劉金娜,賈東升,馬春英,劉銘,謝曉亮,*,楊太新,*,溫春秀
(1.河北農業大學農學院,河北保定071000;2.河北省農林科學院經濟作物研究所,河北石家莊050051)
蒲公英黃酮及蛋白含量的動態變化規律研究
劉金娜1,2,賈東升2,馬春英1,劉銘2,謝曉亮2,*,楊太新1,*,溫春秀2
(1.河北農業大學農學院,河北保定071000;2.河北省農林科學院經濟作物研究所,河北石家莊050051)
探討不同類型蒲公英總黃酮及可溶性蛋白的動態變化規律。根據植物學特性及種質來源不同將蒲公英分為栽培種質1、栽培種質2及野生3種類型,采用紫外-可見分光光度法,分別在波長500 nm和595 nm下對蒲公英4個不同時期總黃酮和總蛋白的含量進行測定。結果表明:不同類型蒲公英中蛋白與黃酮含量隨時間均呈現先增后減的趨勢,180 d時含量均最高,其中栽培類型2中蛋白和黃酮的含量分別達(15.054 7±0.608 5)mg/g,(37.984 0± 0.735 6)mg/g顯著高于栽培類型1和野生類型。3種類型蒲公英黃酮與蛋白含量之間存在一定的正相關性。不同類型蒲公英中黃酮與蛋白的含量隨時間變化顯著。
蒲公英;黃酮;蛋白質;紫外分光光度法
蒲公英為菊科植物蒲公英Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.、堿地蒲公英Taraxacum borealisinense Kitam.或同屬種植物的干燥全草,又稱蒲公草、婆婆丁、奶草汁等,味苦、甘、性寒,入肝胃二經,富含三萜類、黃酮類、香豆精類、倍半萜內酯類、乙酰乙酯類、植物甾醇、色素、揮發油等活性成分[1],具有清熱解毒、消癰散結、利尿通淋治之功效,現代藥理研究還表明蒲公英具有抑菌、抗腫瘤、保肝利膽、促進胃腸動力、提高免疫力、清除自由基延緩衰老的作用[2]。除了藥用,蒲公英還可供食用,是一種營養價值極高的野生蔬菜,也是開發天然綠色保健品的珍貴資源,目前市售的蒲公英花酒、蒲公英咖啡、蒲公英花粉、蒲公英根粉、蒲公英調味劑、糕點及各種飲料等保健食品,很受各界人士的青睞,在全國內外市場很是走銷。因此加強蒲公英的基礎研究,并對其進行深層次開發具有重要的經濟價值。
蒲公英屬(Taraxacum)全世界約2 000余種,我國有70種,1變種品種繁雜,其中以蒲公英分布最廣,遍及全國,種質資源豐富且較易獲得。目前對蒲公英的研究多側重于有效成分的提取及提取工藝方面的優化上[3-4],生理學指標研究甚少[5],目前關于蒲公英總黃酮與可溶性總蛋白隨時間變化的趨勢鮮有報道。
蒲公英黃酮具有廣譜抗菌性、還能抗病毒,延緩衰老;總蛋白不僅可以作為蒲公英食用價值的一個評判標準,在一定程度內也可提高逆境脅迫下蒲公英對外界的抵抗能力。本試驗以3種類型蒲公英為材料,測定分析了不同類型蒲公英4個不同時間段的黃酮及可溶性蛋白含量的變化,同時確定了蒲公英中黃酮與蛋白含量均較高時的最佳采收期及最宜藥食兩用的蒲公英種質,為蒲公英的質量分析及合理開發利用提供參考。
1.1 材料
蒲公英均于2012年4月底播種在河北農大標本園,經河北省農林科學院藥用植物研究中心謝曉亮研究員鑒定為菊科植物蒲公英。
1.2 儀器與試劑
UV-2201型紫外可見分光光度計:日本島津;HANGPING JA1003A電子天平:上海精密科學儀器有限公司;3K18型高速離心機:德國Sigma公司;索氏提取器;電熱套;蘆丁標準品:中國藥品生物制品檢定所,純度99.0%;考馬斯亮藍G-250、牛血清蛋白、甲醇、乙醚均為分析純。
2.1 樣品處理
蒲公英栽培種1,葉翠綠,葉端長圓狀披針形,外面的葉羽狀淺裂,葉緣較鈍,主根細長,須根較多;栽培種2,葉泛紅,頂裂較大呈三角形狀,外面的葉呈波狀齒形,葉緣較尖且葉基生,主根粗壯,側根發達記為栽培2;標本園空地散生的蒲公英標記為野生類型,裂葉較深,泛紫色,主根明顯呈黃褐色,須根較少,斷面常有白色乳汁滲出。
實驗所需蒲公英栽培類型1、栽培類型2均由河北省農林科學院經濟作物研究所提供,4月底播種于河北農大標本園,分別于2012年10月19日、10月28日、11月6日、11月16日取樣4次。樣品除去泥沙,趁鮮測定蒲公英中總蛋白的含量,剩余樣品60℃下烘干至恒重,粉碎后備用。
2.2 蛋白含量的測定
2.2.1 蛋白標準曲線的制備
取配制好的1 000μg/mL的牛血清蛋白溶液0、 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL置6支試管中,依次加入蒸餾水1、0.8、0.6、0.4、0.2、0mL備用。準確吸取上述所配各管溶液0.1mL,分別放入具塞試管中,加入5mL考馬斯亮藍G-250蛋白試劑,搖勻,并放置2min左右,以0號試管為空白對照,在595 nm下比色測定吸亮度。以蛋白質含量為橫坐標,以吸光度為縱坐標繪制標準曲線[6],所得標準曲線為A=0.005x-0.002 4,R2=0.998 5。按下式計算含量C(μg/g)。
