全 文 ：第 44 卷第 6期
2 8 00年 1 2月
兰州大学学报 ( 自然科学版 )
J o u rna l oL fa n z h o uU n iv e rs ity ( Na t u
ra lS e ies n e e )
V 61
.
44 N o
.
6
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.
2 8 00
文章编号: 04 5 5一 2 05 9( 2 8 00) 0 6-8 00 3一 04
西北地区 6种卫矛科植物种子
氨基酸和 2 0种重要元素分析
申大卫 ` , 段 辉 “ , 田 暄 ` , ”
( 1
. 兰州大学 化学化工学院 , 甘肃 兰州 73 00 0 ;
2
. 甘肃省分析测试中心 , 甘肃 兰州 73 00 0 0 ;
3
. 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 塔里木 84 3 300)
摘 要 : 对西北地区生长的扶芳藤 、 陕西卫矛 、 苦皮藤 、 疵枝卫矛 、 白杜和冬青卫矛等6种卫矛科植
物种子进行水解氨基酸和重要元素含量分析 . 18 种氨基酸均从这 6种植物种子中被检出, 人体所需
的 8种必需氨基酸除蛋氨酸含量普遍偏低外 , 其余都在 .0 6 m g /g 以上 , 占所含氨基酸总量的30 % , 对人
体新陈代谢有重要作用的精氨酸含量特别高 . 测定了 20 种重要元素的含量 , 其中微量元素锗和硒的含
量非常突出 . 初步研究显示该类植物种子营养丰富 , 且有一定的药用价值.
关键词 : 卫矛科植物 ; 氨基酸 ; 微量元素
中图分类号 : Q 94 6 . 1 文献标识码 : A
A m i n o a e i d a n d twe nt y im P
o r t a nt e le m e nt a n a l y s i s o f S IX
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X inj ia n g P r o d u c t i o n & C o n s t r u e t i o n C o r那 , 工b r im 8 43 3 00 , X inj ian g , C h i n a )
A b s t r a e t : T h e s e e d s o f t h e C e las t r a e e a e P l a n t s 几 o n y。 。 s oj 九二 n 。乞, 瓦 o o y饥。 5 s e h e n s乞a n ; s , eC la s t邝 5 a gn u -
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卫矛科植物为常绿或落叶乔木 、 灌木或藤本 分 l[ , 从中分离得到了拒食活性成分中具有代表
及甸旬小灌木 . 中国产 12 属 , 2 0 余种 . 卫矛科植 性的一类化合物— 口一二氢沉香吠喃多醇酷 z[] . 因物的种子多含有丰富的油脂和昆虫拒食活性成 此这类植物种子可作为无公害农药的重要资源 .
收稿 日期: 2 0 0 8一 0 3一 0 4 .
基金项目: 甘肃省自然科学基金 (3 2 50 6 1一 A 25 一 1 2 4 )和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
课题基金 (B R o 608 )资助 .
作者简介 : 申大卫 (1 9 8 2一 ) , 男 , 河北景县人 , 硕士研究生 , 研究方向为药物化学 , 。 m ia :l hs en d w 05 创uz . cn .
田 暄 (1 9 4 ` ) , 男 , 山西原平人 , 教授 , 博士研究生导师 , 博士 , 研究方向为天然药物化学 , 通讯联系人 ,
-e m a il : x u a nt @ l
z u ￡ d u . e n .
DOI : 10. 13885 /j . i ssn. 0455 -2059. 2008. 06. 012
兰州大学学报 (自然科学版 )第 44卷
但是经提油后的种粕大多被丢弃 , 经氨基酸分析
发现 , 这类植物种粕中含有丰富的氨基酸 , 并且某
些氨基酸含量较高阁 . 通过对卫矛种粕的氨基酸
含量研究 , 有望发现新的高质量蛋白质及氨基酸
来源 .
1 实验部分
L l 材料
庆枝卫矛 (E二 o 。 ,。 : s v e二 e o s o坛d e s )种子采自
陕西眉县太 白山大殿 , 海拔 2 8 0 0 m ; 白杜 (E肋 yn -
。 。 如叩 ea 。 。 )种子采自甘肃民勤沙生植物园 , 海
拔 1 3 78 m ; 扶芳藤 (肠 o n ,。 。 s fo 代 u o e坛) 、 陕西卫矛
(凡 o n , m : 5 s e h e o s坛a。 。 , )、 苦皮藤 (晓 l a s t二 s a即 u l a
t。占 )及冬青卫矛 (几 o n ,吼。 s j叩。瓜 e。 , )种子均采自
西安植物园 , 海拔 340 m . 这 6种卫矛种子采集时
间为 2006 年 9、 1 1月 , 植物样品经兰州大学生命科
学院蒲训教授鉴定 . 将采集的卫矛种子室内风干
后 , 粉碎 , 用石油醚在索氏提取器中提尽油脂 , 剩
余粕粉挥发掉石油醚后备用 .
