化。苦马豆素对小鼠肉瘤S180细胞和Eca-109细胞有一定的抑制作用，对N-28、N- 45和SGC-7901 细胞的作用较差。对S180细胞的作用主要是阻止细胞进入S 期，从而抑制细胞的增殖。据营养分析,棘豆相当于中上等苜蓿的营养价值。如此巨大的具有丰富营养价值的生物资源,正是存在于饲草料严重缺乏的该地区,尤其是冬春季草畜矛盾更为突出。如能作为饲料资源利用,一方面,每年可产生巨大的直接经济效益。另一方面,棘豆被开发利用后,能减少可耕地饲草种植面积(如苜蓿、草木樨等) , 以用作农业耕地。这在我们这个人口多、耕地少、粮食问题很突出的国家, 是有很大现实和深远意义的。关键词：小花棘豆 生物碱分析 苦马豆毒素 毒性 抗肿瘤 营养价值 饲料 Abstract Oxytropis glabra DC, is mad a kind of grass. On the one hand, it are available for medicine, with linen drunk, composed, the effect of pain, used for arthritis, toothache, nervous exhaustion and the treatment of diseases such as mice sarcoma; On the other hand, and can lead to livestock poisoning, induce crazy grass disease. The cause of poisoning the bean main component is alkaloids. In order to better evaluate floret ratchet toxicology and pharmacological activity beans are screened the effective ingredients of the beans, the floret of the beans alkaloid components analyzed and its toxicity and antitumor activity of determination, through this research, get the following conclusion: alkaloids system analysis shows that the beans are the extraction segment of the alkaloid content more, and chloroform and ethyl acetate extract of the period of alkaloids sort is more. The gas phase chromatographic show that chloroform, and n-buoh and take the bitter MaDou transformed for meat content were 5.03%, 8.34% and 11.08%. GC-MS display, floret of the beans chloroform and ethyl acetate extract containing at least nine for small polarity alkaloids. , for the first time in the beans to isolate the a white needle crystal compounds of monomers, the structure identification shows that it is totally alkaloids indoles in on the west-bitter MaDou element, calculating the extraction rate is 0.002%. through the mice take the beans filling