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ANALYSIS ON SEED COMPONENTS OF SOPHORA JAPOLICA

国槐(Sophora japonica)种子成分分析



全 文 :植   物   研   究
BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH
第 19 卷 第 3 期 1999 年 7 月
Vol.19 No.3 July ,  1999
国槐(Sophora japonica)种子成分分析
赵垦田1 韩淑芹2 崔玉兰3 杨春瑜1
(1.东北林业大学 , 哈尔滨 150040) (2.大庆油田总医院 ,大庆 163001)
(3.吉林省大石头林业局 ,敦化 133702)
摘 要 为更深入了解国槐种子的生理特性及其综合利用价值 ,对种子主要成分进
行研究。结果表明 ,国槐种子中蛋白质含量最高 ,其次为总糖和脂肪;谷氨酸 、精氨
酸和天冬氨酸是组成种子蛋白质的主要成分;种子油脂以不饱和脂肪酸油酸和亚油
酸为主;各种维生素中 Vc含量最高。各种化学成分在子叶和胚轴+胚根中含量存
在较大差异。
关键词 国槐;种子;成分分析
ANALYSIS ON SEED COMPONENTS OF SOPHORA JAPOLICA
Zhao Ken-tian1 Han Shu-qin2 Cui Yu-lan3 Yang Chun-yu1
(1.Nor theast Forestry Univ er sity , Harbin 150040)
(2.Head Hospital o f Daqing Oilfield , Daqing 163001)
(3.Dashitou Forestry Bureau of Jilin P rovince , Dunhua 133702)
Abstract In order to understand physiological characteristics and utilization value of
seeds of Sophora japonica , we analysis the main compositions of seeds w ith physiolog-
ical and biochemical methods.The results show that the protein content of the seeds is
the most and the total sugar and fat is second one in Sophora japonica.The glutamic
acid , arginine and asperity acid are the main composi tion composing the protein of the
seeds.The unsaturated fatty acid , oleic acid and linoleic acid are the main composition
of the seed oil.The content of Vc is the highest among various vitamin.There are
much difference among the coty ledon , hypocotyl and radicle in contents of every chem-
ical components mentioned above.
Key words Sophora japonica;Seed;Analy sis of components
收稿日期:1998-11-2
国槐(Sophora japonica)是我国重要的用材树种 ,在各地均有栽培 ,尤其以黄土高原 、华
北平原及江淮地区为多。其材质较硬 ,富弹性 ,耐水湿 ,是建筑 、车辆 、造船等用材。国槐花
期较长 ,为优良蜜源 ,花可用于提取天然色素 ,果肉用于制饴糖 ,种子可酿酒 、榨油 ,作饲料
用。果实 、花 、叶 、树皮 、根及槐胶可入药〔1 ,2〕 。国槐寿命长 ,冠大荫浓 ,对二氧化硫 、氯气 、氯
化氢等有害气体及烟尘有较强的抵抗能力和吸附力 ,是城市及乡村绿化的优良树种〔3〕 。种
子是植物的繁殖器官 ,其内部贮藏物质是幼苗初期生长的养料和能源〔4〕 。贮藏物性质及在
种子中的分布 ,不仅影响种子的生理特性 、耐贮性和加工品质 ,而且决定种子的综合利用价
值及利用方式。本文对国槐种子主要成分进行分析 ,旨在为种子的综合开发利用提供理论
依据 。
1 材料与方法
1.1 材料
国槐种子于 1997年采于华北保定 ,由北京市园林局提供。种子纯度 85.0 %,优良度
84.0 %,千粒重 151g ,在 1 ~ 5°C 条件下密封干藏备用。
1.2 实验方法
将纯净种子的种皮剥离 ,取种皮 、子叶和胚根+胚轴分别进行下列各项指标的测定 ,重
复次数为三次。
