全 文 :收稿日期:2007-02-15; 修订日期:2007-05-02
基金项目:新疆生产建设兵团科技局成果转化与推广计划项目(No.
2006YD29);新疆维吾尔自治区高等学校科研计划资助项目 (No.
XJEDU2005G07);新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点
实验室开放课题(No.BR0609)
作者简介:白红进(1967-),男(汉族),陕西渭南人 ,现任新疆生产建设兵
团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室副教授 ,硕士学位 ,主要从事
植物化学研究工作.
维药刺山柑叶子中微量元素和氨基酸成分的研究
白红进1, 2 , 蒋 卉 2 , 马 玲1
(1.新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室 ,新疆 阿拉尔 843300;
2.塔里木大学文理学院 ,新疆 阿拉尔 843300)
摘要:目的 分析测定维药刺山柑叶子中的矿质元素和氨基酸成分。方法 采用火焰分光光度法和原子吸收分光光度法
分析测定了刺山柑叶子 13种矿质元素 , 采用日立 835-50型氨基酸自动分析仪测定了叶子中的氨基酸成分。 结果 刺
山柑叶子富含 K, Ca, Mg, Na4种常量元素和 Fe, Zn, Mn, Cu, Ni, Co6种微量元素 , 重金属元素 Pb, Cr的含量均低于国家
标准。刺山柑叶子中富含 18种氨基酸成分 ,其中包括 7种人体必需氨基酸 , 总氨基酸含量为 17.88 %。结论 维药刺山
柑叶子富含矿质元素和氨基酸 ,具有潜在的开发价值。
关键词:刺山柑; 微量元素; 氨基酸
中图分类号:R284.1;O657.31 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2007)10-2406-02
StudyontheComponentsandContentsoftheTraceElementandAminoAcidinthe
LeavesofCapparisspinosa
BAIHong-jin1, 2 , JIANGHui2 , MALing1
(1.KeyLaboratoryofProtectionandUtilizationofBiologicalResourceinTarimBasin, XinjiangProductionand
ConstructionGroups, Alar, Xinjiang843300, China;2.ColegeofArtandScience, TarimUniversity, Alar,
Xinjiang843300, China)
Abstract:ObjectiveTodeterminetheconstituentsoftraceelementsandaminoacidsintheleavesofCapparisspinosaL.Meth-
odsCompositionsandcontentsofKandNaweredeterminedbyflamespectrophotometry, othersweredeterminedbyatomicab-
sorptionspectrophotometerModelPE800.AminoacidwasdeterminedbyHitachiautomaticaminoacidanalyzerModel835-50.
ResultsTheleavesofCapparisspinosacontained13 speciesofelements, including4speciesofmicroelements, 6speciesoftrace
elementsand3 speciesofweightelements.ExceptforCd, thecontentsofheavymetalPbandCrweremuchlowerthanthena-
tionalstandardsoffoodhygiene.TheleavesofCapparisspinosacontained18 speciesofaminoacids, including7speciesofessen-
tialaminoofhumanacid.Totalaminoacidscontentswereamountedfor17.88%.ConclusionTheleafofCapparisspinosacon-
tainrichmicroelementsandaminoacids, whichreservedtobefurtherexploited.