the alkaloid extraction is part, reproduce in real organs in the cell vacuoles degeneration is the characteristic of crazy grass poisoning pathology. bitter MaDou element of mice S180 sarcoma cells and Eca-109 cells have certain inhibition of N-28, N-45 and SGC-7901 cells role is poorer. S180 cells to the main role is to prevent the cells into S phase, thus inhibiting cell proliferation. According to nutritional analysis, the beans in the equivalent of superior alfalfa nutritional value. Such a great with rich nutrition value biological resources, it is exist in the serious lack of hours in the region, especially the contradictions between winter spring is more prominent. If can feed resources use as, on the one hand, every year, and can produce huge direct economic benefits. On the other hand, the beans are developed after use, can reduce the arable land forage grass planting area (such as alfalfa, the species), to used for agricultural land. This in our population, cultivated land and grain problem very prominent countries, is very real and far-reaching.Key words: Oxytropis glabra DC ； alkaloids analysis ；MaDou bitter；poison ；toxic antitumor； nutritional value；feed引 言 小花棘豆（Oxytropis glabra DC.）俗称醉马草、绊肠草、马绊肠等，是豆科（Legiumosae）棘豆属（Oxytropis）多年生草本植物,形态变异较大,，生长于草原、荒漠草原及荒漠区的低湿地上，耐寒、耐贫瘠，为轻度耐盐碱中生植物,多生长于海拔15002500m、降雨量为200300mm的天山草原,广范分布在内蒙西部地区、陕西、宁夏等省区。特别在伊盟, 800万亩滩地草场上醉草复盖面积约为10万亩。小花棘豆是毒草,有毒成分为苦马豆素,通过专一抑制溶酶体酸性A-甘露糖苷酶和高尔基体甘露糖苷酶的活性,引起细胞功能紊乱,牲畜采食并在体内积累到一定程度后会引起中毒，表现为食欲不振、精神抑郁、体重下降、母畜流产，重者甚至死亡,每年各地牲畜因采食该草而大批中毒 ,严重危害了新疆草原畜牧业的发展。现已发现导致家畜小花棘豆中毒的主要物质是生物碱。目前从小花棘豆中已分离鉴定出的生物碱按照其结构特征大体上可分为三大类: 一类是吲哚里西啶生物碱类,代表性化合物为苦马豆素和氧化氮苦马豆素;二类是喹诺里西啶生物碱类,代表性化合物为臭豆碱、黄华碱、羽扇豆碱、N -甲基金雀花碱等;三类是哌啶生物碱类,代表性化合物为 2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮。在一定程度上经典的生物碱提取分离方法是凭经验摸索进行,方法相对简单。为了弄清新疆南疆的小花棘豆生物碱成分,更好地防治家畜中毒,采用乙醇浸提-有机溶剂萃取法、超声波协助提取法、乙醇浸提-柱层析分离法3种方法提取小花棘豆中的总生物碱,比较3种方法的提取率,旨在找到一种周期短、简便、易于操作提取总生物碱的方法。Dennis等于1986年对SW进行研究，发现其具有抑制肿瘤细胞生长的重要作用，因而的开发利用逐渐受到重视鉴于人工合成 步骤复杂、产量低、成本高，因而生物提取成为获得SW的重要途径近年来，国内外学者已从小花棘豆、甘肃棘豆及茎直黄芪等疯草中成功分离得到产SW的内生真菌卢萍、霍鸿雁从不同地理种群的小花棘豆中分离培养得到内生真菌，并鉴定该真菌属于Embeilssia但目前关于不同培养条件对棘豆内生真菌SW含量影响的报道很少，本文选择文献中产SW的菌株OW5.3，通过改变固体培养基的培养条件，对内生真菌进行优化培养研究，旨在为今后用内生真菌生产高含量SW奠定基础小花棘豆可通过其根瘤菌固氮,改善土壤营养状况,根系可防风固沙,对生态环境保护和可持续发展有积极作用.此外,小花棘豆是重要的中药原料, 有麻醉、镇静和止痛等功效,用于关节炎、牙痛、皮肤瘙痒、神经衰弱、失眠及小鼠肉瘤等疾病的治疗17-92.内生真菌指生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官的细胞内部或细胞间隙的真菌110-112.植物与内生真菌互惠共生, 植物为内生真菌提供光合产物及矿物质, 内生真菌的代谢物能刺激植物生长发育,提高寄主植物对生物胁迫和非生物胁迫的抵抗力112-132. Vogl首次从黑麦草LoliumtemulentumL.种子内分离出内生真菌1142,Strobel 从短叶红豆杉的韧皮部分离出内生真菌安德氏紫杉霉Taxomycesandreannae, 它与宿主植物能产生同一次生代谢产物紫杉醇,是重要的肿瘤治疗药物1152. Simmons以大蒜Alliumsativum埃里砖格孢E.allii为模式种设立了埃里砖格孢属Embellisia1162.Braun等在两种棘豆(O.lambertii、O.sericea)和一种黄芪( A.mollisimus) 中分离出内生真菌Embellisiasp.L12,发现它能产苦马豆素, 可使草食动物中毒,且内生真菌中苦马豆素的含量水平与其宿主植物中苦马豆素含量水平高度相关1172.卢萍等从小花棘豆的6个地理种群部分单株植物中检测出有内生真菌, 并发现有内生真菌的植株同时也含苦马豆素, 基本建立了内生真菌与苦马豆素间的对应关系142.核糖体rRNA 基因含高度保守的5.8SrDNA 及中度保守的ITS,5.8SrDNA区高度保守,主要用于种、属及以上分类层次的系统学研究,ITS区中度保守,比较适合种间及种下关系的研究, 因此,5.8SrDNA/ITS 序列在真菌分子系统学的研究中被广泛使用118-192.本研究利用小花棘豆单株植物进行体外内生真菌培养,并对培养出的内生真菌进行菌落和分生孢子的微生物学特征研究,同时提取内生真菌菌丝体DNA,扩增其5.8SrDNA/ ITS区,分析比对所得序列,结合微生物学研究结果,旨在确定内生真菌所属类群,为研究其系统分类地位提供依据.一、小花棘豆的化学成分1.1黄酮类成分有关棘豆属植物中黄酮类成分的研究,早在20世纪70、80年代,前苏联及加拿大学者已作过综述性的报道,李玉林等也对其进行了进一步的报道,认为黄酮类为棘豆属植物的主要化学成分,以黄酮醇甙类化合物尤为突出。迄今为止,从棘豆属植物中分离得到的黄酮类及其衍生物共52个1.2三萜皂甙类成分1974年,前苏联学者Iriste等从O.lanata中首次分离得到三萜皂甙类成分1,我国学者从1987年至今先后从棘豆属3 种植物中分离得到了18 种三萜皂甙类成分, 除李玉林等报道的14种外, 还从二色棘豆中分离得到2种环丙烷型三萜皂甙; 从小花棘豆中分离得到2种齐墩果烷型三萜皂甙。1.3生物碱类成分生物碱类是棘豆属植物引起家畜中毒的主要成分。对生物碱类的研究最早报道的是1929 年Couch由O.lambertii中分离得到的一种多羟基含氮类化合物。