六盘水红豆杉植物化学成分预试及其氨基酸组成
2017-04-04王绪英龙永游
王绪英 龙永游 邓 黔
(六盘水师范学院生物科学与技术学院,贵州六盘水553001)
红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(Taxus)植物为国家Ι级重点保护野生植物(国家林业局和农业部,1999),全世界红豆杉属有11种,我国有4种1变种。红豆杉(Taxus chinensis)为我国特有种,产于甘肃南部、陕西南部、四川、云南东北部及东南部、贵州西部及东南部、湖北西部、湖南东北部、广西北部和安徽南部,常生于海拔1 000~1 200 m以上的高山上部(中国科学院植物研究所编辑委员会,1978)。红豆杉是珍贵的抗癌植物,对颈部肿瘤、胃癌、肺癌、食道癌、结肠癌、乳腺癌、卵巢癌等有较好疗效,同时还具有降低胆固醇、抗炎等功能(陆顺能和潘祯阳,2012)。红豆杉属不同种的植物化学成分含量不但随种类、部位的不同具有一定的差异,而且同一种因生于不同地域环境,其化学成分含量也有差异(张洁等,2008)。经过考察,六盘水市内红豆杉分布广,以盘州市分布最集中(左经会等,2013;朱军等,2013)。对六盘水分布的野生红豆杉进行化学成分预试,对不同部位的蛋白质含量及氨基酸种类进行定性研究,为进一步开发六盘水红豆杉产业提供理论支撑。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
材料:红豆杉采自贵州省六盘水市盘州市保基乡老马冲(海拔:2 048 m),将其茎、皮、叶阴干,粉碎,备用。
试剂:茚三酮、乙醇、丙酮、a-萘酚、浓硫酸、乙酸酐、磷钼酸、三氯化铁、冰醋酸、硼酸、浓盐酸、镁粉、氯仿、氢氧化钠、盐酸、溴酚蓝、过氧化氢、硼酸、稀氨水、硫酸、氯化汞、碘化钾、正丁醇、组氨酸、脯氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸、谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸均为分析纯。
仪器:DFT-200粉碎机(温岭市林大机械有限公司);BOXUN烘箱(上海博讯实业有限公司医疗设备厂);DZKW-4恒温水浴锅(上海科析试验仪器厂);UV紫外灯(合肥塞帆实验设备有限公司);PHS-2C PH计(姜堰市新康医疗器械有限公司);KDN型定氮仪HYP-10系统消化装置(上海纤检仪器有限公司);KDN型定氮仪102C型蒸馏装置(上海纤检仪器有限公司);BS423S塞多利斯科学仪器电子分析天平(赛多利斯科学仪器北京有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 红豆杉化学成分预试
1.2.1.1 水浸液的浸提:称取茎粉末4 g于烧杯中,加40 mL去离子水浸泡过夜。
1)氨基酸的预试
取2~3滴茚三酮试剂加入1 mL冷浸液中,摇匀,沸水浴加热5 min,冷却后观察;还原糖、多糖和甙的预试,采用a-萘酚试验,取2~3滴a-萘酚乙醇液加入1 mL热浸液中,摇匀,加入少量浓硫酸,观察结果。
2)皂甙的预试
(1)采用泡沫试验:取1~2 mL热浸液,激烈震荡,产生大量蜂窝状泡沫,放置10 min后,加入乙醇,观察结果。
(2)乙酸酐-浓硫酸反应:取乙醇液1~2 mL,蒸发乙醇,用乙酸酐溶解残渣,加1滴浓硫酸,观察结果。
(3)挥发油的预试:取水浸液滴在滤纸上,喷5%磷钼酸水溶液,热风吹1 min,观察结果。
1.2.1.2 醇提取液的浸提:称取茎粉末5 g,加入60 mL 95%乙醇,放入索式提取器中水浴加热回流提取20 min。
1)酚类化合物和鞣质的预试,将醇提取液用乙酸酸化,取1 mL,加1%三氯化铁1~2滴,观察结果;黄酮类化合物的预试,取1 mL醇提取液,加少许镁粉,再滴入数滴浓硫酸,观察结果;甾体、三萜类化合物的预试,氯仿-浓硫酸反应:将醇提取液溶解于氯仿,加浓硫酸,观察结果;内酯和香豆素的预试:(1)荧光试验:取醇提取液于滤纸上,置于紫外灯下观察,是否有蓝色荧光,观察结果;(2)开环-闭环试验:加1%氢氧化钠于醇提取液中,观察醇提取液是否变澄清,再加2%盐酸,观察醇提取液是否变浑浊。
2)有机酸的预试
(1)pH计检测:用pH计检查醇提取液的pH。