Keywords:LeafofCapparisspinosaL.; Traceelement; Aminoacid
刺山柑 CapparisspinosaL.系山柑科山柑属藤本植物 , 俗称
“槌果藤”,其果实称为 “老鼠瓜”“苦瓜”“野西瓜”, 维语称为 “波
里克果” 或 “卡盘” , 是荒漠 、干旱地区极有栽培价值的抗旱植
物 , 我国新疆各沙区分布较广 , 以吐鲁番盆地沙漠最多 [ 1] 。其
根 、叶 、果可入药 , 维吾尔族民间常用其鲜果捣碎贴敷治疗关节炎
和肩周炎等疾病。国外对其药理作用也进行了研究 [ 2] , 国内外
已有其果实化学成分的研究报道 [ 3 ~ 6] , 但其叶子中化学成分的研
究未见报道。为了评价其营养价值 , 为进一步探索其药理作用和
研究开发该植物资源奠定基础 , 本实验采用火焰分光光度法 、原
子吸收分光光度法 、氨基酸分析仪对刺山柑叶子中矿质元素和氨
基酸成分进行了分析测定。
1 器材
1.1 材料 刺山柑植物样品于 2006-07采自新疆库车戈壁滩 ,经
塔里木大学植物科技学院李志军教授鉴定为山柑科山柑属植物
刺山柑 CapparisspinosaL.。刺山柑叶子经高温杀青 、阴干 、粉碎 、
过筛备用。
1.2 仪器 K, Na火焰分光光度计 , PE800型原子吸收分光光度
计 , 日立 835-50型氨基酸自动分析仪 , 管式自控电热消化器 ,
Direct-Q3型 Milipore超纯水系统。
1.3 试剂 HNO3(GR), HClO4(GR), 超纯水 , 18种氨基酸标准
品和 13种待测元素的标准品(AR), 浓硫酸 、甲醇 、正已烷 、乙醚 、
茚三酮 、盐酸 、草酸 、巯基乙醇等试剂均为分析纯。
2 方法
2.1 矿质元素的分析 准确称取 2.000 g样品于 50 ml三角瓶
中 , 加入 20 ml浓 HNO3 , 在管式自控电热消化器上(100 ~
110℃)消化 3 ~ 4 h后再加入 1mlHClO4消化至无色透明 , 移入
100 ml容量瓶中用二次蒸馏水定容。每批处理各元素均重复测
定 3次 , 取平均值。测定时采用标样进行质量控制。
2.2 氨基酸成分的分析 氨基酸样品溶液的制备:精密称取野西
瓜样品粉末(过 60目筛)0.3 g,置长颈安瓿管中 ,精密加入 6 mol
· L-1HC1溶液 15ml(内含草酸 0.15g,巯基乙醇 0.3m1), 抽真
空状态下封管 ,置 110℃烘箱中水解 24h,取出 , 冷却 ,滤过 , 精密
量取滤液 2 ml蒸干 , 残留物用水溶解 , 再蒸干 , 反复进行两次 , 最
后残留物用水溶解定容至 25 ml,用 0.45 μm的膜过滤即得。
测定条件:日立 835-50型氨基酸自动分析仪;分析柱:2619
型阳离子交换树脂柱(2.6 mm ×150 mm), 柱温 53 ℃,水浴温度
100 ℃,脱氨柱(4 mm×50 mm), 日立 2650树脂;层析柱:0.26
cm,缓冲液泵压力 6.8 ~ 7.8 MPa;流动相:4种不同 pH值柠檬酸
钠缓冲液 ,流速 0.225 ml/min。茚三酮压力为 0.98 ~ 1.4MPa, 分
析周期为 72 min。
3 结果
3.1 矿质营养元素的含量测定结果与分析 刺山柑叶子中常量
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时珍国医国药 2007年第 18卷第 10期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2007VOL.18NO.10
元素含量的测定结果见表 1。从表 1可以看出 , 刺山柑植株叶子
中大量元素 K平均含量高达 28 100.9 mg/kg, 为 Na, Ca, Mg元素
含量之首。 4种元素平均含量次序为 K >Ca>Mg>Na。
表 1 刺山柑叶子中常量元素的含量 mg· kg-1
元素 平均含量
Na 2 309.1
K 28 100.9
Ca 12 237.8
Mg 54 21.6
刺山柑叶子中微量元素含量的测定结果见表 2。从表 2可
以看出 , 6种微量元素在刺山柑叶子中的平均含量次序为 Fe>Zn
>Mn>Cu>Ni>Co。其中 Fe平均含量高达 192.027 3mg/kg。
表 2 刺山柑叶子中微量元素的含量 mg· kg-1
