全 文 ：广 西 植 物 Guihaia　Aug．２０１５,３５(４):５６９－５７３　　　　　　　　　　 http://journal．gxzw．gxib．cn　
DOI:１０．１１９３１/guihaia．gxzw２０１４０２０１１
陈宏伟,钱玮,刁刻,等．湖南道地白芷氨基酸含量与组成分析[J]．广西植物,２０１５,３５(４):５６９－５７３
ChenHW,QianW,DiaoK,etal．CompositionandcontentanalysisofaminoacidinauthenticAngelicadahuricaofHunan[J]．Guihaia,２０１５,３５(４):
５６９－５７３
湖南道地白芷氨基酸含量与组成分析
陈宏伟１,２,钱　玮１,刁　刻１,饶力群２,邱业先１,２∗
(１．苏州科技学院 化学生物与材料工程学院,江苏 苏州２１５００９;２．湖南农业大学 生物科学技术学院,长沙４１０１２８)
摘　要:白芷是我国常用中药材的一种,关于白芷镇痛的有效成分,主要认为是异欧前胡素、欧前胡素等香豆
素类具有解痉、镇痛等作用的挥发油类化学成分,但白芷镇痛的成分及其机理尚不十分清楚,是否有其他物质
也具有一定的药理作用也不得而知,比如说某些药效性氨基酸.该研究采用自动氨基酸分析仪测定了湖南道
地茶陵白芷的蛋白质类氨基酸和游离氨基酸的含量,并分析其氨基酸组成.结果表明:总氨基酸检出除Asn
以外的其他１６种蛋白质氨基酸,含量最高的 Arg占总氨基酸的３１．２１％,接近１/３;必需氨基酸总量达
２７．０１％,其中含量最高的是Leu,占总必需氨基酸的２４．１４％;药效氨基酸比例较高,在酸水解产物总氨基酸和
游离氨基酸中分别达到７３．８９％和８５．７８％,其中Arg的含量最高,达１．３８３g􀅰１００gＧ１,占比为４２．２４％,游离氨
基酸中γＧ氨基丁酸、鸟氨酸含量也较高.此外,还含有少量的高半胱氨酸和鹅肌肽等游离非蛋白质氨基酸和
短肽;必需氨基酸的组成接近 WHO/FAO的建议摄入值,但 Met＋Cys的RC值最小,为第一限制性氨基酸.
这些药效性氨基酸和游离氨基酸可能是茶陵白芷具有良好药效的一个因素,而且茶陵白芷的氨基酸组成和配
比较合理、符合人体需要,在强化含硫氨基酸的基础上具有开发成为新型药食同源保健性食品的潜力.研究
结果可为进一步研究白芷的药理作用提供依据.
关键词:白芷;氨基酸组成;游离氨基酸
中图分类号:Q９４６．８,R９１７　　文献标识码:A　　文章编号:１０００Ｇ３１４２(２０１５)０４Ｇ０５６９Ｇ０５
Compositionandcontentanalysisofaminoacid
inauthenticAngelicadahuricaofHunan
CHENHongＧWei１,２,QIANWei１,DIAOKe１,RAOLiＧQun２,QIUYeＧXian１,２∗
(１．SchoolofChemistryBiologyandMaterialEngneering,SuzhouUniversityofScienceandTechnology,Suzhou２１５００９,
China;２．CollegeofBioscienceandTechnology,HunanAgriculturalUniversity,Changsha４１０１２８,China)
Abstract:AngelicadahuricaisakindofChineseherbalmedicine．TheefectivecomponentsofA．dahurica,comＧ
monlyknownascoumarin,havedrawnattentionbecauseoftheirwidespectrumofbiologicalefectsthatmightbe
mainlyrelatedtosomechemicalcomponentswithantispasmodicandanalgesicactivitieslikesomevolatileoilssuchas
isoimperatorin,imperatorinandsoon．ButitisunclearwhatthecomponentsandmechanismofanalgesiainA．
dahuricaare,andwhetherthereareothersubstancesjustlikesomedrugＧeffectiveaminoacidshavealsosomepharＧ
macologicalefectscanmakenothingofit．Inthisstudy,thecontentsandcompositionofproteinaminoacidsandfree
aminoacidsinChalingA．dahuricaofHunanweredeterminedbyaminoacidanalyzer,andanalysisedofitsamino
acidcomposition．Amongtotalaminoacids,１６kindsofaminoacidsexceptforAsnweredetected,andthecontentof
Argwasthehighestandaccountedfor３１．２１％closeto１/３attheratioofthetotalaminoacids．Thecontentofthe
收稿日期:２０１４Ｇ０９Ｇ２６　　修回日期:２０１４Ｇ１２Ｇ０９
基金项目:江西省新世纪学术与技术带头人项目(２００３０３０４);苏州市科技计划项目(SYN２０１４１０);江苏高校优势学科建设工程项目.
