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光叶楮茎皮化学成分的初步研究



全 文 :西北农业学报 2007 , 16(5):192~ 194
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
光叶楮茎皮化学成分的初步研究*
马养民1 , 2 ,吉艳芬1 ,史清华2 ,苏印泉2 ,杨卫卫1
(1.陕西科技大学化学与化工学院;陕西西安 710021;2.西北农林科技大学林学院 ,陕西杨凌 712100)
摘 要:采用试管法和圆形滤纸层析法对光叶楮茎皮进行了预试。结果表明 , 光叶楮茎皮含有酚性成分 、氨
基酸 、蛋白质 、多肽 、糖 、多糖及其苷类 、皂苷 、黄酮类及其苷类 、植物甾醇和三萜等多种化学成分。并对其有效
成分进行了含量分析 ,其中 , 常规营养成分粗蛋白 、粗脂肪 、粗纤维含量分别为 7.78% 、1.73% 、27.9%。其
他营养成分中氨基酸总量为 6.752%, 其中 ,必需氨基酸含量占总氨基酸含量的 38%;微量元素铁 、锰 、锌 、铜
含量(μg/ g 干基)分别为:77.5 、13.2 、16.8 和 12.1;常量元素钾 、钙 、镁含量(mg/ g 干基)分别为 11.1 、8.90
和 1.81。利用紫外-可见分光光度计测得总黄酮含量为 1.485%。表明光叶楮茎皮具有较高的开发潜力。
关键词:光叶楮;茎皮;系统预试;氨基酸;矿质元素;总黄酮
中图分类号:Q946    文献标识码:A     文章编号:1004-1389(2007)05-0192-03
Chemical Composition of Bark of Guangyechu
MA Yang-min1 ,2 , JI Yan-fen1 , SH I Qing-hua2 , SU Yin-quan2 and YANG Wei-wei1
(1.College of Chemis t ry and Ch emical Engineering , Shaanxi Universi ty of Science an d Technology , Xi an Shaanxi
710021 , China;2.C ollege of Forest ry , Northw est A &F University , Yangling S haanxi 712100 , China)
Abstract:The preliminary study on chemical composition of Guangyechu through the technolo gy of
test tube and paper chromatog raphy w as accomplished.The result show ed that bark of G uangyechu
contains phenols , amino acids , pro teins , po lypeptides , saccharides , ploy saccharides and its g ly co-
sides , saponins , f lavonoids and i ts gly co sides , ste roids , t ri terpenoids and so on.A nd then the content
of the act ive components w ere determined.Q uantitative re sul ts of rout ine nutri tional components
were assaged as pro teins 7.78%, lipid 1.73%, fibre 27.9% , to tal amino acid 6.75%, in w hich
38.0%was essent ial amino acids.The trace elements Fe ,Mn ,Zn ,Cu w ere 77.5 , 13.2 ,16.8 ,12.1(μg/
g)while the no rmal elements K , Ca ,Mg we re 11.1 ,8.90 , 1.81(mg/g).The content o f to tal f lavonoids
w as determined by ult ravio le t-visible spect ropho tometry .The content of total f lavonoids is 1.485%.
The result indicates that the bark of Guangyechu is of high po tentiality to be exploited.
Key words:Guangyechu ;Bark;Preliminary sy stematic test ;Amino acid;Mineral element;Total
flavonoids
  光叶楮(Guangyechu)为近年来从日本引进
的速生阔叶树种 ,落叶乔木 ,属桑科 ,构树属。具