随后, 棘豆属植物毒性生物碱的研究受到了广大学者的重视,迄今为止,已从该属植物中分离得到了20多种生物碱类成分,其中喹喏里西定类(quinolizidinealkaliods)8种,吲哚里西定类(Indolizidinealkaloids)2种,喹啉类(quinolinealkaliods)1种,有机酰胺类12种,其它类2种2。此外,冰川棘豆是新发现的有毒植物种3 , 据谭远友3 等研究报道,冰川棘豆中所含生物碱与上述生物碱均不相同,至于其所含生物碱的结构类型,目前尚未见报道。邱丹等对绵羊宽苞棘豆中毒时4项血清生化指标的变化进行了研究,对于宽苞棘豆引起绵羊中毒的化学成分,目前尚未见报道。1.4其他类成分迄今为止,从棘豆属植物中分离得到了2种含氯的化合物,它们分别为1, 1,1,7,7,7-六氯-2,6-二羟基-庚和2,2,2-三氯乙醛乙基半缩醛;一种联苯环辛烯类木脂素五味酯甲, 除李玉林等报道的外,还分离得到了蜂花酸、谷甾醇。4二、小花棘豆的药理作用2.1􀀁 抗肿瘤作用1979年,兰州医学院用黄花棘豆的醇及水提取物对小白鼠移植性S180肉瘤进行了抑制作用试验证明黄花棘豆的醇及水提取物对小白鼠S180肉瘤均有明显的抑制作用。新疆医学院用小花棘豆根中提取物的总生物碱也进行了小白鼠S􀀁180抑制试验, 亦证明有抑制作用5 。国外,也有人用口服棘豆有毒成分 苦马豆素,证明可使小白鼠移植性肺部肿瘤消失5 。近几十年来, 苦马豆素也作为一种具有前景的抗癌药引起了国内外学者的关注6 。因此, 苦马豆素是棘豆属植物抗肿瘤作用的主要物质基础。 2.2􀀁 对家畜的毒副作用棘豆属植物对家畜的毒副作用的主要物质基础是生物碱类成分。棘豆属植物中,有7种可引起家畜中毒, 除了曹光荣7 等报道的5 种外, 冰川棘豆7和宽苞棘豆( O.latibracteata ) 7 是新发现的有毒植物种。其他棘豆植物是否有毒, 还不清楚。国外学者先后对小花棘豆、黄花棘豆、甘肃棘豆等的毒性进行了不同程度的研究, 发现棘豆中毒可引起以下几种病理变化。第一、对血清甘露糖苷酶的抑制作用􀀁 国外学者将棘豆属和黄芪属有毒植物统称为疯草。1982年, Huxtable8认为,病草的主要成分为吲哚兹定生物碱(Indolizidinealkaloid),并发现其对溶酶体甘露糖苷酶(mannosidase)具有强烈的抑制作用;之后,曹光荣等从黄花棘豆中分离得到了吲哚兹定生物碱 苦马豆素,并证实这种生物碱对甘露糖苷酶有抑制作用,对中毒山羊停止饲喂黄花棘豆,血浆甘露苷酶迅速恢复正常。赵宝玉等从甘肃棘豆中分离出的8甲基1羟基吲哚兹定醇对山羊血清甘露糖苷酶有明显的抑制作用。8第二、组织细胞空泡变性 棘豆属植物所含的吲哚里西定类生物碱(Indolizidinealkaloids)使哺乳动物组织细胞产生空泡变性。王凯等曾用家兔和绵羊分别对黄花棘豆(O. ochrantha )和甘肃棘豆的毒性进行了研究,发现棘豆中毒可以引起家兔和绵羊的心肌、肝、肾、肺等器官的细胞出现颗粒变性,胰腺腺泡细胞、小脑浦顷叶氏细胞严重空泡变性,脾小体减少,淋巴细胞数量减少,淋巴结内有大的呈空泡状的巨噬细胞,这与张生民 、李勤凡、李洪业 等报道的马、绵羊、家兔、小白鼠和山羊等棘豆属植物中毒的病理组织变化基本一致。9第三、其他变化􀀁 顾百群等研究表明, 甘肃棘豆可以降低山羊的细胞免疫功能,中毒山羊E􀀁玫瑰花环形成率明显降低,并随着中毒程度的发展,这种现象越来越明显;冰川棘豆中毒动物普遍有小细胞性贫血症状,甘肃棘豆中毒山羊不仅血清甘露糖苷酶活性下降, 尿低聚糖排泄量增高,而且尿低聚糖中的甘露糖含量也随中毒加重而增高。102. 3其他药理作用从小花棘豆总黄酮甙元中分离出鼠李柠檬素和一未经鉴定的棕色粉末, 这两种成分的药理和临床均证明为治疗慢性气管炎的有效成分。药理实验表明, 镰形棘豆总黄酮甙元能增加肾上腺皮质功能, 但本身无皮质激素样作用。三、化学成分的提取和鉴定3.1小花棘豆生物碱成分的提取 利用 95乙醇进行热回流，从15kg小花棘豆中提取出浸膏，浸膏用1HCl酸化，过滤，得酸水液。酸水液用氯仿萃取除去杂质后，用 NaOH调pH至9-10，得碱水液。