作者简介:陈宏伟(１９７８Ｇ),男,湖南茶陵人,博士研究生,讲师,主要从事生物化学与分子生物学研究,(EＧmail)hwchen２０００＠１６３．com.
∗通讯作者:邱业先,博士,教授,博士生导师,研究方向为生物化学与分子生物学,(EＧmail)qyx５４２＠mail．usts．edu．cn.
essentialaminoacidreached２７．０１％,andthecontentofLeuisthehighest,andaccountedfortheratioofthetotalaＧ
minoacidsupto２４．１４％．Ahigherproportionofessentialaminoacidarerespectively７３．８９％and８５．７８％intotalaＧ
minoacidsbytheacidＧcatalysedhydrolysingandfreeaminoacids,inwhichthecontentofArgwasthehighestas
１．３８３g􀅰１００gＧ１,andaccountedfor４２．２４％．Thecontentofgammaaminobutyricacidandornithineinfreeamino
acidwasalsotoahighcontent．Andinaddition,asmalamountofhomocysteineandanserinefreenonproteinamino
acidsandpeptidesweredetected．Theessentialaminoacidcompositionwasclosetotherecommendationsofthe
WHO/FAOuptakevalue．ButMet＋CyshadminimumRCvalue,andwasthefirstlimitingaminoacid．Theresults
showedthatthesedrugＧefectiveandfreeaminoacidsmightbeonecausethatChalingA．dahuricahasgoodphysioＧ
logicalfunction．Futhermore,theaminoacidcompositionandratioofChalingA．dahuricae wererelatively
reasonableandaccordingwiththehumanbodyneeds．BasedonstrengtheningthesulfurＧcontainingaminoacid,ChalＧ
ingA．dahuricahaspotentialtodevelopeasanewtypeofhealthfoodofedibleandpharmaceutical．Inaddition,the
studywilalsobeatheorybasisforfurtherstudyonthepharmacologicaleffectsofA．dahuricae．
Keywords:Angelicadahurica;aminoacidcomposition;freeaminoacid
　　白芷为常用中药,具有驱风散寒、燥湿排脓、消
肿止痛等功效,临床应用广泛.«中国药典»２０１０版
收录白芷为伞形科当归属植物白芷(Angelica
dahurica)或杭白芷(A．dahuricavar．formosana)
的干燥根,在临床上广泛用于头痛、风湿痹痛、三叉
神经痛等多种疼痛的治疗(中华人民共和国国家药
典委员会,２０１０).关于白芷镇痛的有效成分研究
主要是白芷中有关异欧前胡素、欧前胡素等香豆素
类具有解痉、镇痛等作用的挥发油化学成分,但对其
镇痛机理尚不十分清楚(王梦月等,２００２,２００５).
有关白芷中氨基酸的组成与含量尚未见有报道,本
研究对湖南道地茶陵白芷的氨基酸成分和含量进行
分析,为进一步研究与开发白芷提供依据.
１　材料与方法
１．１材料、试剂与仪器
所用白芷产自湖南省白芷主产地茶陵县,经我
系植物学教研室王金虎副教授鉴定为杭白芷(AnＧ
gelicadahuricavar．formosana).氨基酸标准品
购自德国曼默博尔公司(membraPure),其他试剂均
为国产试剂分析纯.A３００型自动氨基酸分析仪购
自德国曼默博尔公司.
