楊 嵐,尹火青,唐 娟,袁 濤,楊煥治,陳三春,張 城,彭國平1,,3
(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,長沙 410128;2 湖南省博世康中醫(yī)藥有限公司,湖南懷化 418000;3 道地藥用植物規(guī)范化栽培與綜合利用湖南省工程實驗室,長沙 410128)
茯苓是多孔菌科真菌茯苓的干燥菌核,載于《中國藥典》中,作為我國傳統(tǒng)的藥食兩用的中藥已有2 000多年的悠久歷史,茯苓的主要研究集中在其次生代謝產(chǎn)物上,研究最多的是茯苓多糖,茯苓多糖及其衍生物羧甲基茯苓多糖具有調(diào)節(jié)免疫力[1]、抗腫瘤[2]、抗氧化[3]、調(diào)節(jié)血糖[4]、降血脂[5]和保肝[6]等藥理作用。對茯苓中含量少的蛋白質(zhì)和氨基酸的研究較少,僅有許輔等[7]對茯苓的一種新型免疫調(diào)節(jié)蛋白的純化與生理活性在巨噬細(xì)胞體外誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子有關(guān)的基因表達(dá)的初步研究。因此,本實驗分析了3個茯苓品種蛋白質(zhì)與氨基酸的含量,為茯苓蛋白質(zhì)類的藥效研究以及茯苓蛋白類保健品產(chǎn)品開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
茯苓材料為“野生型”“湘靖28”“輻射一號”新鮮茯苓菌核,“湘靖28”是在“野生型”中選育出來的,“輻射一號”是輻射育種得到的材料,均同時采自湖南省靖州縣茯苓基地同一塊地。
R-1001N旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;722N可見分光光度計,上海精科;KQ-3200E超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;全自動凱氏定氮儀,Unit,F(xiàn)OSS TecatorTMDigestor Auto;5417R冷凍高速離心機,德國Eppendorf公司;L-8900日立全自動氨基酸分析儀,KjeltecTM8400 Analyzer;牛血清蛋白,考馬斯亮藍(lán)G-250,其余化學(xué)試劑均為國產(chǎn)AR級。
將3個品種的新鮮茯苓菌核分別切薄片,45℃恒溫干燥至恒重并粉碎,100目篩子過篩備用。
精密配置0.5mg/mL的牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)品溶液,按照稀釋倍數(shù)原則分別將其稀釋,取14支10mL具塞刻度試管編號,分別加入牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)液,配置標(biāo)準(zhǔn)液濃度為0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/mL,每個試管標(biāo)號做3個平行組。在每個試管中加入5.0mL現(xiàn)配的考馬斯亮藍(lán)G-250,混勻靜置 3min,用722N可見分光光度計在595 nm處比色,記錄溶液吸光度繪制蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到回歸方程。
1.4.1醇溶性蛋白的提取精密稱取茯苓干粉末5g于研缽中,加15mL 50%乙醇,研磨成勻漿,轉(zhuǎn)移到50mL離心管中,4℃、12 000r/min常溫超聲振蕩20min,高速冷凍離心20min。取上清液,即為蛋白質(zhì)粗提液。
1.4.2水溶性蛋白的提取精密稱取茯苓干粉末5g于研缽中,加15mL蒸餾水,研磨成勻漿,轉(zhuǎn)移到50mL離心管中,常溫超聲振蕩20min,4℃、12 000r/min高速冷凍智能離心20min后取上清液,為蛋白質(zhì)粗提液。
1.4.3茯苓總蛋白的測定凱氏定氮法測定:精密稱取1g茯苓干粉末于消化管中,按順序依次加入催化劑CuSO40.5g、K2SO410g和濃H2SO420mL,置于反應(yīng)器上消化,時間180min,消化溫度410℃,打開空氣過濾器,計算3個茯苓樣品蛋白質(zhì)的百分含量。
1.4.4茯苓醇溶性蛋白的測定 考馬斯亮藍(lán)法測定[8]:取蛋白質(zhì)粗提液1mL,對照組用1mL超純水代替蛋白質(zhì)粗提液并編號,加入5mL考馬斯亮藍(lán)G-250后混勻靜置3min,用722N可見分光光度計在595 nm處測定吸光度。