(2)溴酚蓝试验:取醇提取液于滤纸上,喷洒1%溴酚蓝乙醇液,观察结果。
3)蒽醌类的化学预试
(1)1%硼酸水溶液试验:取醇提取液于滤纸上,喷洒1%硼酸,观察结果。
(2)碱性试验:取1 mL醇提取液于试管,加1 mL 1%氢氧化钠,观察是否显现出红色,接着加少量30%过氧化氢并加热,看红色是否褪去,再加酸液酸化,观察结果。
1.2.1.3 酸提取液的浸提:称取茎粉末2 g,加0.5%盐酸乙醇10 mL,放置于索式提取仪器中水浴加热回流提取10 min。
生物碱的预试:先用稀氨水将酸提取液调至中性,水浴蒸干,再加5%硫酸4 mL溶解残渣,过滤,取滤液1 mL,加1~2滴碘化汞钾试剂,观察结果。
1.2.2 红豆杉样品制备
称取红豆杉茎、皮、叶粉末各1 g分别装入消化管中,加入15 g加速剂和25 mL浓硫酸,摇均。同样做一份空白对照(不加样品),消化完全冷却,加入10 mL去离子水蒸馏。当加入15 mL硼酸—混合指示剂的锥形瓶体积达到100~150 mL时,取下锥形瓶。
1.2.3 红豆杉中蛋白质的酸水解
称取0.4 g红豆杉粉末,放入聚乙烯管,加入2 mL 6 moL/L盐酸,在110℃干燥箱中水解20 h,将水解液倒入蒸发皿中,沸水浴加热除去盐酸,蒸干溶于2 mL 10%异丙醇中。
1.2.4 红豆杉蛋白质含量测定
用已知浓度的酸滴定蒸馏接收液,记录消耗盐酸体积,滴定2次,按下列公式计算样品中蛋白质含量:
粗蛋白质含量=[(V2-V1)×0.05×0.014 0×6.25]/[(W×V'/V)×100]×100%
式中,V2为滴定试样时消耗标准酸体积;V1为滴定空白时消耗标准酸体积;0.05为标准酸溶液浓度;6.25为氮换算成粗蛋白质的系数;W为试样重量;V'为试样分解液蒸馏所用体积;V为试样分解液总体积;0.014 0为氮的毫克当量数。
1.2.5 红豆杉中氨基酸的纸层析法
将标准氨基酸和蛋白质样品点于层析滤纸的标记位置,进行层析,层析后电炉上烘干滤纸。用0.5%的茚三酮正丁醇溶液显色。
2 结果与分析
2.1 红豆杉植物成分的检测
预试结果见表1。
表1 红豆杉预试液中植物化学成分的检测
由表1可知,红豆杉植物中含有蛋白质(氨基酸、多肽或脯氨酸)、还原糖、多糖和甙、皂甙、挥发油、酚类化合物和鞣质、黄酮类化合物、甾体、三萜类化合物、内酯、香豆素、强心甙、有机酸、蒽醌类和生物碱;不含氰甙和油脂。
2.2 蛋白质含量测定
取红豆杉茎、皮、叶各1 g,用凯氏定氮法测定蛋白质含量,结果见表2。
由表2可知,蛋白质含量由高到低依次为茎、叶、皮。
表2 红豆杉茎、皮、叶中蛋白质含量
2.3 纸层析法测定红豆杉叶中氨基酸种类
用纸层析法测定红豆杉中氨基酸种类结果见图1。由图1、图2、图3可知红豆杉茎、叶、皮中都含组氨酸、脯氨酸、亮氨酸、色氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸。
图1 红豆杉叶提取物纸层析图谱
图2 红豆杉树皮提取物纸层析图谱
图3 红豆杉茎提取物纸层析图谱
3 结论与讨论
目前,红豆杉研究主要集中在抗癌成分紫杉醇的提取纯化(苏应娟等,2000;王达明,2004;郑德勇,2003;卫强和孙涛,2016)、繁殖技术和遗传多样性(张蕊等,2009,2011;任旻琼等,2009;李乃伟等,2010)、适宜栽培区的研究(李鸿杰等,2014)、栽培技术以及组培研究(刘新星 等,2015),关于其营养成分的研究很少有人涉及。
本研究发现红豆杉植物中含有蛋白质(氨基酸、多肽或脯氨酸)、还原糖、多糖和甙、皂甙、挥发油、酚类化合物和鞣质、黄酮类化合物、甾体、三萜类化合物、内酯、香豆素、强心甙、有机酸、蒽醌类和生物碱;不含氰甙油脂。红豆杉茎、叶、皮中均含有组氨酸、脯氨酸、亮氨酸、色氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸,蛋白质含量由高到低依次为茎、叶、皮。氨基酸是蛋白质的基本组成单位,是构成人体最基本的物质之一,是生命代谢的物质基础,氨基酸不仅具有重要的营养价值,每种氨基酸还具有特定的药理功能,通过对红豆杉中化学成分的研究,进一步挖掘红豆杉非药用成分的营养功能,以期为红豆杉开发成为药食功能产品提供参考。
参考文献:
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