碱水液依次用氯仿、乙酸乙酯和正丁醇萃取，回收溶剂分别得氯仿部分、乙酸乙酯部分和正丁醇部分。TLC初步分析各部分生物碱。气相色谱检测各萃取段苦马豆素的含量。结果表明，小花棘豆热回流出膏率为14.7%，氯仿、乙酸乙酯和正丁醇各段萃取所得总生物碱依次为 3.01g，5.15g 和 119.57g ，计算出碱率为0.85；TLC 检测表明小花棘豆中至少含有9个吲哚里西啶生物碱，其中氯仿部分和乙酸乙酯部分的生物碱种类较多；而且与苦马豆素标准品比较，各部分均有与苦马豆素显色相似的点。气相色谱测定各萃取段的苦马豆素含量分 别为 5.03%、8.34%和 11.08%。2小花棘豆小极性生物碱的分离和GC-MS 分析将小花棘豆的氯仿和乙酸乙酯 萃取段合并，应用柱层析分离技术将其分成若干个极性段，TLC 检查生物碱集中的极 性段用于 GC-MS分析，结果表明，小花棘豆中至少含有 9个小极性生物碱。113小花棘豆中苦马豆素的分离、纯化与鉴定应用硅胶柱层析法对小花棘豆的正丁醇部分进行分离、纯化，得到一个白色针状结晶的单体化合物，通过熔点和波谱技术（MS，IR 和 NMR） 对分离到的单体化合物进行结构鉴定，确定该白色针状结晶为 苦马豆素,计算提取率为 0.002%。124小花棘豆正丁醇部分的毒性研究 每天按1600mg/kg、800mg/kg、400mg/kg剂量分别给小鼠灌服小花棘豆正丁醇提取部分，在灌服60d后，病理组织学及超微结构检查，主要表现有肝、肾等实质器官的细胞胞质空泡变性。这与苦马豆素中毒引起的 病理变化一致，表明小花棘豆主要有毒成分是苦马豆素。 5苦马豆素的抗肿瘤活性研究通过细胞生长曲线的绘制，分析苦马豆素对S180 细胞生长的抑制作用；通过MTT比色法，测定苦马豆素对Eca-109、N-28、N-45 和SGC-7901细胞增殖的抑制率；通过流式细胞术（FCM）检测苦马豆素对S180细胞周期的影响。13结果为S180细胞经不同浓度的SW处理后均出现细胞增殖被抑制；MTT 检测 WP=6 ii结果表明 2.5 mg/L SW对 Eca-109细胞生长的抑制率为 50.38%；10mg/L SW对 N-28、 N-45 和 SGC-7901 细胞抑制率分别为 25.90% 19.31%和 21.91%；FCM 检测表明经苦马豆素作用24h后 S180细胞的 G0-G1期细胞增多，S期细胞减少。3.2化学成分预试 取小花棘豆根粉40 克, 加95 % 的乙醇2 0 毫升, 在水浴上回流4 小时, 回收乙醇至1 毫升等于原药1 克。按圆形纸层析法进行预试。14结果: 本植物含有生物硷、黄酮、苗醇类和内醋类等化台物。3.3总硷的提取: 取小花棘豆根粉,以酸性乙醇渗瘾。渗挽液经减压浓缩。用5%硫酸吝液酸化(l H 3 ),放置过夜, 过滤。再用碳酸钠硷化至pH9 ,放置后,用氯仿抽取,至对碘化秘钾试剂呈弱反应。合并氯仿液,用无水碳酸钠干燥,水浴上回收氯仿,得总硷。153.4总硷的鉴定:1试管法鉴定: 取总硷30 毫克, 加2 % 的盐酸6 毫升溶解, 分盛三试管中, 以碘化秘钾试剂、硅钨酸试剂及碘化汞试剂试验, 皆呈现生物硷反应沉淀。162纸层析鉴定: 以中速新华层析滤纸, 将总硷溶于氯仿点样。以正丁醇一醋酸一水(4:1:5)为展开剂,上行法,13小时,室温20C 。用改良的碘化秘钾试剂显色。结果有三个棕黄至红棕色斑点。3. 薄层层析鉴定: 以硅胶(西德产) 为吸附剂制板。以丙酮一醋酸一水(6.5:1.5:0.1)作展开剂,以改良的碘化秘钾试剂作显色剂。结果有四个红棕色斑点,lf值分别为0.96, 0.71,0.17,0.07。经以上鉴定可知总硷中至少有34 种成分。17四、总硷药理作用研究4.1对小鼠肉瘤: 生长的影响:方法: 取体蚕为18 2 克健康小白鼠, 雌雄不拘。以接种S8 腹水型7 天的腹水, 按1 :3 以无菌生理盐水稀释作接种液。按每只小鼠0 . 2 毫升注射于腋部皮下。第二日随机分组, 组间平均体重差不宜超过1 一2 克。然后腹腔给药, 每天一次, 共7 日。于末次给药后24 小时, 将动物处死, 剖出肿瘤并称重。计算总硷对肿瘤生一长的抑制率。18结果: 总硷对S180有抑制作用。