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维药刺山柑叶子中微量元素和氨基酸成分的研究
作者:白红进    
作者单位: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 阿拉尔 843300;

《时珍国医国药》 2007年 第10期

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       【摘要】 
       目的分析测定维药刺山柑叶子中的矿质元素和氨基酸成分。方法采用火焰分光光度法和原子吸收分光光度法分析测定了刺山柑叶子13种矿质元素, 采用日立835-50型氨基酸自动分析仪测定了叶子中的氨基酸成分。结果刺山柑叶子富含K,Ca,Mg,Na 4种常量元素和Fe,Zn,Mn,Cu,Ni,Co 6种微量元素, 重金属元素Pb,Cr的含量均低于国家标准。刺山柑叶子中富含18种氨基酸成分,其中包括7种人体必需氨基酸,总氨基酸含量为17.88 %。结论维药刺山柑叶子富含矿质元素和氨基酸,具有潜在的开发价值。
       【关键词】  刺山柑 微量元素 氨基酸
       Study on the Components and Contents of the Trace Element and Amino Acid in the Leaves of Capparis spinosa
       BAI Hongjin, JIANG Hui, MA Ling
       1.Key Laboratory of Protection and Utilization of Biological Resource in Tarim Basin, Xinjiang Production and Construction Groups, Alar, Xinjiang 843300, China;
       2.College of Art and Science,Tarim University, Alar, Xinjiang 843300, China
       Abstract:ObjectiveTo determine the constituents of trace elements and amino acids in the leaves of Capparis spinosa L.MethodsCompositions and contents of K and Na were determined by flame spectrophotometry, others were determined by atomic absorption spectrophotometer Model PE800. Amino acid was determined by Hitachi automatic amino acid analyzer Model 835-50.ResultsThe leaves of Capparis spinosa contained 13 species of elements, including 4 species of microelements, 6 species of trace elements and 3 species of weight elements. Except for Cd, the contents of heavy metal Pb and Cr were much lower than the national standards of food hygiene. The leaves of Capparis spinosa contained 18 species of amino acids, including 7 species of essential amino of human acid. Total amino acids contents were amounted for 17.88%. ConclusionThe leaf of Capparis spinosa contain rich microelements and amino acids,which reserved to be further exploited.
       Key words:Leaf of Capparis spinosa L.;  Trace element;  Amino acid
        刺山柑Capparis spinosa L.系山柑科山柑属藤本植物,俗称“槌果藤”,其果实称为“老鼠瓜”“苦瓜”“野西瓜”,维语称为“波里克果” 或“卡盘”,是荒漠、干旱地区极有栽培价值的抗旱植物,我国新疆各沙区分布较广,以吐鲁番盆地沙漠最多[1]。其根、叶、果可入药,维吾尔族民间常用其鲜果捣碎贴敷治疗关节炎和肩周炎等疾病。国外对其药理作用也进行了研究[2],国内外已有其果实化学成分的研究报道[3~6],但其叶子中化学成分的研究未见报道。为了评价其营养价值,为进一步探索其药理作用和研究开发该植物资源奠定基础,本实验采用火焰分光光度法、原子吸收分光光度法、氨基酸分析仪对刺山柑叶子中矿质元素和氨基酸成分进行了分析测定。
       1  器材
       1.1  材料刺山柑植物样品于200607采自新疆库车戈壁滩,经塔里木大学植物科技学院李志军教授鉴定为山柑科山柑属植物刺山柑Capparis spinosa L.。刺山柑叶子经高温杀青、阴干、粉碎、过筛备用。
       1.2  仪器K,Na火焰分光光度计,PE800型原子吸收分光光度计,日立835-50型氨基酸自动分析仪,管式自控电热消化器,Direct-Q3型Milipore超纯水系统。
       1.3  试剂HNO3(GR),HClO4(GR),超纯水,18种氨基酸标准品和13种待测元素的标准品(AR),浓硫酸、甲醇、正已烷、乙醚、茚三酮、盐酸、草酸、巯基乙醇等试剂均为分析纯。
       2  方法
       2.1  矿质元素的分析准确称取2.000 g样品于50 ml三角瓶中, 加入 20 ml浓HNO3, 在管式自控电热消化器上(100~110℃)消化3~4 h后再加入1 ml HClO4消化至无色透明, 移入100 ml容量瓶中用二次蒸馏水定容。每批处理各元素均重复测定3次, 取平均值。测定时采用标样进行质量控制。