１．２方法
１．２．１白芷的预处理　将干燥白芷块根用粉碎仪粉
碎,过６０目筛,置于干燥器中保存备用.
１．２．２样品制备　白芷总氨基酸:称取适量白芷干
粉,加６NHCl密封于安瓿瓶中,于１１０℃水解２２
h,用LiOH 调pH 为２．２,加稀释液稀释至合适浓
度,０．２２μm滤膜过滤,上样至A３００自动氨基酸分
析仪测定.白芷游离氨基酸:称取适量白芷干粉,按
料液比１∶２０加入５mmol􀅰LＧ１HCl(pH２．２)浸提
过夜,于１２０００r􀅰minＧ１离心５min去渣,取４００μL
上清液,加１００μL１０％磺基水杨酸,置４℃静置６０
min,于１４５００r􀅰minＧ１离心１５min,上清再次于
１４５００r􀅰minＧ１离心１５min,取上清,用稀释液稀释
至合适倍数,０．２２μm滤膜过滤,上样至A３００自动
氨基酸分析仪测定.
２　结果与分析
２．１氨基酸含量测定
标准氨基酸色谱采用氨基酸标准品,其中包括
磷酸丝氨酸(pＧSer),牛磺酸(Tau),磷乙醇胺(Pea),
尿素,天冬氨酸(Asp),苏氨酸(Thr),丝氨酸(Ser),
天冬酰胺(Asn),谷氨酸(Glu),肌氨酸(Sar),氨基
肥酸(aＧAAA),甘氨酸(Gly),丙氨酸(Ala),瓜氨酸
(Cit),αＧ氨基正丁酸(aＧABA),缬氨酸(Val),半胱
氨酸(Cys),胱硫醚(Cystha),蛋氨酸(Met),异亮氨
酸(Ile),亮氨酸(Leu),正亮氨酸(Nle),酪氨酸
(Tyr),苯丙氨酸(Phe),高半胱氨酸(HＧCys),γＧ氨
基丁酸(gＧABA),组氨酸(His),３Ｇ甲基组氨酸(３Ｇ
Mehis)色氨酸(Trp),肌肽(Car),鹅肌肽(Ans),羟
基赖氨酸(Hylys),鸟氨酸(Orn),赖氨酸(Lys),乙
醇胺 (EONH２),精 氨 酸 (Arg),羟 基 脯 氨 酸
(Hypro)和脯氨酸(Pro)等共计４２种标准氨基酸.
进样２０μL氨基酸标准品,采用双梯度(浓度梯度和
温度梯度)分离模式分离,５７０nm/４４０nm光源检测,
０７５ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３５卷
图１　标准氨基酸色谱分离图
Fig．１　Standardchromatographyisolationofaminoacids
图２　白芷总氨基酸色谱分离图
Fig．２　ChronmtographyisolationoftotalaminoacidsinAngelicadahurica
图３　白芷游离氨基酸色谱分离图
Fig．３　ChronmtographyisolationoftotalaminoacidsinAngelicadahurica
其色谱图见图１.由图１可知,４２种标准游离氨基
酸在１１０min内得到较好的分离.
２．２样品氨基酸含量分析
根据图１标准氨基酸色谱图及其标准氨基酸含
量分别判断和计算出白芷总氨基酸(图２)和游离氨
基酸(图３)的氨基酸种类及含量,如表１所示.