4.2对小鼠疼痛反应的抑制作用:方法:以“热板法,试验。室温18-2O C , 水浴温度55士0.5C。取体重18-22克的雌鼠,经预试在35秒内有纸后足反应者,随机分为两组。给药组腹腔注射2 % 总硷0.2 毫升/只,对照组腹腔注射生理盐水0.2毫升/只。给药后的1小时内按每20分钟测一次反应,至第2小时再测一次。19实验结果按下列公式计算其痛阂提高的百分率: 用药后平均痛时 痛闹提高百分率 100% 用药前平均痛时痛阐提高达130%以上者, 即认为有镇痛作用。结果:给药后,共测定4 次,其痛闽提高率皆超过130%。经统计学处理P 值皆 0.0014.3对动物活动的抑制作用:方法: 以“ 吊笼” 活动记录法进行试验。取体重为20 克,正常活动相似的小鼠两只, 分别放入两个吊笼中, 吊笼上端用弹簧悬挂, 下端则用线连于杠杆土。在记纹鼓上记录其正常活动5 一10 分钟后, 将鼠取出, 给甲鼠腹腔注射生理盐水0.2 毫升, 乙鼠腹腔注射0. 5 % 的总硷0 . 2 毫升, 经5 一10 分钟再记录两鼠活动。20结果: 给总硷小鼠表现安静,其活动有明显减少。两次实验结果皆相似。4.4对心血管系统的影响:第一、对犬血压的影响:方法: 按急性降压实验法总硷对小鼠活动的影响以犬进行试验。用戊巴比妥钠溶液静脉注射( 5 % 的溶液, 3 0 毫克/ 公斤)。以拘株酸钠溶液抗凝。记录正常血压后, 按0 . 2 毫升/ 公斤给1 %的总硷, 记录血压改变, 连续三次。然后, 给心得安, 经10 巧分钟后, 再给同上剂量的总硷, 连续三次, 并比较其血压变化。结果: 对麻醉犬, 总硷可使血压下降(平均为50 毫米汞柱左右) 。用心得安后, 再给总硷, 血压下降幅度明显减小(平均15 毫米汞柱左右) 。第二、对离体兔心的作用:方法: 按离体兔心实验法。用白制改良的Langenldoff离体兔心灌流装置。灌流压为40-50毫米永柱,浴温38士1C。以乐氏液灌流并描记正常心动曲线后, 给总硷。结果: 总硷可使兔心收缩幅度减小, 心率变慢, 但维持时间很短。第二、对离体兔耳血管的影响:方法: 按离体兔耳血管试验法 。取1 . 5 公斤以上的家兔, 以20 % 乌拉坦1 克/ 公斤静脉麻醉, 卧位固定于兔台上。找出耳中动脉, 以带塑料管的针头插入并结扎。切下免耳, 并固定于玻板上。以乐氏液灌注血竹,记录正常流出量。然后,给总硷,观察其变化。21第三、对离体兔肠的影响:方法: 按离体肠管实验法以离体兔肠实验, 浴温38 士1 O C , 以台氏(Tyrode)液为营养液。描记正常曲线后,给总硷,待作用显著时,再加入阿托品。22结果: 总硷可使兔肠明显收缩, 阿托品对其无对抗作用。五、小花棘豆对植物种子萌发具化感作用小花棘豆是有毒植物， 牲畜采食后表现出以慢性神经机能障碍为特征的中毒现象，轻者食欲不振、精神抑郁、体格消瘦、母畜流产，重者死亡。由于小花棘豆具有耐寒、耐瘠薄、耐干旱，生命力顽强的特性，在干旱气候条件下，也能恶性蔓延、连片生长，大面积覆盖草地抑制其他牧草生长。小花棘豆虽然有毒，不适宜牲畜取食，但其还具有一定的药用价值， 并且在草原环境生态系统中具有自己的生态位。例如它具有抗风沙、耐干旱等特性，对遏制草原荒漠化、维系草原生态平衡具有一定的正面作用。植物化感作用是植物(包括微生物)释放化学物质到外部环境，影响相邻植物生长发育的作用。化感作用与生境改变、群落演替以及植物优势种群的建立密切相关。化感作用是通过植物向周围环境中释放或分泌化感物质实现的，化感物质主要为植物次生代谢产物。研究小花棘豆的化感作用，23有助于了解其在草原植物种群演替、维系生态平衡中的作用。因此，本试验就小花棘豆地上部分和地下部分对几种牧草和农作物种子萌发的化感效应进行了研究，为进一步探讨小花棘豆的化感作用提供参考依据。六、开发利用研究现状及展望6.1棘豆提取物的药源开发研究 国内, 兰州医学院( 1979) 最早用黄花棘豆的醇及水提取物对小白鼠移植性S180 肉瘤进行了抑制作用试验, 证明黄花棘豆的醇及水提取物对小白鼠S180 肉瘤均有明显的抑制作用。新疆医学院用从小花棘豆根中提取的总生物碱也进行了小白鼠S180抑制试验, 亦证明有抑制作用。