有适应性强 ,耐干旱 ,耐盐碱 ,在丘陵 、河滩等瘠薄
土地生长良好 ,病虫害极少等特点 ,其韧皮 、杆心
是制浆的优质原料 ,树叶是动物和鱼类的优质饲
料。光叶楮既可作绿化和水土保持树种 ,又可作
经济树种 ,具有很大的发展潜力[ 1] 。
关于光叶楮同属植物构树的化学成分的研究
国内外已有了大量的报道[ 2 ~ 5] ,然而对光叶楮以
及其茎皮的研究 ,主要集中在速生纸材方面 。而
对其化学成分的研究却鲜有报道。为了开发光叶
楮茎皮的综合利用价值 ,对光叶楮茎皮的化学成
分进行了预试 ,并对其粗蛋白 ,粗脂肪 、粗纤维 、氨
基酸 、矿质元素以及总黄酮进行了含量测定 。
* 收稿日期:2007-04-20  修回日期:2007-05-11
作者简介:马养民(1963-),男 ,陕西乾县人 ,教授,博士 ,主要从事天然产物化学的科研和教学工作。
1 材料与方法
1.1 植物材料
光叶楮为 1 ~ 2 a生 ,采自西北农林科技大学
渭河试验站苗圃地。剥其茎皮阴干 ,粉碎后过 20
目筛备用 。
1.2 试剂与仪器
芦丁标准品由中国药品生物制品检定所提
供 ,其他试剂均为国产分析纯 。所用仪器有
VS—KT —P 全自动定氮仪 、HT6 型粗脂肪测定
仪 、M6 粗纤维测定仪 、121MB型氨基酸分析仪 、
日立 180—80型原子吸收分光光度计和贝克曼
DU —70紫外-可见分光光度计 。
1.3 方 法
1.3.1 光叶楮茎皮化学成分的预试 利用试管
和圆形滤纸层析预试法对样品进行预试[ 6 , 7] 。
1.3.2 常规营养成分的含量测定 粗蛋白含量
测定采用经典的凯氏(Kjeldahl)定氮法[ 8] ,粗脂
肪含量测定采用索氏提取法[ 8] ,粗纤维含量测定
按GB/ T 5009.10方法[ 8] 。
1.3.3 其他营养成分的含量测定 氨基酸含量
的测定按照文献[ 9]的方法;矿质元素的测定采用
干灰化法 [ 10] 。
1.3.4 光叶楮茎皮总黄酮含量测定 标准曲线
的制作和总黄酮含量测定均参照文献[ 11]方法。
2 结果与分析
2.1 光叶楮茎皮的化学成分预试
根据预试验结果 ,光叶楮茎皮中可能含有酚
性成分 、氨基酸 、蛋白质 、多肽 、皂苷 、黄酮类及其
苷类 ,植物甾醇和三萜等多种化学成分 。
在预试验中 ,皂苷 、黄酮类及其苷类 、三萜类
化学成分的试管反应现象明显 ,圆形滤纸层析斑
点大且颜色深 ,判断所含这些成分较多 。
表 1 光叶楮茎皮化学成分的预试结果
Table 1 The chemical constituents in the bark of Guangyechu
成分
Const ituents
试管反应及其结果
The react ion and result s of tube test
圆形滤纸试验反应及其结果
T he reaction and resu lt s of paper chromatography
酚性成分 三氯化铁试验 + 2%三氯化铁+2%铁氰化钾显色 +
Ph enols 重氮化试验 +
有机酸 Organic acid s pH 试验 pH 大约在 5~ 6 甲基红 ,甲基橙 ,石蕊显色反应 -
生物碱 Alk aloids 硅钨酸试验 -
碘化铋钾试验 - 改良碘化铋钾显色 -
碘化汞钾试验 -
蛋白质 Proteins 加热或加酸沉淀试验 +
多肽 Polypept ides 双缩脲试验 +
氨基酸 Amino acids 茚三酮试验 + 喷茚三酮溶液显色 +
糖,多糖及其苷类 碱性酒石酸铜试验 +
C arb oh ydrates α-萘酚试验 +
and it s glycosides 多糖的试验 +
皂苷 泡沫试验 +
S ap onins 三萜皂苷甾体皂苷 +
鞣质 氯化钠白明胶试验 -
Tannin s 三氯化铁试验 -
黄酮类及其苷类 盐酸-镁或锌粉试验 + 喷氨后 ,荧光加强亮白色 +
Flavonoids and i ts 花青素干扰试验 + 喷 3%三氯化铁乙醇溶液,颜色不变 +
glycosides 荧光试验 +
蒽醌及其苷类 碱性试验 - 喷 2%氨水 -
Anthraquinone and i ts glycosides 醋酸镁试验 -
强心苷类 3 , 5-二硝基苯甲酸试验 - 喷 2%3 , 5-二硝基苯甲酸乙醇液 -
C ardiac glycosides 碱性苦味酸试验 - 再喷 2%氢氧化钠乙醇液 -
亚硝酰铁氰化钠试验 -
内酯 ,香豆精及其苷类 重氮化试验 - 喷异羟肟酸 -
Lactones coumarins and i t s gly coside 异羟肟酸试验 -
植物甾醇三萜成分 冰醋酸-浓硫酸试验 + 喷 5%磷钼酸乙醇显色 +
S teroids t rit erpenoids 氯仿-浓硫酸试验 +
挥发油 ,油脂类 挥发油试验 - 乙醚萃取液 -
Volat ilc oil s 油脂类试验 -
氰苷 Cyanogenic glucoside 氰苷试验 -
注:“ +”表示阳性反应;“ -”表示阴性反应。Note:“ +” Posit ive reaction ;“ -” Negation reaction.