由表１氨基酸含量测定结果可知,总氨基酸检
出除Asn外的其他１６种蛋白质氨基酸,含量最高
的Arg占总氨基酸的比值达３１．２１％.必需氨基酸
总量达到２７．０１％,其中含量最高的是Leu,占总必
１７５４期　　　　　　　　　　陈宏伟等:湖南道地白芷氨基酸含量与组成分析
表１　白芷氨基酸含量 (g􀅰１００gＧ１)
Table１　ContentofaminoacidsinAngelicadahurica
氨基酸
Aminoacid
总氨基酸
Totalaminoacid
游离氨基酸
Freeaminoacid
Aspc ０．２３７ ０．０３８
Thra ０．１５５ ０．０３３
Ser ０．１３０ ０．０３１
Asn － ０．０１４
Gluc ０．４５８ ０．１０２
Glyc ０．１８３ ０．０３０
Alac ０．１９８ ０．０３２
Vala ０．１９４ ０．０２８
(Cys)２c ０．０４０ ０．０４４
Metac ０．０１７ －
Ilea ０．１５１ ０．０３７
Leuac ０．２８９ ０．０３８
Tyrc ０．０７８ ０．０３５
Pheac ０．１５２ ０．０４２
HＧCys ０．００５ ０．００９
gＧABA ０．１２２ ０．１２２
His ０．１２４ ０．０１２
Ans ０．１１０ －
Orn ０．０３５ ０．０２９
Lysac ０．２３９ ０．０６６
Argc １．３８３ １．６７２
Pro ０．１３１ ０．０３３
TAA ４．４３１ ２．４４７
EAA １．１９７ ０．２４４
EAA/TAA (％) ２７．０１ ９．９７
EAA/NEAA(％) ３７．０１ １１．０８
药效氨基酸
DrugＧefectiveaminoacid
３．２７４ ２．０９９
药效氨基酸
DrugＧefectiveaminoacid/TAA
７３．８９ ８５．７８
　注:a．必需氨基酸;c．药效氨基酸;TAA．总氨基酸;EAA．必需氨基酸;
NEAA．非必需氨基酸.
　Note:a:Essentialaminoacid;c:DrugＧeffectiveaminoacid;TAA:Totalamino
acids;EAA:Essentialaminoacid;NEAA:NonＧessentialaminoacid．
表２　各种必需氨基酸与WHO/FAO推荐氨基酸模式谱比较
Table２　Comparisonofessentialaminoacidcomposition
inrice,milk,egg,soybean,beefandWHO/FAO
recommendedpattern(mg􀅰gＧ１protein)
种类 Type Thr Val Met＋Cys Ile Leu
Phe＋
Tyr Lys
WHO/FAO
建议标准模式
WHO/FAO
recommended
pattern
４０ ５０ ３５ ４０ ７０ ６０ ５５
大米 Rice ２５ ３８ ２８ ４０ ６３ ７２ ２３
牛奶 Milk ４４ ６４ ３３ ４７ ９５ １０２ ７８
鸡蛋Egg ４７ ６６ ５７ ５４ ８６ ９３ ７０
大豆Soybean ２８ ３２ １２ ４３ ５７ ３２ ４９
牛肉Beef ４６ ５０ ４０ ４８ ８１ ８０ ８９
茶陵白芷
Angelicadahurica
ofHunan
３７ ４７ １４ ３６ ６９ ５５ ５８
需氨基酸的２４．１４％.
药效氨基酸比例较高,在酸水解产物总氨基酸
和游离氨基酸分别达７３．８９％和８５．７８％,其中Arg
的含量最高,达１．３８３g􀅰１００gＧ１,占比为４２．２４％.
２．３非蛋白质氨基酸分析
白芷中存在含量较高的非蛋白质氨基酸,游离
氨基酸的测定结果也证实存在gＧABA、Orn和 HＧ
Cys,并且与白芷蛋白水解产物的含量相当,说明这
些氨基酸主要是以游离形式存在;而鹅肌肽在游离
氨基酸中未检出,可能是白芷蛋白的水解产物,其中
γＧ氨基丁酸(γＧaminobutyricacid,gＧABA)和鸟氨酸
(ornithine,Orn)的含量很高,尤其是白芷中γＧ氨基
丁酸达１．２２mg􀅰gＧ１,是稻芽、麦芽、红粬、炒稻芽、
炒麦芽等中药材０．２~０．６mg􀅰gＧ１含量的２~６倍
(陈体强等,２００５),占总氨基酸的２．７５％和２．４８％,
高半胱氨酸(Homocysteine,HＧCys)也有少量存在,
此外还检出了鹅肌肽(anserine,Ans).