其后, 西北农业大学张守信、曹光荣等( 19861989) , 用从宁夏海原县采集的盛花期黄花棘豆地上部分醇提取物, 采用经胃灌服和腹腔注射两种给药途径, 对昆明种雄性小白鼠经皮下接种的S180 瘤细胞进行了抑瘤试验。24结果表明,黄花棘豆醇提取物对小白鼠移植性S180 肉瘤有明显的抑制作用, 其灌服瘤重抑制率为55. 89%,腹注瘤重抑制率为64.93%。国外, 也曾有人用口服苦马豆素( 棘豆有毒成份) 证明可使小白鼠移植性肺部肿瘤消失。25关于棘豆提取物的药源开发方面, 目前研究较少, 尚属初步。棘豆醇提取物的抑瘤试验尚需对棘豆不同部位( 包括种子) 、不同生长期、提取物的有效组份、给药途径和剂量方面进行深入研究, 并应进一步扩大试验瘤谱, 以对抑瘤效果和实用性作出最终评价。1) 研制犊牛、羔羊代乳料和开食料, 培育乳用公犊肉用, 扩大肉牛的来源。2) 研制和推广肉牛、羔羊育肥以粗饲料为主的新的饲料配方, 研制牛羊膨化日粮。如成年羯羊颗粒饲料, 粗料为74%, 精料25%, 无机盐添加剂1%。3) 应用肉牛、肉羊育肥驱虫剂和添加剂, 如丙硫咪唑、敌百虫、虫克星等, 再如莫能素钠、杆菌肽锌等。羊喂瘤胃素日增重可提高15%左右, 饲料转化率可提高27%。肉牛喂“牛大壮”饲用磷酸脲日增重可提高15%以上。4) 推广秸秆氨化、微贮技术。用秸秆发酵活菌微贮秸秆, 牛采食量可增加20% 40%, 消化率提高24%以上, 饲料中丙酸提高27. 0%以上。中国农科院微贮喂肉牛试验表明: 日增重894 g , 比对照组( 574. 6 g ) 增加319. 4 g , 提高55. 59%。5) 推广“四季放牧法”技术, 暖棚育肥技术等。6) 利用现代高科技畜牧生物新技术, 如胚胎工程, 转基因育种等, 促进优质畜产高效现代农牧业发展。266.2小花棘豆作为动物饲料的开发利用研究 小花棘豆开发为动物饲料的研究, 近几年来研究的动物种类较多, 也比较详细。小花棘豆, 在内蒙西部地区、陕西、宁夏等省区均有生一长。由于该草有毒, 非但不能利用, 反而侵占了大面积牧场、家畜采食醉草后即可引起中毒, 给畜牧业生产造成严重的损失。为了变害为利, 为千旱缺草的伊盟地区开发饲草资源, 从一九八三年起, 我们在分沂醉草有毒成份的基础上, 经过几年的试验, 在国内首次肯定了硒不是小花棘豆的致病有毒成分, 提取并证明了生物碱是该草的主要有毒成份; 找到了简易可行便于群众掌握的安全利用醉草作为词料的方法, 为干旱的伊盟草原开辟了一优质天然牧草资源,具有良好的经济率益和社会效益。仅以伊盟而言, 估计可产醉草(干重) 一亿斤,按每斤0 .06 元计算,直接经济效益即可达60万元,同时可供140万只羊冬春补饲。通过提高保育成活率所捉供的产值就更大丁,经济效益就更可观了27第一、开发为羊饲料的研究现状 内蒙古对小花棘豆(Oxytropisglabra.DC)进行了作为山羊饲料的利用研究( 李祚煌等。1986 1994) 。证明, 山羊饲草中即使加入20% 未经脱毒处理的小花棘豆, 连续较长时间饲喂, 也会中毒。而采用0. 29%工业盐酸水浸泡24 h, 捞出后再用水清洗,晒干后以40%量加入饲草饲喂山羊和绵羊;或加入40%未经处理的小花棘豆, 以每饲15 d 停15 d的间歇饲喂法饲喂山羊, 证明, 可饲喂4 个半月而不引起中毒( SGOT 有升高, 停喂后半个月可恢复正常) 。冬春补饲试验证明,用酸水脱毒小花棘豆补饲118 只山羊、绵羊,平均每只每天补饲0.3 kg,补饲125天;用间歇法补饲70只山羊,平均每只每天补饲0.3 kg ,补饲120 天,无一例中毒出现,且不亚于用同量草木樨补饲的100只对照山羊。其膘情,产毛(绒)量还明显高于当地不补饲羊群。67只妊娠母羊无一例流产。采用水浸泡2-3天去毒或每2周间歇饲喂未经去毒的小花棘豆(OxytropisochrocephalaBunge)饲喂山羊，可饲喂70天,不出现中毒症状,但血清GOT升高,间歇饲喂组1只怀孕母羊流产( 1/ 7) 。两种方法饲喂的受试羊试验结束时体重都较自身试验前有所降低。第二开发为牛饲料的研究现状 用对小花棘豆不易感的牦牛, 分全量组( 100%棘豆草) 、半