王緒英 龍永游 鄧 黔
(六盤水師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,貴州六盤水553001)
紅豆杉科(Taxaceae)紅豆杉屬(Taxus)植物為國家Ι級重點(diǎn)保護(hù)野生植物(國家林業(yè)局和農(nóng)業(yè)部,1999),全世界紅豆杉屬有11種,我國有4種1變種。紅豆杉(Taxus chinensis)為我國特有種,產(chǎn)于甘肅南部、陜西南部、四川、云南東北部及東南部、貴州西部及東南部、湖北西部、湖南東北部、廣西北部和安徽南部,常生于海拔1 000~1 200 m以上的高山上部(中國科學(xué)院植物研究所編輯委員會,1978)。紅豆杉是珍貴的抗癌植物,對頸部腫瘤、胃癌、肺癌、食道癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、卵巢癌等有較好療效,同時(shí)還具有降低膽固醇、抗炎等功能(陸順能和潘禎陽,2012)。紅豆杉屬不同種的植物化學(xué)成分含量不但隨種類、部位的不同具有一定的差異,而且同一種因生于不同地域環(huán)境,其化學(xué)成分含量也有差異(張潔等,2008)。經(jīng)過考察,六盤水市內(nèi)紅豆杉分布廣,以盤州市分布最集中(左經(jīng)會等,2013;朱軍等,2013)。對六盤水分布的野生紅豆杉進(jìn)行化學(xué)成分預(yù)試,對不同部位的蛋白質(zhì)含量及氨基酸種類進(jìn)行定性研究,為進(jìn)一步開發(fā)六盤水紅豆杉產(chǎn)業(yè)提供理論支撐。
材料:紅豆杉采自貴州省六盤水市盤州市?;l(xiāng)老馬沖(海拔:2 048 m),將其莖、皮、葉陰干,粉碎,備用。
試劑:茚三酮、乙醇、丙酮、a-萘酚、濃硫酸、乙酸酐、磷鉬酸、三氯化鐵、冰醋酸、硼酸、濃鹽酸、鎂粉、氯仿、氫氧化鈉、鹽酸、溴酚藍(lán)、過氧化氫、硼酸、稀氨水、硫酸、氯化汞、碘化鉀、正丁醇、組氨酸、脯氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸均為分析純。
儀器:DFT-200粉碎機(jī)(溫嶺市林大機(jī)械有限公司);BOXUN烘箱(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);DZKW-4恒溫水浴鍋(上??莆鲈囼?yàn)儀器廠);UV紫外燈(合肥塞帆實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);PHS-2C PH計(jì)(姜堰市新康醫(yī)療器械有限公司);KDN型定氮儀HYP-10系統(tǒng)消化裝置(上海纖檢儀器有限公司);KDN型定氮儀102C型蒸餾裝置(上海纖檢儀器有限公司);BS423S塞多利斯科學(xué)儀器電子分析天平(賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司)。
1.2.1 紅豆杉化學(xué)成分預(yù)試
1.2.1.1 水浸液的浸提:稱取莖粉末4 g于燒杯中,加40 mL去離子水浸泡過夜。
1)氨基酸的預(yù)試
取2~3滴茚三酮試劑加入1 mL冷浸液中,搖勻,沸水浴加熱5 min,冷卻后觀察;還原糖、多糖和甙的預(yù)試,采用a-萘酚試驗(yàn),取2~3滴a-萘酚乙醇液加入1 mL熱浸液中,搖勻,加入少量濃硫酸,觀察結(jié)果。
2)皂甙的預(yù)試
(1)采用泡沫試驗(yàn):取1~2 mL熱浸液,激烈震蕩,產(chǎn)生大量蜂窩狀泡沫,放置10 min后,加入乙醇,觀察結(jié)果。
(2)乙酸酐-濃硫酸反應(yīng):取乙醇液1~2 mL,蒸發(fā)乙醇,用乙酸酐溶解殘?jiān)?滴濃硫酸,觀察結(jié)果。
(3)揮發(fā)油的預(yù)試:取水浸液滴在濾紙上,噴5%磷鉬酸水溶液,熱風(fēng)吹1 min,觀察結(jié)果。
1.2.1.2 醇提取液的浸提:稱取莖粉末5 g,加入60 mL 95%乙醇,放入索式提取器中水浴加熱回流提取20 min。
1)酚類化合物和鞣質(zhì)的預(yù)試,將醇提取液用乙酸酸化,取1 mL,加1%三氯化鐵1~2滴,觀察結(jié)果;黃酮類化合物的預(yù)試,取1 mL醇提取液,加少許鎂粉,再滴入數(shù)滴濃硫酸,觀察結(jié)果;甾體、三萜類化合物的預(yù)試,氯仿-濃硫酸反應(yīng):將醇提取液溶解于氯仿,加濃硫酸,觀察結(jié)果;內(nèi)酯和香豆素的預(yù)試:(1)熒光試驗(yàn):取醇提取液于濾紙上,置于紫外燈下觀察,是否有藍(lán)色熒光,觀察結(jié)果;(2)開環(huán)-閉環(huán)試驗(yàn):加1%氫氧化鈉于醇提取液中,觀察醇提取液是否變澄清,再加2%鹽酸,觀察醇提取液是否變渾濁。
2)有機(jī)酸的預(yù)試
(1)pH計(jì)檢測:用pH計(jì)檢查醇提取液的pH。
(2)溴酚藍(lán)試驗(yàn):取醇提取液于濾紙上,噴灑1%溴酚藍(lán)乙醇液,觀察結(jié)果。
3)蒽醌類的化學(xué)預(yù)試
(1)1%硼酸水溶液試驗(yàn):取醇提取液于濾紙上,噴灑1%硼酸,觀察結(jié)果。