L Z 方法
取一部分种粕加盐酸水解 , 经脱盐 , 分离得到
氨基酸混合液 . 取以上混合液一定体积稀释到适
当倍数 , 供仪器测定叫 . 其中色氨酸由于被酸分解
破坏 , 另取样品用碱水解后单独测定 ; 半胧氨酸经
酸水解并用过甲酸氧化后测定!5一 “ } .
测定仪器为日立 835一50型高速氨基酸分析仪 ,
用RF 一 50 0型荧光分光光度计检测 . 色谱条件为。
2
.
6 m m x 1 5 }, m m不锈钢柱 , 流速为 0 . 225 m L /m i n ,
柱温 53 “ C , 缓冲液的压力为 50、 1 00 M P a , 荀三酮
压力为 10 、 30 M P a , 分析周期为 72 m i n !7 ] .
另取一部分种粕 , 灰化后用稀硝酸溶出无机
盐 , 定容后取少量用 IR IS A dva nt ag e型等离子体发
射光谱仪对微量元素进行测定 . 由于砷灰化后大
部分挥发掉 , 所以用 8 m ol /L的硝酸采取水浴加热
浸取的方式 , 单独测定 .
2 结果与分析
表 1表明西北地区的扶芳藤 、 陕西卫矛 、 苦皮
藤 、 疵枝卫矛 、 白杜和冬青卫矛种子中的氨基酸种
类齐全 , 总含量高 , 都在 10 m g / g 以上 . 特别是苦
皮藤 、 虎枝卫矛和白杜种子 , 氨基酸含量都在 240
m g / g 以上 . 与龙春悼等alt 报道的红 豆 、 尖叶山茶
和漆树种子中蛋白质氨基酸含量相比 , 除蛋氨酸
的含量略低外 , 其他氨基酸的含量明显较高 .
表 1 6种卫矛科植物种子中氮基酸含 t
1妞b . 1 C o nt e nt s o f am i
n o a e i d i n t h e s e e d s o f , ; i x C e las t r a e e ae P lan t
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植物 赖氨酸 苏氨酸 撷氨酸 蛋氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 色氨酸 必需氨基酸合计 半胧氨酸 酪氨酸
0
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5
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9
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扶芳藤
苦皮藤
洗枝卫矛
白杜
陕西卫矛
冬青卫矛
植物 丝氨酸 谷氨酸 甘氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 组氨酸 精氨酸 脯氨酸 非必需氨酸合计
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上 , 除蛋氨酸和色氨酸外 , 基本上 每种必需氨基
酸含量都在 10 m g / g 以上 . 从必需氨基酸与非必
需氨基酸含量的比较来看 , 6种卫矛科植物种子
中 , 必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量的比值
在 .0 5左右 , 它们的比值分别是: 扶芳藤 .0 4 71 , 陕
西卫矛 0 . 53 , 苦皮藤 0 . 6 54 , 疵枝卫矛 0 46 , 白杜
0
.
46 2
, 冬青卫矛 .0 430 . 在非必需氨基酸中 , 这 6种
卫矛科植物中精氨酸的含量特别高 , 扶芳藤 、 陕
西卫矛 、 苦皮藤 、 疵枝卫矛 、 白杜和冬青卫矛种子
中所含的精氨酸分别为: 9 . 5 , 6 . 7 , 2 2 . 1 , 3 0· 4 , 2 7· 2 ,
16
.