式中:A代表吸光值;V代表稀釋倍數;M代表蒲公英鮮重;x代表溶液中蛋白質的濃度,(μg/mL)。
2.2.2 蛋白質溶液的制備
將不同類型新鮮蒲公英根與葉剪碎混勻,分別取2.0 g,精密稱定,放入研缽中,加入2mL蒸餾水和少許石英砂,研磨成勻漿并轉入15mL離心管中,定容至10mL,并在4 000 r/min下離心10min,棄去沉淀,將上清液轉入容量瓶中,以蒸餾水定容至10mL,搖勻備用。
2.2.3 提取液中蛋白質含量的測定
吸取上述提取液0.1mL,放入刻度試管中,重復3次,加入5mL考馬斯亮藍,充分混勻放置2min后,595 nm下比色,記錄吸光度值A。
2.3 總黃酮的測定
2.3.1 對照品液的制備
取盧丁對照品9.974mg,精密稱定,置25mL量瓶中,加甲醇適量,置水浴上微熱使溶解,放冷,加甲醇稀釋至刻度,精密吸取5mL置10mL容量瓶中,用甲醇定容,搖勻,即得0.199mg/mL的盧丁對照品溶液[4]。
2.3.2 標準曲線的制備
精密量取對照品溶液1、2、3、4、5、6mL,置25mL量瓶中,各加水6.0mL,在加0.3mLNaNO2溶液,混勻,放置6min,加10%硝酸鋁溶液1mL,搖勻后放置6min,加NaOH試液10mL,再加水稀釋至刻度,搖勻,放置15min,以相應試劑為空白,采用紫外-可見分光光度法,在500 nm波長處測定吸光度,以吸光度為縱坐標(Y),濃度為橫坐標(X)繪圖,得標準曲線。其回歸方程為Y=0.161 0x-0.002 5,r=0.998 3,在0.199mg/mL~1.197mg/mL范圍內線性關系良好。
2.3.3 供試品液的制備
取蒲公英樣品干粉約1.10 g,精密稱定,分別置3個索氏提取器中,各加乙醚90mL,加熱回流至提取液無色,放冷,棄去乙醚液,加甲醇80mL,加熱回流至提取液無色,分別轉移至3個100mL容量瓶中,用少量甲醇洗滌容器,合并洗滌液,加甲醇稀釋至刻度,搖勻,精密量取5mL置50mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,備用。
3.1 蛋白含量比較
不同生長時期蒲公英蛋白含量差異顯著,不同類型間蛋白含量亦差異顯著,蒲公英生長180 d時,3種類型蒲公英中蛋白含量均達到最大值且分別高于170、190、200 d,其中栽培類型2蛋白含量最高可達(15.054 7±13.274 7)mg/g,顯著高于野生類型與栽培類型1,結果見表1。
表1 不同類型蒲公英蛋白的含量比較(mg/g,n=3)Table1 Comparation of protein content in different style of dandelions
3.2 黃酮含量比較
黃酮總含量隨時間的變化呈先增加后減少的趨勢,180 d最高,且顯著高于170、190、200 d時黃酮的含量。3類型蒲公英黃酮含量隨時間變化差異顯著,180 d時最高,其高低順序依次為:栽培2>野生>栽培1,結果見圖1。
圖1 不同類型蒲公英全株總黃酮的含量Fig.1 The content of flavonoid in different style of dandelions
3.3 蛋白含量與黃酮含量的相關性分析
蛋白含量與黃酮含量的相關性分析,見圖2。
圖2 不同類型蒲公英蛋白與黃酮含量的相關性比較Fig.2 The comparation of correlation between protein and flavonoid in different style of dandelions
由圖2可見,3種類型蒲公英隨時間的變化呈先增后減的趨勢,生長到180 d時蛋白與黃酮含量均達到最大值。在一定程度上可反映蛋白含量的增加對黃酮的形成有促進作用,這可能與蒲公英中黃酮的形成需要相關酶類物質的催化有關,而自然界中大多數酶類物質都是蛋白。
蒲公英屬多年生草本,根宿存可越冬。葉可進行光合作用,在條件適宜的情況下,合成的物質可由葉(源)源源不斷地向根(庫)運輸。因此有必要分別對蒲公英葉與根中的蛋白進行測定,發現蒲公英葉中的蛋白含量較高是根中的1.90倍,葉中的蛋白隨時間呈先增后減的趨勢,而根中的蛋白呈現緩慢上升的趨勢,這可能與葉和根之間的源庫關系有關,進入冬季,加上根部蓄積營養安全過冬,以及寒冷環境的脅迫導致地上部分的枯萎,根中的蛋白含量不會一直增加,根中蛋白處于一種動態平衡狀態。
黃酮類物質相對比較穩定,屬于蒲公英的有效成分之一,與蛋白存在著一定的相關性,這種相關性可能與黃酮合成所需酶的參與有關,而多數酶均是由蛋白質所構成,如果酶量加大,相應地,合成黃酮的速率也加快,在某種意義上能夠反映出黃酮含量的增加。180 d蒲公英黃酮與蛋白的含量均最高,其抗菌消炎清除自由基的作用明顯,豐富的蛋白含量,供食用,營養價值較高,因此建議在蒲公英生長180 d地上部分未枯萎時采收可獲得較高的經濟效益。蒲公英蛋白與黃酮隨時間變化差異顯著,第180天其含量均最高,不同類型蒲公英蛋白與黃酮含量亦差異顯著,其中栽培2顯著高于其他兩種類型。因此為了獲得藥食兩用帶來的很大經濟效益,生產上建議種植蒲公英栽培類型2。
