張永芳,曹 捷,李 俠,張玉英,陳凌心,馬育敏,王建敏
(山西大同大學(xué)農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,山西大同 037009)
黃芪,中國(guó)的傳統(tǒng)中藥,多分布在山西、內(nèi)蒙古、甘肅等地,因其含有多糖、蛋白質(zhì)、黃酮等多種生理活性物質(zhì),在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)中具有重要作用[1-2]。
黃芪根是主要的入藥部位,其中的毛蕊異黃酮苷等具有防止脂質(zhì)過(guò)氧化的作用[3-4]。黃芪的其他部分也具有巨大的價(jià)值,如張艷[5]等對(duì)黃芪營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)其莖、葉中含多量皂苷、黃酮等,有些成分甚至高于根部。李園[6]等人通過(guò)測(cè)定黃芪花中的水溶性蛋白質(zhì)、總多糖、氨基酸,發(fā)現(xiàn)花具有藥用價(jià)值。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)黃芪的需求達(dá)到2.3 萬(wàn)t/年左右,但高品質(zhì)的黃芪產(chǎn)量不足每年萬(wàn)噸,而且,黃芪的運(yùn)用還停留在用根制藥,造成了巨大的浪費(fèi)[7-8]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)黃芪不同部位營(yíng)養(yǎng)成分含量測(cè)定,分析其他部位的營(yíng)養(yǎng)成分,以便于市場(chǎng)將黃芪物盡其用。
1.1.1 材料、試劑
材料采用種植于山西大同渾源縣恒山自然保護(hù)區(qū)的野生黃芪,采摘后超低溫冰箱-80 ℃保存。
試劑有天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的分析純無(wú)水乙醇、水合茚三酮,天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司生產(chǎn)的分析純磷酸、草酸、活性炭,上海源葉生物科技有限公司生產(chǎn)的牛血清白蛋白,天津市登豐化學(xué)品有限公司生產(chǎn)的分析純蒽酮試劑、硫酸、氯化亞錫、葡萄糖,無(wú)錫市亞泰聯(lián)合化工有限公司生產(chǎn)的分析純硫脲,上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的考馬斯亮藍(lán)G-250試劑,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的分析純磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、L-異亮氨酸,山西瑞士化工有限公司生產(chǎn)的分析純2,4-二硝基苯肼、抗壞血酸、鹽酸。
1.1.2 儀器
可見(jiàn)分光光度計(jì)(SP-723,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司),離心機(jī)(HC-2062,安徽中科科學(xué)儀器有限公司),數(shù)顯恒溫水浴鍋(HH-6,金壇市國(guó)旺實(shí)驗(yàn)儀器廠),萬(wàn)分之一電子分析天平(FA1004,上海舜宇恒平有限公司),小型中藥粉碎機(jī)(XFB-500,吉首市中誠(chéng)制藥機(jī)械廠),數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱(GZX-9070MBE,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)。
蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250 法[9];糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法[10];氨基酸含量測(cè)定采用茚三酮比色法;維生素C含量測(cè)定采用2,4-二硝基苯肼比色法[11],稍有改動(dòng)。本實(shí)驗(yàn)測(cè)定蛋白質(zhì)、糖、氨基酸、維生素C所用波長(zhǎng)為500 nm,測(cè)定均重復(fù)3次,取平均值。
以營(yíng)養(yǎng)成分含量為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),分別繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到蛋白質(zhì)的線性回歸方程為y=0.0051x+0.1157,R2=0.9790;糖的線性回歸方程為y=0.0016x+0.0040,R2=0.9878;氨基酸的線性回歸方程為y=0.0002x+0.0305,R2=0.9796;維生素C 線性回歸的方程為y=0.0003x+0.0051,R2=0.9797。