       2.2  氨基酸成分的分析氨基酸样品溶液的制备:精密称取野西瓜样品粉末(过60目筛)0.3 g,置长颈安瓿管中,精密加入6 mol·L-1 HC1溶液15 ml (内含草酸0.15 g,巯基乙醇0.3 m1),抽真空状态下封管,置110 ℃烘箱中水解24 h,取出,冷却,滤过,精密量取滤液2 ml蒸干,残留物用水溶解,再蒸干,反复进行两次,最后残留物用水溶解定容至25 ml,用0.45 μm的膜过滤即得。
        测定条件:日立835-50型氨基酸自动分析仪;分析柱:2619型阳离子交换树脂柱(2.6 mm ×150 mm),柱温53 ℃,水浴温度100 ℃,脱氨柱(4 mm×50 mm),日立2650树脂;层析柱:0.26 cm,缓冲液泵压力6.8~7.8 MPa;流动相:4种不同pH值柠檬酸钠缓冲液,流速0.225 ml/min。茚三酮压力为0.98~1.4 MPa,分析周期为72 min。
       3.1  矿质营养元素的含量测定结果与分析刺山柑叶子中常量元素含量的测定结果见表1。从表1可以看出,刺山柑植株叶子中大量元素K平均含量高达28 100.9 mg/kg,为Na,Ca,Mg元素含量之首。4种元素平均含量次序为K > Ca > Mg > Na。表1  刺山柑叶子中常量元素的含量(略)
        刺山柑叶子中微量元素含量的测定结果见表2。从表2可以看出,6种微量元素在刺山柑叶子中的平均含量次序为Fe>Zn> Mn>Cu>Ni>Co。其中Fe平均含量高达192.027 3 mg/kg。表2  刺山柑叶子中微量元素的含量(略)
        刺山柑叶子中污染元素的含量分析结果见表3。从表3可以看出,叶子中Pb、Cr平均含量分别为0.025 28,0.023 62 mg/kg远低于国家标准(Pb≤0.2,Cr≤0.5 mg/kg)[7]。但元素Cd高出国家标准(≤0.05 mg/kg)较多。表3  刺山柑叶子中污染元素的含量(略)
       3.2  氨基酸含量及组成的测定结果与分析氨基酸含量分析结果见表4。表4  野西瓜叶子中氨基酸的含量分析(略)
       从表4 可知,野西瓜叶子含有18种氨基酸,以天门冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、赖氨酸为主,其中包括苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等7种人体必需氨基酸。总氨基酸的含量为17.88 mg/kg,人体必需氨基酸含量为6.88%。
       4  讨论
        刺山柑植株叶子中微量元素含量相差较大,这与植物对矿质元素的吸收特性以及戈壁滩土壤中矿质元素的供给量等因素有关。
        4种常量元素K,Na,Ca,Mg中K的含量最高,Ca的含量也很高;微量元素Fe,Cu,Mn,Co,Ni,Cr含量很丰富。与K,Fe含量丰富的脱水菠菜相比(K 3 110 mg/kg, Fe 29 mg/kg, Zn 8.5 mg/kg, Mn 6.6 mg/kg[8])刺山柑叶子中K平均含量比脱水菠菜高24 990.9 mg/kg,Fe,Zn,Mn的平均含量比脱水菠菜分别高出163.027 3,6.755 5 mg/kg和31.755 6 mg/kg。
        此外,刺山柑叶子污染元素Pb,Cr含量均远远低于国家标准。因此,如能将刺山柑叶子开发成茶叶等可食性产品,可以作为人体矿质元素摄入来源的一种有益补充。Cd元素含量高于国家标准,推测Cd元素在刺山柑叶子中含量较高的原因可能是该植物对Cd元素具有一定的富集作用,具体原因尚待进一步研究。
        除了野西瓜果实和根皮作为药用,花蕾作为食用以外,其叶子还没有被充分利用,其叶含有18种氨基酸,其中包括人体必需的7种氨基酸,总氨基酸含量高达17.88 % ,表明其叶子具有较高的营养价值和保健价值,也是良好的饲料。
        刺山柑在新疆分布广泛,但总生物量有限,由于盲目的过度采集,导致维药刺山柑野生资源急剧减少,已对生态环境造成了一定的负面影响。因此,加强维药刺山柑野生资源的保护与可持续利用研究,不仅具有社会效益和生态效应,也具有经济效益。
       【参考文献】
           [1]新疆生物土壤沙漠研究所.新疆药用植物志,第1册[M].乌鲁木齐:新疆人民出版社,1977:74.
       
       [2]Panico A.M., Cardile T.V., Garufi F., et al. Protective effect of Capparis spinosa on chondrocytes[J]. Life Sciences. 2005,77: 2479.
       
       [3]Gadgoli C., Mishra S.H.. Antihepatotoxic activity of p-methoxy. benzoic acid from Capparis spinosa[J]. Journal of Ethnopharmacology.1999, 66:187.
       
       [4]Sharaf M., El-Ansari M.A., Saleh N.A.M.. Quercetin triglycoside from Capparis spinosa. Fitoterapia[J].2000,71:46.
       
       [5]Al-Said M.S., Abdelsattar E.A., Khalifa S.I., et al. Isolation and identification of an anti-inflammatory principle from Capparis spinosa[J]. Pharmazie.1988,43: 640.
       
       [6]姜 薇,林文翰,郭守东.野西瓜果实的化学成分研究[J].哈尔滨商业大学学报·自然科学版,2005,21(6): 684.
       
       [7]中国预防医学科学院.食物成分表[M].北京:人民卫生出版社,1991:15.
       
       [8]中国预防医学科学院标准处.食品卫生国家标准汇编[S].北京:中国标准出版社,2001:38.

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