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家蚕幼虫体中1-脱氧野尻霉素含量的变化

2013-01-03陈亚洁刘淑梅崔振腾金卫明费建明李玉峰时连根

蚕桑通报 2013年3期
关键词:蚕体蚕业家蚕

陈亚洁,刘淑梅,崔振腾,曾 鹏,金卫明,费建明,李玉峰,时连根

(1.浙江大学 动物科学学院,浙江 杭州 310058; 2.湖州市农业科学研究院,浙江 湖州 313000)

1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojimycin,DNJ)是一种天然哌啶生物碱,最早由Yoshiaki等于1976从桑根和桑枝中分离获得[1],此后从桑叶、野跖草、风信子等植物和浅紫灰链霉菌等微生物中也相继分离出DNJ[2~4]。由于DNJ具有高效竟争性抑制α-葡萄糖苷酶的药理活性,可被用于治疗糖尿病等疾病,所以受到国内外研究者的广泛关注[5~6]。家蚕(Bombyx mo⁃ri)为重要经济资源昆虫,其幼虫吃进桑叶,合成出有用物质,是一个高效的生物反应器。不同品系、不同品种的家蚕幼虫,具有不同的遗传特性、生长特点与物质代谢等,对桑叶的食下、消化、吸收等情况存在差异。这些因素是否会影响家蚕幼虫体中DNJ含量,探明这一问题对于合理开发利用家蚕幼虫体中DNJ具有积极意义。

1 材料与方法

1.1 家蚕幼虫粉

12个原种(菁松、皓月、浙蕾、春晓、春蕾、镇珠、秋丰、白玉、丰1、54A、薪杭、白云)和12个杂交种(菁松×皓月、皓月×菁松、浙蕾×春晓、春晓×浙蕾、春蕾×镇珠、镇珠×春蕾、秋丰×白玉、白玉×秋丰、丰1×54A、54A×丰1、薪杭×白云、白云×薪杭)由浙江省蚕种公司提供,1个多化性品种(MP)为本系种质资源与分子育种实验室保存。取不同品种家蚕,在不同季节用桑叶常规饲育至5龄第3 d,饥饿12 h后-70℃冷冻保存。使用冷冻干燥,低温超微粉碎并过80目筛,为供试验用的家蚕幼虫粉。

1.2 试剂及标准品及主要仪器

1-脱氧野尻霉素氢氯化合物(1-DEOXYNOJIR⁃IMYCIN Hydrochloride,DNJ-HCI)和9-芴基氯甲酸甲酯(9-Fluorenylmethyl chloroformate,FMOC-CI)均为SIGMA-ALDRICH公司产品;乙腈(色谱纯)和其它试剂(分析纯)均购自中国医药上海化学试剂公司;水为双重蒸水。

Waters 600高效液相色谱仪为Waters公司产品;CHRISTPHA2-4型冷冻干燥机为BMH INSTRU⁃MENTS(HK)CO.LTD产品;BFM-6BI低温超微粉碎机为济南倍力粉技术工程有限公司产品。

1.3 试样液的制备

精确称取家蚕幼虫体粉约0.02 g,以0.05 mol/L的HCI为溶剂,涡流15 s成悬浮液。超声波处理30 min后,用21690 g离心20 min,沉淀物再按上述步骤提取一次,合并两次上清液,定容得供试品液。

取10 μL 供试品液,与10 μL 0.4 mol/L硼酸钾缓冲液(pH8.5)混和。加入20 μL 5 mmol/L FMOC-CI(溶解在50%乙腈中),迅速混匀并在20℃水浴锅中反应20 min。加10 μL 0.1mol/L甘氨酸液,通过中和剩余的FMOC-CI来终止反应。反应液用950 μL 0.1%(V/V)醋酸液稀释,以稳定生成的DNJ-FMOC。用孔径0.2 μm尼龙吸管式过滤器过滤,收集滤过液即得试样液。

1.4 DNJ含量的测定

采用高效液相色谱法。色谱条件:色谱柱为DI⁃AMONSIC C18柱(250×4.60 mm,ID),流动相为乙腈-0.1%醋酸(1∶1,V/V),流速1.0 mL/min,柱温为室温(25℃),检测器为Waters 474荧光检测器(激发光254 nm,发射光322 nm),软件资料为Millennium32工作站,进样量10 μL,用外标法计算其含量。

2 结果与分析

2.1 不同性别家蚕幼虫体中DNJ含量的差异

调查秋丰×白玉5龄第3d幼虫体中DNJ的含量,雌蚕体为0.32%,雄蚕体为0.48%(表1)。结果显示不同性别蚕体中DNJ的含量存在差异,雄蚕体的高于雌蚕体,此结果与黄酮类化合物的含量[7]相一致。

表1 不同性别家蚕幼虫体中的DNJ含量Table 1 The quantity of DNJ in different sex silkworm larva

2.2 不同季节饲养家蚕幼虫体中DNJ含量的差异

调查不同季节用相同技术标准与桑叶饲养的秋丰×白玉5龄第3 d幼虫体中DNJ的含量,结果如表2所示。结果表明:同一蚕品种在不同饲养季节间,其幼虫体中DNJ的含量存在差异,春季饲养的>秋季饲养的>夏季饲养的。