２．４白芷氨基酸的组成评价
与 WHO标准模式氨基酸谱比较可知,白芷中
除了 Met＋Cys外,其他必需氨基酸均接近于模式
谱标准(FAO,１９７３),这表明白芷的氨基酸配比较
合理,符合人体摄入的需要,是一种优质蛋白.与各
类食品氨基酸模式相比,白芷贮藏蛋白氨基酸模式
和大米相比各有高低,但明显优于大豆;在含硫氨基
酸 Met＋Cys方面则不如牛奶、牛肉和鸡蛋,但与大
豆相当.
由表３必需氨基酸的氨基酸比值及比值系数可
知,Met＋Cys的RC值(朱圣陶等,１９８８)最小,即
为第一限制性氨基酸,这与多数双子叶植物缺乏含
硫氨基酸相同.
表３　白芷中各种必需氨基酸的RAA和RC
Table３　RAAandRCofessentialamino
acidsinAngelicadahurica
Thr Val Met＋Cys Ile Leu Phe＋Tyr Lys
RAA ０．９３ ０．９３ ０．３９ ０．９１ ０．９９ ０．９２ １．０５
RC １．２２ １．２２ ０．５１ １．１９ １．２９ １．２０ １．３７
　注:RAA．氨基酸比值;RC．氨基酸比值系数.
　Note:RAA．Ratioofaminoacid;RC:Ratiocoefficientofaminoacid．
３　讨论与结论
白芷在中药材中主要作为镇痛来使用,常常认
为是其含有的香豆素类物质的作用;而本研究发现
湖南道地的茶陵白芷中存在丰富的如gＧABA、Orn、
鸟氨酸和鹅肌肽等药效性非蛋白质氨基酸和小肽,
２７５ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３５卷
可能与其具有抑制神经传递和缓解疼痛作用存在一
定的相关性,其确切的药效作用和机理值得深入探
索;对于不同产地的白芷是否也具有类似的氨基酸
组成还需要进一步的研究.
白芷氨基酸含量测定表明,药效氨基酸含量较
高,在酸水解产物中和游离氨基酸中分别为７３．８９％
和８５．７８％,这可能与茶陵白芷具有良好的药理功能
相关,其中含量最高的为精氨酸,占总氨基酸的
３１．２１％,接近１/３;而庄岩等(１９９９)的研究表明精氨
酸经消化道补充达到一定水平后能显著调节免疫细
胞功能的作用.
本研究还发现,白芷除了含有丰富的蛋白质氨
基酸外,还含有较丰富的非蛋白质氨基酸,如gＧ
ABA含量为１．２２mg􀅰gＧ１,是稻芽、麦芽、红粬、炒
稻芽、炒麦芽等中药材０．２~０．６mg􀅰gＧ１含量的２~
６倍,分别占总氨基酸的２．７５％和２．４８％,HＧCys和
Ans也有少量存在(陈体强等,２００５).这些游离氨
基酸可能具有某些生理功能,如gＧABA是传递神经
冲动、对人的大脑中枢神经系统具有抑制作用、能减
缓疲劳的神经递质(杨帆等,２０１１).gＧABA作为食
品经口摄入,具有镇静、改善睡眠、降血压等功能(堀
江典子等,２０１０);鸟氨酸可刺激脑垂体分泌成长激
素,促进基础代谢,同时也可提高肠道免疫功能(胡
学智等,２００６),经肠道吸收后,鸟氨酸可能转化为具
有解除痉挛、缓解疼痛作用的生物碱如莨菪碱(阿托
品)、水苏碱等(匡海学等,２００４).Ans具有抗氧化、
降血压、抗肿瘤、抗疲劳的功能,是一种天然的神经
调节剂(Marchisetal．,２０００;何雄等,２００７;唐道邦
等,２００８).
茶陵白芷的氨基酸的含量及其组成也表明,茶
陵白芷的氨基酸组成接近 WHO的建议氨基酸摄
入值,其氨基酸配比较合理,且符合人体需要,在强
化含硫氨基酸的基础上具有开发成为新型药食同源
保健性食品的潜力.