1.2.1 粗脂肪的测定:索氏抽提法〔5〕;
1.2.2 总糖的测定:采用斐林法间接测定 ,收集 Cu2O ,利用 PE-5000 型原子吸收分光光
度计进行测定;
1.2.3 淀粉和还原糖的测定:流动注射分析法〔6〕;
1.2.4 总氮的测定:称取 0.2g 种子样品 ,经消煮后 ,用流动注射分析法进行分析〔6〕;
1.2.5 氨基酸的测定:称取 0.3g 种子样品 ,经酸解 、碱解后 ,用日立 835-50型氨基酸自动
分析仪分析;
1.2.6 脂肪酸的测定:将种子样品提取的油脂甲脂化 ,用 GC-9A 型气相色谱测定;
1.2.7 矿质元素的测定:利用 PE-5000型原子吸收分光光度计进行测定〔7〕;
1.2.8 维生素 A 、D 、E的测定:称取 1g 种子样品 ,研碎 ,用乙醚提取 24 h ,然后使乙醚蒸发 ,
最后定容到 2ml ,用岛津 LC-3A液相色谱仪测定;
1.2.9 维生素C的测定:称取1g 种子样品 ,研碎 ,用 1%草酸提取并定容到 10ml ,4000转/
min下离心 10min ,上清液用岛津 LC-3A液相色谱仪测定。
2 结果与分析
2.1 脂肪 、蛋白质及碳水化合物的含量
从表 1可见 ,国槐种子不同部位 ,其水分 、脂肪 、蛋白质 、总糖 、淀粉和还原糖的含量均不
同;国槐种子的成分以蛋白质为主 ,其含量与高蛋白大豆相近 ,其次是总糖和脂肪;种皮中除
含水量以外 ,其它成分均低于种子的其它部位 。与主要执行贮藏功能的子叶相比 ,胚根+胚
轴的蛋白质和还原糖含量较高 ,而脂肪 、淀粉的含量较少 ,只是子叶的 64%和 57%,这与它
们的生理功能是相统一的 。
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表 1 国槐种子脂肪 、蛋白质及碳水化合物的含量(%)
Table 1 Contents of proteins , fats and carbohydrates of seeds(%)
部 位
Part s
水 分
Water
脂肪
Fat
粗蛋白
Crude protein
总 糖
Total sugar
还原糖
Deoxidize sugar
淀粉
Starch
种皮 Seed capsule 13.25 0.87 4.01 18.00 1.32 1.45
子叶 Cotyledon 8.48 15.06 50.24 20.10 2.94 2.09
胚根+胚轴 Radice 8.13 9.61 54.74 19.20 4.53 1.20
2.2 水解氨基酸的含量
分析表明 ,各种氨基酸在种子的不同部位含量不同 ,胚根+胚轴组织中的大多数水解氨
基酸的含量都相应地较子叶的高;18种水解氨基酸之间的含量相差很大 ,其中谷氨酸(Glu)
的含量最高 ,其次为精氨酸(Arg)和天冬氨酸(Asp),说明该三种氨基酸是组成种子蛋白质
的主要成分;而色氨酸(Trp)、甲硫氨基酸(Met)和胱氨酸(Cys)含量最低。
表 2 国槐种子水解氨基酸的含量(%)
Table 2 Contents of amino acid hydrolyses of seeds(%)
部位
Parts
Asp Scr Pro Ala Val Ile Ty r Lys Arg
子叶
Cotyledon
3.79 1.82 1.55 1.18 1.94 1.58 2.26 1.99 5.56
胚根+胚轴
Radicel
4.00 1.94 1.89 2.15 2.16 1.78 1.57 2.77 5.91
部位
Parts
Thr Glu Gly Cys Mct Leu Phe His Trp
子叶
Cotyledon
1.53 11.85 2.18 0.57 0.45 2.83 1.73 1.05 0.44
胚根+胚轴
Radicel
1.88 10.80 2.37 0.76 0.72 3.16 1.89 1.86 0.48
研究国槐种子的水解氨基酸意义较大。其一 ,各具特殊功能的贮藏蛋白 、酶蛋白和结构
蛋白都是由这些氨基酸以多肽链的形式组成的;其二 ,蛋白质品质的生物学意义就在于赖氨
酸(Lys)、胱氨酸(Cys)、苯丙氨酸(Phe)、苏氨酸(Thr)、缬氨酸(Val)、甲硫氨基酸(Met)、异
亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)等 8种必须氨基酸含量的多少 。国槐种子中上述 8种氨基酸的含
量都接近或超过联合国粮农组织的暂定标准 。可见 ,国槐种子具有较高的营养价值 。另外 ,
由于种子中含有较多的精氨酸 ,又使其具有一定的药用价值 。据报道 ,精氨酸不仅具有消除
疲劳的作用 ,而且对肝炎 、肝硬化及肝癌等均有一定疗效〔8〕 。
2.3 脂肪酸的含量
测定种子油脂中 6种主要脂肪酸的含量发现 ,虽然它们在子叶 、胚根+胚轴和种皮组织
中含量存在差异 ,但各部位油脂的脂肪酸组成相同 ,且都以不饱和脂肪酸油酸和亚油酸为
主;种皮和子叶组织中的不饱和脂肪酸含量较胚根+胚轴的高。
与几种主要动植物油比较 ,国槐种子油脂的不饱和脂肪酸含量远远高于大豆 、花生 、牛