在黃芪根中糖含量最多,為258.283 mg/g,其次為氨基酸66.500 mg/g,再次總黃酮6.2 mg/g,維生素C 4.905 mg/g,最低為蛋白質(zhì)2.546 mg/g。
在黃芪莖中糖含量最多,為147.575 mg/g,其次為氨基酸80.500 mg/g,再次為蛋白質(zhì)2.578 mg/g,總黃酮1.978 mg/g,最低為維生素C 1.126 mg/g。
在黃芪葉中氨基酸含量最多,為138.833 mg/g,其次為糖95.825 mg/g,再次為維生素C 17.704 mg/g,蛋白質(zhì)14.964 mg/g,最低為總黃酮4.311 mg/g。
在黃芪花中氨基酸含量最多,為355.167 mg/g,其次為糖242.450 mg/g再次為維生素C 29.860 mg/g,蛋白質(zhì)14.539 mg/g,最低為總黃酮2.089 mg/g。
在黃芪種子中氨基酸含量為142.500 mg/g,其次為糖139.908 mg/g,再次為維生素C 21.060 mg/g,最低為蛋白質(zhì)13.657 mg/g。
黃芪五個(gè)部位蛋白質(zhì)含量從多到少依次為:葉、花、種子、莖、根。葉、花、種子與根、莖間蛋白質(zhì)含量差異顯著;葉、花、種子間蛋白質(zhì)含量差異不顯著;根、莖間蛋白質(zhì)含量差異不顯著(圖1)。
圖1 黃芪不同部位之間蛋白質(zhì)比較
黃芪五個(gè)部位糖含量從多到少依次為根、花、莖、種子、葉。根、花與莖、葉、種子間糖含量差異顯著;根、花間糖含量差異不顯著;莖、葉、種子間糖含量差異不顯著(圖2)。
黃芪五個(gè)部位氨基酸含量從多到少依次為花、種子、葉、莖、根?;ㄅc根、莖、葉、種子間氨基酸含量差異顯著;根、莖、葉、種子間氨基酸含量差異不顯著(圖3)。
圖3 黃芪不同部位之間氨基酸比較
黃芪五個(gè)部位維生素C含量從多到少依次為花、種子、葉、根、莖。根、莖、葉、花、種子間維生素C含量均差異顯著(圖4)。
圖4 黃芪不同部位之間維生素C比較
對(duì)黃芪主要營(yíng)養(yǎng)成分作相關(guān)性分析,結(jié)果見(jiàn)表1。蛋白質(zhì)含量與糖含量、氨基酸含量不相關(guān),與維生素C含量呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.915。糖含量與氨基酸、維生素C含量均不相關(guān)。氨基酸與維生素C含量不相關(guān)。
表1 黃芪營(yíng)養(yǎng)成分相關(guān)性分析
以上結(jié)果表明,黃芪根、莖、葉、花、種子中均含有蛋白質(zhì)、糖、氨基酸、維生素C 并且有特異性,不同部位的含量不一樣,這些物質(zhì)是決定黃芪的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、品質(zhì)、抗性等的主要因素,評(píng)價(jià)其營(yíng)養(yǎng)成分含量對(duì)于確定采收部位具有重要意義,為黃芪各個(gè)組織器官的有效利用奠定基礎(chǔ)。本次測(cè)定結(jié)果表明蛋白質(zhì)含量中,黃芪葉含量最高,其次為花、種子、莖、根。本結(jié)果與張艷[12]等人得出的結(jié)果相比較高,可能是實(shí)驗(yàn)方法不同所致(張艷等采用的是凱氏定氮法測(cè)蛋白質(zhì),本研究采用的是考馬斯亮藍(lán)G-250 法測(cè)定蛋白質(zhì)),也可能是黃芪的產(chǎn)地不同導(dǎo)致(本次實(shí)驗(yàn)用到的黃芪是山西渾源恒山的,而張艷等用的是黑龍江產(chǎn)的黃芪)。糖含量中,黃芪根含量最高,其次為花、莖、種子、葉。氨基酸含量中,黃芪花含量最高,其次為種子、葉、莖、根。本次實(shí)驗(yàn)得出的黃芪莖的氨基酸含量與張霞[13]得出的結(jié)果相近。維生素C 含量中,黃芪花含量最高,其次為種子、葉、根、莖。
相關(guān)性表明黃芪的蛋白質(zhì)與維生素C 含量呈顯著正相關(guān),這可能是因?yàn)榫S生素C 與蛋白質(zhì)具有相互促進(jìn)的作用引起。同時(shí)還表明黃芪花中的有的營(yíng)養(yǎng)成分較根中多,比如蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素C,說(shuō)明花也具有較高的應(yīng)用價(jià)值。這可能與黃芪花作為天然的純綠色飲品具有美容養(yǎng)顏、調(diào)理氣血、舒緩情緒的功效有一定的關(guān)系,有待進(jìn)一步驗(yàn)證。黃芪種子較小,主要用以種植,但也可以通過(guò)測(cè)定不同種子營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行選種,不乏為一種科學(xué)高效的育種方式。
值得一提的是,黃芪中除了有營(yíng)養(yǎng)成分如蛋白質(zhì)、糖、氨基酸、維生素C,還有其它生理活性成分如皂苷類(lèi)、黃酮類(lèi)等物質(zhì),這些成分在不同部位的含量有待進(jìn)一步研究。