2 m g / g, 远远高于 文献报道的其他植物中精氨
酸的含量 . 如文献中报道的红豆 、 尖叶山茶和漆树
种子中精氨酸的含量分别为。 , 0 . 06 , 0 . 24 m g / g a[] ,
第 6期 申大卫 , 等: 西北地 区 6种卫矛科植物种子氨基酸和 20 种重要元 素分析
沙棘 、 唐古特白刺 、 黄刺果实中精氨酸的含量分别 方病— 克山病 , 并且患癌症的危险性增加 ; 当硒为 .0 05 , .0 36 , .0 04 m g / g s[] , 野生早禾树中精氨酸的 摄入量增加 10 倍时 , 就会出现中毒症状 . 因为硒是
含量为 .0 107 m g / 9 10] . 红细胞谷胧甘肤过氧化酶的重要成分 , 谷胧甘肤
用等离子体发射光谱法测定了这 6种卫矛科 过氧化酶能阻止过氧化氢的氧化作用 , 它的抗氧
植物种粕中的 20 种重要元素 (见表 2 ) . 对于动物和 化能力比维生素 E 高 50 倍 , 能减少脂褐质 (老年
人来说 , 其中的 P , N a , K , M g 和 C a 为常量元素 , 其 斑 )的形成 , 具有清除 自由基 , 防止衰老的功能 . 硒
余 15 种均为微量元素 . 这 20 种元素含量都在 0 . 01 还能刺激免疫球蛋白及抗体的产生 , 增强对疾病
拼g / g 以上 , 其中微量元素锗和硒的含量相对很高 . 的抵抗力 , 对癌细胞有选择性的抑制作用 , 缺硒时
微量元素不可能由生物体内合成 , 只能从外界摄 癌瘤生长旺盛且易发生转移 ! 101 . 对人参成分分析
取 . 一般来说 , 在人体内微量元素并非多多益善 , 发现 , 吉林人参中的硒含量在 .0 0 13 、 .0 047 拜g / g之
而是有一个合适的含量区间 . 当人体内的微量元 间 , 为富硒抗癌药物黄茂中硒含量的 1 . 2、 1 . 4倍 l[ ` } .
素低于这个区间的最小值的时候 , 表现为缺乏症; 硒化合物的主要生物学功能有: ( l) 保护有机体免
高于这个区间的最大值时 , 则表现出中毒症 . 例如 受氧化损害 ; (2 ) 影响血红素的利用 ; (3 ) 作为许多
硒有 “微量元素中的抗癌之王 ” 的称号 , 健康成人 重金属的解毒剂 , 因为硒可与许多重金属结合 , 使
每日最低需硒量为 40 拜g , 当少于 40 拜g时 , 会得地 其不能被吸收而排出体外 l[ 2 ] .
表 2 6 种卫矛科植物种子中 2 0 种重要元素的含 l
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·
2 C o n t e nt s o f im p o r t a nt e l e m e nt i n t h e s e e d s o f fo u r C e laS t r ac
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植物 P S e A s G e K N a C a
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3 900
4 5 0 0
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5 9 00
8 6 00
7 0 0 0
7 7 00
7 0 00
3 7 0 0
7 8 0 0
4 9 00
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1 7 0 0
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3 6 00
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苦皮藤
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但也有微量元素过量后表现出来的毒性很低 ,
例如有机锗类化合物毒性极低 , 没有发现急性 、 恶
性 、 慢性及催畸形性毒害现象 , 并发现有机锗具有
抗肿瘤 、 消炎 、 免疫调节 、 抗病毒 、 镇痛 、 抗衰老
等广泛药理作用 , 对试验鼠有防癌作用 . 对人参成
分分析发现 , 高丽参 、 圆参等一般人参中的锗含量
在 50 、 30 拼g / g之间 , 野山参中的锗含量则更高 ,
有的高达 4 m g / g l[ 3 } . 所以近年来对锗的研究很热
门 , 其抗老防癌作用已成为共识 , 并且 G e一 132 , 螺
锗 , 乳酸一柠檬酸锗等已用于癌症的临床治疗 . 锗
是若干药用植物的成分之一 , 人参 、 灵芝和其他一
些名贵药用植物具有独特的保健作用 , 这与其中
的锗含量高有很大关系l[ 4 } .
由表 2数据可见 , 这 6种卫矛 科植物种粕 中
的硒含量都在 0 . 13 户g / g 以上 , 锗的含量都在 .0 01
拼g / g 以上 , 特别是白杜种粕 中 , 锗的含量 比一般
的高丽参和圆参要高 , 而硒的含量远 比吉林人参
中的含量高. 另外值得注意的是 , 人体必需微量
元素 eF 和 z n 的含量也很高 . 在这 6种植物种粕中,
z n 的含量在 2 1、 5 1 户g / g之间 , eF 的含量在 70 、 240
拼g / g 之间 .