油和猪油(它们分别为 77.0%、77.0%、49.6%和 59.6%),而饱和脂肪酸含量相对较低(它
们分别为 23.0%、20.0%、45.1%和 40.0%)〔9〕。可见 ,国槐种子油脂具有较高的食用和医
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疗保健价值。
表 3 国槐种子脂肪酸含量(FA的%)
Table 3 Contents of fatty acids of seeds oil(% of FA)
部位
Parts
饱 和脂 肪酸
Saturated fat ty acid
不饱 和脂 肪 酸
Unsatu rated fat ty acid
软脂酸
Palmi tic
硬脂酸
S tearic
花生酸
Arachidic
油酸
Oleic
亚油酸
Linoleic
亚麻酸
Linolenic
子叶
Cotyledon
4.22 3.39 1.29 42.55 46.84 1.16
胚根+胚轴
Radicel
7.92 3.21 3.45 32.46 50.66 2.30
种皮
Seed capsule
6.05 1.94 1.37 43.49 46.44 0.71
2.4 矿质元素的含量
从测定结果中可知 ,每种矿质元素在种子不同部位的含量有明显差异。除 Ca 、Mg 外 ,
其它 6种矿质元素在子叶和胚根+胚轴组织中的含量较种皮中的高;大量元素中钾和镁的
含量最高 ,而微量元素中铁的含量最高 。
表 4 国槐种子矿质元素的含量(mg/100g)
Table 4 Contents of mineral elements of seeds(mg/100g)
部位
Parts
K Ca Mg Mn Fe Zn Cu P
种皮
Seed capsule
622.99 302.50 106.29 2.27 6.73 1.39 2.80 30.00
子 叶
Cotyledon
1570.08 297.96 549.49 2.33 6.88 6.38 3.11 989.20
胚根+胚轴
Radicel
771.22 118.06 497.01 1.40 17.35 11.35 5.25 1096.40
种子中存在的矿质元素 ,不仅仅是有机体的组成部分 ,它们在幼苗的生命活动中起着特
殊的调节作用。其中 ,磷在种子萌发过程中对呼吸代谢能量转移起重要作用 ,镁和铁是发芽
后期幼苗叶绿素合成所必须的 ,而铜在氮代谢起重要作用 ,因此它们在种子中的含量就显得
非常重要。矿质元素对人体健康 、智力和发育也是必不可少的 。例如 ,磷 、钙是人体骨骼的
组成部分 ,铁是血液中交换与输送氧所必须的元素 。由于国槐种子中含有较多的磷 、钾 、镁 、
钙等矿质元素 ,可用于医药 、食品添加剂及动物饲料等方面 。
表 5 国槐种子维生素的含量(mg/100g)
Table 5 Contents of vitamins of seeds(mg/100g)
部位
Part s
VA VC VD VE
子 叶
Cotyledon
2.576 89.514 18.076 11.088
胚轴+胚根
Radicel
3.094 134.850 20.105 15.056
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2.5 维生素的含量
子叶和胚根+胚轴中 4种维生素的含量有较大差异 ,胚根+胚轴组织中含量较高;各种
组织器官中均以 VC含量最高 ,其次为 VD 、VE ,VA 含量最少 。
3 结  论
3.1 国槐种子子叶 、胚轴+胚根及种皮组织中各种化学成分的含量存在较大的差异 ,这与
它们的生理特点 、功能有关。
3.2 在国槐种子中蛋白质含量最高 ,占 50%左右 ,其次为总糖和脂肪;还原糖和淀粉的含
量最低。
3.3 国槐种子油脂的不饱和脂肪酸高达 85%,以油酸和亚油酸为主;胚轴+胚根的的不饱
和脂肪酸含量较子叶低。
3.4 国槐种子蛋白质氨基酸中谷氨酸 、精氨酸和天冬氨酸含量最高 ,而色氨酸 、甲硫氨基酸
和胱氨酸含量最低。
3.5 国槐种子含有多种维生素 ,其中维生素 C 含量最高 ,平均为 112.182mg/100g 。
3.6 国槐种子具有较高的营养及医疗保健价值 ,在食品 、油脂 、医药等行业有广阔的开发前
景。
参  考  文 献
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6.徐立英等.植物样品中全磷的流动注射分析.东北林学院学报 , 1985 , 13(2):30~ 34
7.毕守法等.红松种子的元素含量及其分析方法(Ⅰ).东北林学院学报 , 1985 , 13(增):36~ 40
8.朱太平.植物蛋白质的利用.植物杂志 , 1983 ,(2):26~ 27
9.肖正春等.亚油酸资源利用研究.野生植物研究 , 1986 ,(3):1~ 7
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