  对于本试验中有机酸在试管反应中显示阳
性 ,而在圆形滤纸层析法中显示阴性 。这是因为
测定有机酸用水提取物 ,而所用的去离子水 pH
在 6左右 ,试管反应中显示阳性可能是由于去离
子水的干扰作用而导致了假阳性 。因此 ,结合圆
形滤纸法的预试结果判断无有机酸 。
·193·5 期              马养民等:光叶楮茎皮化学成分的初步研究
2.2 营养成分的分析
光叶楮茎皮中粗蛋白 、粗脂肪和粗纤维含量
分别为 7.78%、1.73%和 27.9%。从本试验测定
结果知粗纤维含量较高 ,它不仅用于生产纸的原
料 ,而且有提供能量 、控制采食量 、维持正常的生
理性能及促进胃肠道吸收等作用[ 12] 。氨基酸分
析结果(表 2)表明 ,光叶楮茎皮中含有除色氨酸
以外的 17种氨基酸 ,氨基酸总量为 6.75%。其
中必需氨基酸(记为 E)为 2.58%,与总氨基酸的
比值为 0.38 ,与非必需氨基酸(记为 N)的比值为
0.62。这与 WHO/FAO 提出的 E/E +N 应为
0.4 , E/N应为 0.60的参考蛋白模式接近[ 13] 。
表 2 光叶楮茎皮氨基酸的组成含量(g/100g)
Table 2 Content of amino acid in the
bark of Guangyechu(g/ 100)
氨基酸
Amino acids
含量
C on tent
氨基酸
Amino acids
含量
Conten t
天冬氨酸 Asp 0.838 蛋氨酸*Met 0.076
苏氨酸* Thr 0.318 异亮氨酸* Ile 0.337
丝氨酸 Ser 0.364 亮氨酸* Leu 0.533
谷氨酸 Glu 0.811 酪氨酸 Tyr 0.279
脯氨酸 Pro 0.633 苯丙氨酸* Phe 0.363
甘氨酸 Gly 0.331 赖氨酸* Lys 0.402
丙氨酸 Ala 0.409 组氨酸 H is 0.148
胱氨酸 Cyr 0.025 精氨酸 A rg 0.332
缬氨酸* Val 0.553
*为必需氨基酸。 *E ssential amino acid s.
  由表 3 可知 ,光叶楮茎皮中铁 、镁的含量较
高 ,分别为 77.5和 1 812.5μg/g 。镁有很高的营
养作用 ,铁在动物机体内参与血红蛋白或肌红蛋
白 、血红素酶类等物质的合成 。而锰 、锌的含量也
比较丰富 ,分别为 13.2 和 16.75 μg/g 。锰能改
善动脉粥样硬化病人脂质的代谢 , 有去脂作
用[ 14] ;锌的缺乏可以影响蛋白质合成 、激素分泌
及细胞分裂 ,引起贫血 、皮肤粗糙 、嗜睡等等[ 15] 。
表 3 光叶楮茎皮矿质元素的含量(μg/ g)
Table 3 Content of mineral element in the bark of Guangyechu
矿质元素
Mineral elem en t
含量
C ontent
矿质元素
Mineral element
含量
Conten t
K 1.11×104 Zn 16.8
Ca 0.89×104 Fe 77.5
M g 1812.5 Mn 13.2
Cu 12.09
2.3 总黄酮含量的测定
以芦丁吸光度和浓度的参数计算回归方程 ,
得标准曲线方程为 y =10.914x -0.0051 , R=
0.9994 ,表明浓度在 0.0000 ~ 0.0480 mg/mL 范
围内与吸光度呈现良好的线性关系 。
经测定光叶楮茎皮中的总黄酮含量为
1.485%(5次测定的平均值),黄酮含量较高 ,具
有进一步对其黄酮进行开发利用的价值 。
3 结论
3.1 光叶楮茎皮中可能含有酚性成分 、皂苷 、蛋
白质 、多肽 、糖 、多糖及其苷类 、氨基酸 、黄酮类及
其苷类 、植物甾醇和三萜等多种化学成分 ,有很大
的开发价值。
3.2 根据分析结果 ,光叶楮茎皮中营养成分含量
丰富 ,其中粗纤维含量较高 ,为 27.87%,必需氨
基酸含量高 ,占总氨基酸的 38%,非必需氨基酸
中天冬氨酸 、谷氨酸含量较高 ,且有重要的功能。
微量元素中铁 、锌 、镁含量较为突出。可见 ,光叶
楮茎皮集营养 、保健和药用于一身 ,在医药 、食品
和饲料等方面有利用价值 。
3.3 近年来的大量药理试验结果表明 ,黄酮类化
合物具有多种生理功能 ,现已广泛用于医药 ,食品
等行业。本试验首次对光叶楮茎皮的总黄酮进行
含量测定 ,结果为1.485% ,为该植物黄酮类化合
物的进一步研究打下了基础。
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·194· 西 北 农 业 学 报                16 卷