3 结论
西北地区的扶芳藤 、 陕西卫矛 、 苦皮藤 、 庆枝
卫矛 、 白杜和冬青卫矛种子中的氨基酸种类齐全 ,
总含量高 , 特别是精氨酸的含量突出 . 精氨酸在人
体内参与各种代谢过程 1 5 } , 如蛋 白质的合成 、 尿
素和肌肝生成等 , 并且是机体合成一氧化氮的前
体 , 对多种疾病如高血压 、 急性肾功能衰竭 、 糖尿
病 、 胃赫膜溃疡等有治疗作用 , 在伤 口愈合过程中
也有一定的作用 l[ 6 ]. 在所检测的微量元素中 , 具
兰州大学学报 ( 自然科学版 ) 第 44 卷
有抗癌作用的硒和锗含量突出 , 甚至超过了一些
名贵中药 (如人参 )中的硒和锗的含量 . 需要说明的
是 , 由于微量元素存在的形态不同 (无机态或有机
态 ) , 呈现的药理作用 、 毒性大小 、 被人体吸收利
用的程度都有很大的差异 . 因而要揭示微量元素
的作用本质 , 就要进一步研究它们具体的存在形
态1 7 } . 由于该类植物的种粕中精氨酸和微量元素
硒 、 锗的含量普遍很高 , 特别是 白杜种粕中的含
量更高 , 这使得卫矛科植物种粕有一定的药用价
值 l[ s] , 是该类植物种粕开发的理论依据 .
参 考 文 献
【l] 柯治国 , 南玉生 , 卢令娴 . 植物源昆虫拒食剂苦皮
藤的研究进展 s[] . 武汉植物学研究 , 19 93 , n (3 ):
2 55
一
27 1
.
【2」L l u Z h e n 一 l in g , J I A Z h o n -gj ian , T I A N x u a n , e t a一
S议 n e w s e s q u i t e r P e n e s fr o m 几。几 y爪“ 5 n a 几。记e s
an d t h
e ir a nt i t u m o r e fe
e t s 【J! . p l a nt a M e d i e a , 20 04 ,
70 (4 )
: 35 3
一
358
.
s[] 闺世才 , 田煊 , 王鸿 . 甘肃 3种卫矛植物种子蛋白质
的氨基酸含量研究【J」. 西北植物学报 , 2 00 2 , 22 (4 ) :
9 7乎 9 8 1 .
a[] 龙春掉 , 邱泽风 . 贵州四种植物种子蛋白质的氨基
酸研究 [J l. 天然产物研究与开发 , 198 9 , 1(1 ) : 33一 3 5 .
s[] 黎景丽 , 文一彪 . 对氨基酸测定的研究 (上) s[] . 中国
调味品 , 20 02 ( 12 ): 3牛 3 7 .
0[] 黎景丽 , 文一彪 . 对氨基酸测定的研究 (下 ) s[] . 中国
调味品 , 2 00 3 ( 1): 40一 43 .
v[] 陈体强 , 吴锦忠 , 钱爱萍. 福建产太子参氨基酸成
分分析【J l . 氨基酸和生物资源 , 20 0 6 , 29 ( 1): 4一 7 ·
sI] 纪兰菊 . 沙棘 、 唐古特白刺 、 黄刺果实游离氨基
酸和抗坏血酸的分析 sl[ . 植物学报 , 19 89 , 3 1 (6 ):
48 -7 4 8 8
.
0[] 李防 . 野生植物早禾树营养成分的研究s[] . 氨基酸
和生物资源 , 2 00 6 , 29 ( 1): 7 1一 72 ·
【10] 黄大海 . 人体必需微量元素与临床医学的关系s[] .
青海医药杂志 , 19 94 (4 ): 5 9一 6 4 ·
!n 」倪静斌 , 施颖玉 , 倪华彦 . 人参与微量元素s[] . 广东
微量元素科学 , 19 95 , 2 (3 ) : l 一 5 .
【1 2」柴之芳 , 祝汉 民 . 微量元素化学概论 IM }. 北京 : 原
子能出版社 , 19 94 : 26子 2 72 ·
【13 」倪静斌 , 施颖玉 , 倪华彦 . 人参与微量元素 s[] . 广东
微量元素科学 , 199 5 , 2 (3) : 1一 5 ·
【14」王夔 , 唐任寰 , 徐辉碧 , 等 . 生命科学中的微量元
素 !M ! . 北京 : 中国计量出版社 , 19 9:6 19 .0
! ls 陶慰孙 , 李维 , 姜永明. 蛋白质分子基础!M ]. 北京:
高等教育出版社 , 198 1: .6
!16 } 邢更妹 , 郝晋东 , 王仑山 . 红蔑组织培养 中次生
代谢产物的研究 s[] . 兰州大学学报: 自然科学版 ,
19 99 , 35 (4 )
: 9-0 9 3
·
{1 7 { 肖崇厚 , 杨松松 , 洪筱坤 , 等 . 中药化学 {M卜上海 :
上海科技出版社 , 199:7 1牛 15 ·
!18 1余传隆 . 氨基酸与人类健康 s[] . 氨基酸和生物资源 ,
19 99 , 2 1(4 )
: 牛 8 .