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
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。
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