(2)堿性試驗(yàn):取1 mL醇提取液于試管,加1 mL 1%氫氧化鈉,觀察是否顯現(xiàn)出紅色,接著加少量30%過氧化氫并加熱,看紅色是否褪去,再加酸液酸化,觀察結(jié)果。
1.2.1.3 酸提取液的浸提:稱取莖粉末2 g,加0.5%鹽酸乙醇10 mL,放置于索式提取儀器中水浴加熱回流提取10 min。
生物堿的預(yù)試:先用稀氨水將酸提取液調(diào)至中性,水浴蒸干,再加5%硫酸4 mL溶解殘?jiān)^濾,取濾液1 mL,加1~2滴碘化汞鉀試劑,觀察結(jié)果。
1.2.2 紅豆杉樣品制備
稱取紅豆杉莖、皮、葉粉末各1 g分別裝入消化管中,加入15 g加速劑和25 mL濃硫酸,搖均。同樣做一份空白對照(不加樣品),消化完全冷卻,加入10 mL去離子水蒸餾。當(dāng)加入15 mL硼酸—混合指示劑的錐形瓶體積達(dá)到100~150 mL時(shí),取下錐形瓶。
1.2.3 紅豆杉中蛋白質(zhì)的酸水解
稱取0.4 g紅豆杉粉末,放入聚乙烯管,加入2 mL 6 moL/L鹽酸,在110℃干燥箱中水解20 h,將水解液倒入蒸發(fā)皿中,沸水浴加熱除去鹽酸,蒸干溶于2 mL 10%異丙醇中。
1.2.4 紅豆杉蛋白質(zhì)含量測定
用已知濃度的酸滴定蒸餾接收液,記錄消耗鹽酸體積,滴定2次,按下列公式計(jì)算樣品中蛋白質(zhì)含量:
粗蛋白質(zhì)含量=[(V2-V1)×0.05×0.014 0×6.25]/[(W×V'/V)×100]×100%
式中,V2為滴定試樣時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)酸體積;V1為滴定空白時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)酸體積;0.05為標(biāo)準(zhǔn)酸溶液濃度;6.25為氮換算成粗蛋白質(zhì)的系數(shù);W為試樣重量;V'為試樣分解液蒸餾所用體積;V為試樣分解液總體積;0.014 0為氮的毫克當(dāng)量數(shù)。
1.2.5 紅豆杉中氨基酸的紙層析法
將標(biāo)準(zhǔn)氨基酸和蛋白質(zhì)樣品點(diǎn)于層析濾紙的標(biāo)記位置,進(jìn)行層析,層析后電爐上烘干濾紙。用0.5%的茚三酮正丁醇溶液顯色。
預(yù)試結(jié)果見表1。
表1 紅豆杉預(yù)試液中植物化學(xué)成分的檢測
由表1可知,紅豆杉植物中含有蛋白質(zhì)(氨基酸、多肽或脯氨酸)、還原糖、多糖和甙、皂甙、揮發(fā)油、酚類化合物和鞣質(zhì)、黃酮類化合物、甾體、三萜類化合物、內(nèi)酯、香豆素、強(qiáng)心甙、有機(jī)酸、蒽醌類和生物堿;不含氰甙和油脂。
取紅豆杉莖、皮、葉各1 g,用凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量,結(jié)果見表2。
由表2可知,蛋白質(zhì)含量由高到低依次為莖、葉、皮。
表2 紅豆杉莖、皮、葉中蛋白質(zhì)含量
用紙層析法測定紅豆杉中氨基酸種類結(jié)果見圖1。由圖1、圖2、圖3可知紅豆杉莖、葉、皮中都含組氨酸、脯氨酸、亮氨酸、色氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸。
圖1 紅豆杉葉提取物紙層析圖譜
圖2 紅豆杉樹皮提取物紙層析圖譜
圖3 紅豆杉莖提取物紙層析圖譜
目前,紅豆杉研究主要集中在抗癌成分紫杉醇的提取純化(蘇應(yīng)娟等,2000;王達(dá)明,2004;鄭德勇,2003;衛(wèi)強(qiáng)和孫濤,2016)、繁殖技術(shù)和遺傳多樣性(張蕊等,2009,2011;任旻瓊等,2009;李乃偉等,2010)、適宜栽培區(qū)的研究(李鴻杰等,2014)、栽培技術(shù)以及組培研究(劉新星 等,2015),關(guān)于其營養(yǎng)成分的研究很少有人涉及。
本研究發(fā)現(xiàn)紅豆杉植物中含有蛋白質(zhì)(氨基酸、多肽或脯氨酸)、還原糖、多糖和甙、皂甙、揮發(fā)油、酚類化合物和鞣質(zhì)、黃酮類化合物、甾體、三萜類化合物、內(nèi)酯、香豆素、強(qiáng)心甙、有機(jī)酸、蒽醌類和生物堿;不含氰甙油脂。紅豆杉莖、葉、皮中均含有組氨酸、脯氨酸、亮氨酸、色氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸,蛋白質(zhì)含量由高到低依次為莖、葉、皮。氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位,是構(gòu)成人體最基本的物質(zhì)之一,是生命代謝的物質(zhì)基礎(chǔ),氨基酸不僅具有重要的營養(yǎng)價(jià)值,每種氨基酸還具有特定的藥理功能,通過對紅豆杉中化學(xué)成分的研究,進(jìn)一步挖掘紅豆杉非藥用成分的營養(yǎng)功能,以期為紅豆杉開發(fā)成為藥食功能產(chǎn)品提供參考。
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六盤水師范學(xué)院學(xué)報(bào)2017年6期