楊 濤,曾亞文,普曉英,杜 娟,楊樹(shù)明,羅紅梅
(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所,云南 昆明 650205)
大麥為藥食同源植物,含有多種功能成分如萜類(lèi)、生物堿類(lèi)、多糖及苷類(lèi)、醌及其衍生物、香豆素、黃酮類(lèi)等[1]。生物堿又稱(chēng)植物堿,是生物體內(nèi)的堿性含氮有機(jī)化合物,大多數(shù)存在于植物體內(nèi),個(gè)別存在于動(dòng)物體內(nèi)。生物堿具環(huán)狀結(jié)構(gòu),難溶于水,與酸可形成鹽,有一定的旋光性與吸收光譜,大多有苦味,呈無(wú)色結(jié)晶狀,少數(shù)為液體。生物堿有幾千種,由不同的氨基酸或其直接衍生物合成而來(lái),是次級(jí)代謝物之一,對(duì)生物機(jī)體有毒性或強(qiáng)烈的生理作用[2-3]。植物體內(nèi)生物堿含量雖少,但與人類(lèi)關(guān)系密切,它具有抗腫瘤、松弛肌肉、穩(wěn)定神經(jīng)、降血壓、鎮(zhèn)靜安神、抗菌消腫等作用[4-7]。通過(guò)對(duì)不同大麥測(cè)定及分析得出生物堿含量,從而為功能大麥選育提供理論依據(jù)。
供試大麥共400份,來(lái)自云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng),其中美國(guó)大麥297份,中國(guó)大麥103份。
試劑有標(biāo)準(zhǔn)品鹽酸小檗堿,購(gòu)自sigma公司;溴甲酚綠,氯仿,乙醇,鹽酸,氨水均為分析純。
儀器設(shè)備有 HY-2往復(fù)振蕩器、Centrifuge5415D小型臺(tái)式高速離心機(jī)、打粉機(jī)、DU7400分光光度計(jì)和溫度計(jì)等。
精確稱(chēng)取大麥粉0.5 g,加入95%乙醇提取,并用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3,震蕩提取1 h,過(guò)濾,取濾液5mL,濾液用濃氨水調(diào)節(jié)至中性 (pH值7)。取溴甲酚綠2mL,磷酸緩沖液2mL和氯仿溶液10mL,振搖1 min,倒入分液漏斗中靜置1 h,分取氯仿層,在425 nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光度值,同法操作的氯仿為空白對(duì)照。分別吸取1,2,3,4,5mL對(duì)照品溶液,置于20mL試管中,加水補(bǔ)至5mL,依次加入溴甲酚綠磷酸緩沖液2mL和氯仿溶液10mL,振搖1 min,倒入分液漏斗中靜置 l h,分取氯仿層,在此波長(zhǎng)下測(cè)吸光度值,以生物堿含量為橫坐標(biāo),吸光度值為縱坐標(biāo),做標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。利用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算生物堿含量。
把處理過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)生物堿溶液,在室溫下用DU7400分光光度計(jì)在416 nm處測(cè)定溶液的吸光度,結(jié)果生物堿含量與416 nm處吸光值具有良好的線(xiàn)性關(guān)系:y=0.309x-0.0192,R2=0.9941,線(xiàn)性范圍為0.065~0.325 mg·mL-1。因此,采用本測(cè)定方法對(duì)大麥生物堿含量進(jìn)行分析是可行的,試驗(yàn)準(zhǔn)確性高,結(jié)果穩(wěn)定。
中國(guó)大麥籽粒生物堿含量的平均值高于美國(guó)大麥籽粒生物堿含量的平均值,中國(guó)大麥籽粒生物堿變異系數(shù)大于美國(guó)大麥籽粒生物堿變異系數(shù),每100 g中國(guó)大麥籽粒生物堿最大值為71.35 mg,高于美國(guó)大麥的最大值56.73 mg,中國(guó)大麥籽粒生物堿最小值為3.89 mg,低于美國(guó)大麥的最小值4.12 mg。多棱大麥籽粒生物堿含量的平均值低于二棱大麥籽粒生物堿含量的平均值,多棱大麥籽粒生物堿含量的變異系數(shù)大于二棱大麥籽粒生物堿含量的變異系數(shù)。多棱大麥每100 g籽粒生物堿最大值為40.24 mg,低于二棱大麥的最大值,最小值為4.12 mg,高于二棱大麥的最小值 (表1)。由表2可知,生物堿含量最高的是來(lái)自中國(guó)的一個(gè)大麥品系,其含量為最小值的近20倍;其次是美國(guó)大麥2B98-5312,是最小值的10倍。
表1 不同類(lèi)型大麥籽粒生物堿含量
表2 10個(gè)籽粒生物堿含量最高的大麥品種
植物生物堿含量受很多因素影響,輻射誘變[8],春季追肥[9],全光照[10],低溫[11]等因素,都有利于生物堿的積累。植物不同次生代謝物含量間存在相關(guān)性,白屈菜次生代謝產(chǎn)物 (單寧、黃酮和生物堿)含量與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和有性生長(zhǎng)成負(fù)相關(guān)[12]。大麥籽粒 GABA含量也是中國(guó) >美國(guó),含量最高的為對(duì)照品種的3倍[13],其變化幅度沒(méi)生物堿含量大。煙葉總生物堿含量水平產(chǎn)區(qū)排序?yàn)?湖南>貴州>云南>山東,各產(chǎn)區(qū)煙葉中生物堿含量與栽培品種關(guān)系密切[14]。研究中發(fā)現(xiàn)大麥籽粒生物堿含量地區(qū)順序?yàn)橹袊?guó)>美國(guó),說(shuō)明不同生境下形成的品種含量不同。中國(guó)大麥的變異系數(shù)大于美國(guó)大麥,說(shuō)明中國(guó)大麥的生物堿含量存在更大的遺傳變異。
大麥籽粒生物堿含量最高的是含量最低的近20倍,功能成分含量差異較大,選用生物堿含量差異大的品種做親本進(jìn)行雜交,可以研究生物堿的遺傳變異及生物堿的基因定位。
不同類(lèi)型大麥生物堿含量的順序?yàn)槎猓径嗬?,二棱大麥含有更高的生物堿含量,選用二棱大麥品種作原料選育富含生物堿的大麥發(fā)芽籽粒,能夠更好的發(fā)揮其藥用價(jià)值,體現(xiàn)醫(yī)食同源,價(jià)廉安全,具有廣闊的市場(chǎng)前景,很好的經(jīng)濟(jì)效益,從而為發(fā)展經(jīng)濟(jì),提高人民的生活水平作出貢獻(xiàn)。
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