表2 不同饲养季节家蚕幼虫体中的DNJ含量Table 2 The quantity of DNJ in silkworm larva reared on different season

2.3 不同品种家蚕幼虫体中DNJ含量的差异

分别取中系、日系、多化、春用、夏秋用的原种和杂交种共25个品种的5龄第3 d家蚕幼虫粉,测定其DNJ含量,结果如表3所示。结果表明:①家蚕幼虫体中DNJ的含量,在品种间存在明显差异,高低相差2.04倍;②供试品种除菁松(原种)和镇珠×春蕾(杂交种)外,杂交种蚕体中DNJ含量高于原种蚕体中DNJ含量;③多化性品种蚕体中DNJ含量除低于二化性品种白玉外,均高于中系和日系的二化性品种蚕体中含量,但中系与日系的二化性品种蚕体间,其DNJ含量互有高低。

表3 不同品种家蚕幼虫体中DNJ含量的差异Table 3 The quantity of DNJ in different variety silkworm larva

3 讨论

DNJ通过高效竟争性抑制机体小肠的α-糖苷酶活性,来降低机体肠道对碳水化合物的消化和葡萄糖的吸收,从而起到高效降低血糖的作用[5,6]。用家蚕幼虫制成的全蚕粉具有显著的降血糖作用,已分别由国内外学者Ryu 等8]、桂仲争等[9,10]、陈智毅等[11]、肖辉等[12]在动物实验和临床研究中得到了证实。本试验结果表明,家蚕幼虫体富含DNJ,并且其DNJ含量在不同品种、不同性别、不同饲养季节间存在明显差异。在供试的25个蚕品种中,DNJ含量最高的54A×丰1为0.53%,最低的54A为0.26%,二者相差2.04倍。雄蚕体中的DNJ含量高于雌蚕体中的含量;同一蚕品种在不同饲养季节间,其蚕体中DNJ含量,春季饲养的>秋季饲养的>夏季饲养的。本研究结果对于推进家蚕幼虫资源的药用开发以及制备高DNJ含量的家蚕幼虫体产品等,均具有积极的指导意义。

家蚕以桑叶为饲料,一般桑叶中DNJ含量约为0.11%,而家蚕幼虫体中DNJ含量均大大高于桑叶中DNJ含量,其中54A×丰1(0.53%)品种幼虫体中DNJ含量高出桑叶近5倍。此结果从一个侧面反映出了家蚕幼虫体具有累积或合成DNJ的机能,是累积作用还是合成作用,或者是二者均存在,还有待于通过分析比较桑叶中生物碱与蚕体中生物碱的种类、结构等来加于确定,此方面的研究工作正在进行中。

[1]Yoshiaki A,Hivonu M.The structure of moranoline,a pi⁃peridine alkaloid form morus species.Nippon Nogei Kagaku Kaishi,1976,50(11):571~572.

[2]Hang S K,Young H K,Young S H,et al.α-Glucosidase inhibitors from commelina communis.Planta Medica,1999,65:437~439.

[3]Naoki Asano,Atsushi Kato,Miwa Miyauchi,et al.Nitro⁃gen-containing furanose and pyranose analogues fromHy⁃acinthus orientalis.J.Nat.Prod.,1998,62:625~628.

[4]Ezure Y,Maruo S,Niyazaki K,et al.Moranoline(1-de⁃oxynojirimycin)fermentation and its improvement.Agric.Biol.Chem.,1985,49(4):1119~1125.

[5]Yoshiaki Yoshikuni.Inhibition of intestinal a-glucosidase activety and postprandial hyperglycemia by moranoline and its N-aldyl derivatives.Agric.Biol.Chem,1988,52(1):121~128.

[6]野田信三.新しい机能性食品素材としての桑叶.食品と科学,1998,(1):103~108.

[7]金洁,刘淑梅,时连根.家蚕幼虫体黄酮类化合物含量的变化规律.蚕业科学,2005,31(2):141~144.

[8]Kang Sun Ryu,Heui San Lee,Sung Hyun Chung,et al.An activity of lowering blood-glucose levels according to preparative condition of silkworm powder.Koeran J.Ser⁃ic.Sci.,1997,39(1):79~85.

[9]桂仲争,庄大恒,陈杰,等.全蚕粉降血糖的作用效果及其机理的研究.蚕业科学,2001,27(2):114~118.

[10]桂仲争,戴建一,陈军建,等.全蚕粉的食用价值及其降血糖的临床试验效果. 蚕业科学,2004,30(1):107~110.

[11]陈智毅,廖森泰.多化性黄血蚕的食用和药作价值的研究.蚕业科学,2002,28(2):173~176.

[12]肖辉,施新琴,罗有敏,等.蚕粉复合物对小鼠若干指标的影响.蚕业科学,2004,30(1):111~114.

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