参考文献:
ChenTQ(陈体强),WuJZ(吴锦忠),XuJ(徐洁)．２００５．
AnalysisofγＧAminobutyricacidinseveralcornmedicinalmateＧ
rials(几种中药材中γＧ氨基丁酸的测定)[J]．StraitPharmJ
(海峡药学),１７(５):７５－７７
FAO．１９７３．Energyandproteinrequirements[C]//Reportofa
JointFAO/WHOadhocExpertCommittee．FAO Nutrition
MeetingReportSeriesNo．５２．Roma
HeX(何雄),XueCH(薛长湖),YangWG(杨文鸽),etal．
２００７．Researchanddevelopmentofisolationandbiologicalroles
ofcarnosine(肌肽的提取分离与生物活性的研究进展)
[J]．MarSci(海洋科学),３１(５):８５－８９
HorieN(堀江典子),SugaM(菅美奈子),Kim M(金武祚)．
２０１０．FunctionalityofGABA(γＧAminoButyricAcid)．(GABA
(γＧ氨基丁酸)的功能性)[J]．ChinFoodAdd(中国食品添加
剂),(６):１６９－１７３
HuXZ(胡学智)．２００６．LＧornithinewithgeneralhealthcarefuncＧ
tion(具有广泛保健功能的LＧ鸟氨酸)[J]．FoodInd (食品工
业),(１):４８
KuangHX(匡海学)．２００４．PharmaceuticalChemistry(中药化学)
[M]．Beijing(北京):ChineseMedicinePress(中国中医药出版
社)
MarchisSD,ModenaC．２０００．CarnosineＧrelateddipeptidesinneuＧ
ronsandglia[J]．Biochemistry(Moscow),６５:８２４－８３４
NationalPharmacopoeiaCommittee(中华人民共和国国家药典委
员会)．２０１０．PharmacopoeiaofPeople’sRepublicofChina(中
国药典)[M]．Beijing(北京):ChinaMedicalSciencePress(中
国医药科技出版社)
TangDB(唐道邦),ZhangL(张鹭),XuYJ(徐玉娟),etal．
２００８．Researchofcarnosinecontentcontrastinmalesilkmoth
proteinanditssubstrate(雄蚕蛾蛋白酶解前后的肌肽含量的对
比研究)[J]．FoodSci&Technol(食品科技),３３(１１):３０－３３
WangMY(王梦月),JiaMR(贾敏如)．２００２．Studyprogresson
chemicalconstituentsofangelicadahurica(白芷的化学成分研
究进展)[J]．JChinMedMat(中药材),２５(６):４４６
WangMY(王梦月),JiaMR(贾敏如),MaYY(马逾英),et
al．２００５．StudiesonanalgesticcomponentsofRadixAngelcae
dahuricae(白芷镇痛有效部位的化学成分研究)[J]．Chin
PharmJ(中国药学杂志),４０(８):５８３－５８５
YangF(杨帆),JinD(金迪),CaiDL(蔡东联),etal．２０１１．
StudyofantiＧfatigueeffectofγＧAminobutyricacidteaonMice
(γＧ氨基丁酸茶对小鼠抗疲劳作用的研究)[J]．AminAcids
&BiotResour(氨基酸和生物资源),３３(２):６０－６３
ZhuangY(庄岩),WangWZ(王文治)．１９９９．TheeffectofLＧarＧ
ginineonthegrowthoftumoranditsmechanism(精氨酸对肿
瘤生长的影响及其作用机制)[J]．ChinJGenSurg(中华普通
外科杂志),１４(５):３７７－３７９
ZhuST(朱圣陶),WuK (吴坤)．１９８８．proteinqualityamino
acidenrichmentaminoacidscoreratiocoefficient(蛋白质营养
价值评价:氨基酸比值系数法)[J]．ActaNutrSin(营养学
报),(１０):１８７－１９０
３７５４期　　　　　　　　　　陈宏伟等:湖南道地白芷氨基酸含量与组成分析