但蒲公英中蒲公英甾醇等其他藥用成分與蛋白質之間是否存在相應的關系,以及蒲公英全生育周期內蛋白與黃酮的變化規律有待進一步的探究。
[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(一部)[M].北京:中國醫藥科技出版社,2010:331
[2]李喜鳳,郝哲,杜云峰.蒲公英的生物活性研究進展[J].中藥材, 2009(5):823-826
[3]李喜鳳,郝哲,邱天寶,等.蒲公英中有機酸類成分的提取工藝研究[J].中成藥,2011(2):262-265
[4]李喜鳳,郝哲,杜云峰.蒲公英中總黃酮提取工藝的研究[J].時珍國醫國藥,2009,7(20):1695-1696
[5]趙英明,范文麗.光照強度對蒲公英光合特性的影響[J].遼寧農業科學,2009(5):28-31
[6]郝建軍,康宗利.植物生理學實驗指導[M].北京:化學工業出版社, 2007:107-110
Research on the Dynamic Changes of Total Protein Content and Flavonoids Content after Flowering in the Dandelion
LIU Jin-na1,2,JIA Dong-sheng2,MA Chun-ying1,LIU Ming2,XIE Xiao-liang2,*,YANG Tai-xin1,*,WEN Chun-xiu2
(1.Agricultural University of Hebei Province,Baoding 071000,Hebei,China;2.Hebei Academy of Agriculture and Forestry Science,Shijiazhuang050051,Hebei,China)
Exploring the dynamic changes of total protein content and flavonoids content,and analysing the correlation between protein and flavonoids.According to the botany characteristic and germplasm sources,dandelions were divided into three style denoted by cultivated germplasm 1,cultivated germplasm 2 and dandelion agriotype.Utilizing the method of ultraviolet-visible spectrophotometry,the content of total flavonoids was measured in the wavelength of 500 nm,and the content of total protein was measured in 595 nm.Results showed that both the content of total protein and total flavonoids in dandelion tended to increase then keeping a trend of decline,cultivated germplasm 2 approached the highest level in growth for 180 days and was higher than other types,there existed a positive correlation of protein and flavonoid in three types of dandelion.the contents of protein and flavonoid changed significantly in different times.
dandelion;lavonoids;protein;UV spectrophotometry
10.3969/j.issn.1005-6521.2014.03.001
2013-11-17
河北省現代農產業技術體系中藥材產業創新團隊建設項目資助
劉金娜(1988—),女(漢),碩士研究生,研究方向:藥用植物栽培。
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