1.4.5茯苓水溶性蛋白的測定 考馬斯亮藍(lán)法測定:采用真空低溫蒸餾法[9]將蛋白質(zhì)粗提液濃縮5倍,取1mL蛋白質(zhì)濃縮液于試管中并編號,對照組用1mL超純水代替蛋白質(zhì)濃縮液,加入5mL考馬斯亮藍(lán)G-250后混勻靜置3min,用722N可見分光光度計在595 nm處測定吸光度。
1.5.1氨基酸測定茯苓氨基酸按GB/T 5009.124—2003測定,每個樣品準(zhǔn)備10g。
1.5.2樣品預(yù)處理精密稱取3份等量的茯苓干粉末,置于水解管中冰浴30min,加入2mL預(yù)先冷卻的過甲酸溶液,0℃靜置18 h,加入氫溴酸0.3mL,于0℃搖勻靜置30min,通入氮氣1min,放入110℃的恒溫干燥箱中水解24 h,冷卻至室溫,加超純水定容至100mL容量瓶,混合均勻后加入2mL 0.02mol/L的鹽酸溶液,用0.2μm的濾膜過濾,濾液上機檢測。
1.5.3進(jìn)樣檢測設(shè)置檢測波長為570 nm,其中設(shè)置脯氨酸檢測波長為440 nm。根據(jù)日立公司的使用手冊配制標(biāo)準(zhǔn),泵1(洗脫溶液),流速0.40mL/min(壓力2.0~14.7 MPa);泵2(茚三酮溶液),流速0.35mL/min(壓力2.0~14.7 MPa);分析柱溫度57℃;反應(yīng)溫度135℃;進(jìn)樣體積20μL。樣品測定完后系統(tǒng)自行清洗,最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并打印報告。
在本研究中,未檢出的酪氨酸(Tyr)和半胱氨酸(Cys)是由于該儀器原因檢測的此2種氨基酸含量具有不可靠性,并非是指該測試樣品中不含此2種氨基酸,故剔除Tyr和Cys的結(jié)果。經(jīng)氨基酸全自動檢測儀檢測(表1),3個茯苓樣品中各氨基酸含量除個別氨基酸Ala、Arg、Lys外,含量高低都符合野生型>輻射一號>湘靖28的規(guī)律,3個品種的茯苓所含氨基酸種類齊全,輻射一號的8種必需氨基酸含量較豐富,盡管出現(xiàn)了一定差異,但基本在同一個數(shù)量級。
表1 3個茯苓品種的氨基酸檢測結(jié)果單位:g/100g
表2 3個茯苓品種的蛋白含量單位:mg/g
(1)蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線[10]:牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線的方程為Y=0.076X+0.02,R2=0.997 9,R2>0.99 5,其線性相關(guān)性好。(2)總蛋白含量測定:用凱氏定氮法分別測得3個茯苓品種的總蛋白含量如表2,總蛋白含量高低為野生型>湘靖28>輻射一號,輻射一號與湘靖28在總蛋白含量上差異不明顯。(3)醇溶性蛋白含量測定:用考馬斯亮藍(lán)G-250法測得吸光度值,依據(jù)蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算得到醇溶性蛋白含量高低為野生型>輻射一號>湘靖28,輻射一號與湘靖28的醇溶性蛋白含量高低與水溶性蛋白含量高低并不成一致的相關(guān)性。(4)水溶性蛋白含量測定:用考馬斯亮藍(lán)G-250法測得其吸光度,依據(jù)蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算得出水蛋白質(zhì)含量如表2,3個茯苓品種水溶性蛋白含量高低為野生型>湘靖28>輻射一號,與總蛋白含量成一致的規(guī)律。(5)在提取茯苓蛋白質(zhì)時,因為茯苓樣品中蛋白質(zhì)含量很低,需要研磨充分,超聲輔助提取,用低濃度乙醇提取所得蛋白質(zhì)的含量相對較高,這與濃縮過程中蛋白質(zhì)降解有關(guān)。
至今被公認(rèn)的茯苓的主要功效成分是茯苓多糖和三萜類化合物,對于茯苓中的蛋白質(zhì)和氨基酸等含量較低的成分研究應(yīng)用較少,對茯苓的研究不是很完善,不利于闡述茯苓的功效并開展實際應(yīng)用。本實驗比較了3個茯苓品種的氨基酸與蛋白質(zhì)的含量,結(jié)果顯示,蛋白質(zhì)差異不明顯,在氨基酸含量方面,傳統(tǒng)的野生型最具明顯優(yōu)勢,輻射一號優(yōu)于湘靖28,輻射一號總蛋白和游離氨基酸含量高于湘靖28;從新品種選育來看,輻射一號是營養(yǎng)價值相對高、保健作用最好的材料,是相對較優(yōu)的品種,可以作為新品種進(jìn)行推廣。蛋白質(zhì)和游離氨基酸的含量比較可更為全面地評價和控制中藥茯苓的質(zhì)量,而茯苓中蛋白質(zhì)的研究是一個值得關(guān)注的新方向,為茯苓新品種選育和茯苓保健品研究奠定基礎(chǔ)?!?/p>