元素 平均含量
Fe 192.027 3
Cu 4.126 7
Zn 15.255 5
Mn 38.355 6
Ni 0.348 9
Co 0.017 17
刺山柑叶子中污染元素的含量分析结果见表 3。从表 3可
以看出 , 叶子中 Pb、Cr平均含量分别为 0.025 28, 0.023 62mg/kg
远低于国家标准(Pb≤0.2, Cr≤0.5 mg/kg)[ 7] 。但元素 Cd高出
国家标准(≤0.05mg/kg)较多。
表 3 刺山柑叶子中污染元素的含量 mg· kg-1
元素 平均含量
Pb 0.025 28
Cd 0.353 30
Cr 0.023 62
3.2 氨基酸含量及组成的测定结果与分析 氨基酸含量分析结
果见表 4。从表 4可知 , 野西瓜叶子含有 18种氨基酸 , 以天门冬
氨酸 、谷氨酸 、亮氨酸 、苯丙氨酸 、丙氨酸 、赖氨酸为主 , 其中包括
苏氨酸 、缬氨酸 、蛋氨酸 、异亮氨酸 、亮氨酸 、苯丙氨酸 、赖氨酸等
7种人体必需氨基酸。总氨基酸的含量为 17.88 mg/kg, 人体必
需氨基酸含量为 6.88%。
4 讨论
刺山柑植株叶子中微量元素含量相差较大 ,这与植物对矿质
元素的吸收特性以及戈壁滩土壤中矿质元素的供给量等因素
有关。
4种常量元素 K, Na, Ca, Mg中 K的含量最高 , Ca的含量也
很高;微量元素 Fe, Cu, Mn, Co, Ni, Cr含量很丰富。与 K, Fe含量
丰富的脱水菠菜相比(K3 110mg/kg, Fe29 mg/kg, Zn8.5 mg/
kg, Mn6.6 mg/kg[ 8] )刺山柑叶子中 K平均含量比脱水菠菜高
24 990.9 mg/kg, Fe, Zn, Mn的平均含量比脱水菠菜分别高出
163.027 3, 6.755 5 mg/kg和 31.755 6 mg/kg。
此外 , 刺山柑叶子污染元素 Pb, Cr含量均远远低于国家标
准。因此 , 如能将刺山柑叶子开发成茶叶等可食性产品 , 可以作
为人体矿质元素摄入来源的一种有益补充。 Cd元素含量高于国
家标准 ,推测 Cd元素在刺山柑叶子中含量较高的原因可能是该
植物对 Cd元素具有一定的富集作用 , 具体原因尚待进一步
研究。
表 4 野西瓜叶子中氨基酸的含量分析 %
序号 氨基酸 氨基酸含量
1 天门冬氨酸 asparticacid 2.34
2 苏氨酸 threonine 0.79
3 丝氨酸 serine 0.8
4 谷氨酸 glutamicacid 2.21
5 甘氨酸 glycine 0.91
6 丙氨酸 lactamicacid 1.22
7 缬氨酸 valine 1.06
8 蛋氨酸 methionine 0.17
9 异亮氨酸 isoleucine 0.88
10 亮氨酸 leucine 1.62
11 酪氨酸 yrosine 0.87
12 苯丙氨酸 phenylalanine 1.24
13 赖氨酸 lysine 1.12
14 组氨酸 histidine 0.36
15 精氨酸 arginine 0.98
16 脯氨酸 proline 0.65
17 胱氨酸 cystine 0.23
18 色氨酸 tryptophane 0.43
氨基酸总量 totalcontentofaminoacid 17.88
人体必需氨基酸总量 totalcontentofessentialaminoacidofhuman 6.88
除了野西瓜果实和根皮作为药用 , 花蕾作为食用以外 , 其叶
子还没有被充分利用 ,其叶含有 18种氨基酸 , 其中包括人体必需
的 7种氨基酸 , 总氨基酸含量高达 17.88 % , 表明其叶子具有较
高的营养价值和保健价值 ,也是良好的饲料。
刺山柑在新疆分布广泛 , 但总生物量有限 , 由于盲目的过度
采集 , 导致维药刺山柑野生资源急剧减少 , 已对生态环境造成了
一定的负面影响。因此 ,加强维药刺山柑野生资源的保护与可持
续利用研究 ,不仅具有社会效益和生态效应 , 也具有经济效益。
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LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2007VOL.18NO.10 时珍国医国药 2007年第 18卷第 10期