人工栽培与野生种抱茎獐牙菜矿物元素和氨基酸对比分析

胡 娜，索有瑞

(1.中国科学院西北高原生物研究所，青海西宁810001;2.中国科学院研究生院，北京100049)

抱茎獐牙菜(Swerlia franchetiana H.Smith)是龙胆科獐牙菜属的一个品种，生长在海拔3 800～5 000 m，分布于青海、四川和甘肃等地，一年生草本，全草入药，为传统的藏药材，具有清热解毒，舒肝利胆的功能，主治急性肝炎、慢性肝炎、慢性胆囊炎属肝胆湿热症［1－3］。近年来，由于以抱茎獐牙菜为主的制剂不断增多，市场需求量急剧增加，使天然资源日趋短缺。为解决资源问题，加大了人工栽培抱茎獐牙菜技术研究和种植推广等工作［4－5］。配合人工栽培技术研究，我们对人工栽培和野生抱茎獐牙菜的化学成分进行了系统研究。研究对比人工栽培与野生抱茎獐牙菜之间的成分差异，对指导人工栽培抱茎獐牙菜替代野生抱茎獐牙菜用药具有重要意义，本文对人工栽培和野生抱茎獐牙菜中氨基酸与矿物质元素的含量水平及差异性进行了实验研究。

1 材料与方法

1.1 抱茎獐牙菜

野生种:在青海省玉树州于采收季节采集地道抱茎獐牙菜全草(由中科院西北高原生物研究所陈桂琛研究员鉴定为抱茎獐牙菜Swerlia franchetiana H.Smith.)，整理后阴干，用自来水冲洗泥土，再用蒸馏水冲洗3遍，低温烘干，粉碎成细粉作为分析样品。

人工栽培种:在青海省海东县种植示范区于采收季节采集人工栽培抱茎獐牙菜全草(由中科院西北高原生物研究所陈桂琛研究员鉴定为抱茎獐牙菜Swerlia franchetiana H.Smith)，处理方法同上。

1.2 实验方法

日立835－50型氨基酸分析仪测定氨基酸含量，水解条件:6 mol/L HCl，110℃水解22 h;色谱条件:分离柱长 15 cm(φ2.6 cm)，泵压 80～90 kgt/cm2，缓冲液流速 0.225 mL/min，茚三酮流速 0.3 mL/min，反应槽温度98℃，分离柱温53℃。色氨酸由荧光光谱仪 RF－5000测定，水解条件为5 mol/L NaOH，110℃水解22 h。微量元素的测定:全草先用清水冲洗干净，再用去离子水冲洗3遍，放入烘箱60℃烘干，取出研磨粉碎，称取样品2.000 0 g，放入高温电炉于500～550℃灰化4 h，取出冷却后加入10 mL 1∶1HNO3溶液，加热溶解灰分，转移至100 mL容量瓶中用水定容。此溶液以火焰原子吸收光谱法测定 Cu、Fe、Zn、Mn、Co、Ni、Cr、Pb、Cd元素。

另称取1.000 0 g样品于50 mL烧杯中，加入5 mL HNO3，放置3～4 h后，在电热板上低温消化1 h，加入2 mL H2O2，再加热消化至体积1～2 mL，加入2.5 mL HCl加热溶解盐类，转移至25 mL容量瓶中用水定容，用氢化物原子荧光光谱法测定As、Hg、Se元素。

1.3 仪器

日立835－50型氨基酸分析仪;荧光光谱仪RF－5000;日立180/80原子吸收光谱仪;XDY－Ⅰ型无色散荧光光谱仪。

2 实验结果

人工栽培与野生抱茎獐牙菜矿物元素测定结果见表1和表2;人工栽培与野生抱茎獐牙菜中氨基酸含量测定结果见表3。

表1 人工栽培与野生抱茎獐牙菜矿物元素含量(×10－6)

表2 人工栽培与野生抱茎獐牙菜中非必需微量元素含量(×10－6)

表3 人工栽培与野生抱茎獐牙菜中氨基酸含量(×10－2)

3 讨论

(1)由图1可以看出野生抱茎獐牙菜中几种有害微量元素都比人工栽培种低，所以从有害元素角度对比分析，野生种要优于人工栽培种。这种差异有可能是种植基地环境污染造成。野生抱茎獐牙菜常量元素中除钙外，均低于人工栽培种，钙、镁与肝脏疾病也有密切关系，镁是谷胱甘肽酶的组成部分，其对动物体内的谷胱甘肽酶含量有显著影响，缺乏会引起肝脏病变［6－8］。

图1 人工栽培与野生抱茎獐牙菜中非必需微量元素及常量元素比较

(2)人体内的微量元素虽然含量极微，但却具有特殊功能。大量研究显示微量元素与人体的各项生理机能密切相关，微量元素的盈缺会导致人体的生理机能紊乱，从而导致疾病［9］。由图3可以看出野生抱茎獐牙菜各种微量元素含量除硒、锶、钯外均高于人工栽培种，锌、硒、铜、铁等元素与肝脏及其它各种疾病有密切关系［7］。抱茎獐牙菜中含有丰富的硒、锌。硒是GSH－PX酶的活性成分，有抗氧化作用，可保护四氯化碳对肝脏的损伤，减轻肝纤维化［10－12］。锌对细胞凋亡有重要调节作用，是免疫功能下降的重要机制之一［13］。锌盐可防止肝组织纤维化的发生与发展，在慢性肝炎及肝硬化的发展过程中，由于锌缺乏而引起蛋白质合成障碍［6］。野生川西獐牙菜中硒含量远高于人工栽培川西獐牙菜，其它必需微量元素对比，野生抱茎獐牙菜元素含量大都低于人工栽培种，而微量元素与疾病有密切联系，故从矿物元素角度分析人工栽培与野生抱茎獐牙菜有明显差异。这种差异是否会引起临床疗效的不同，还需进一步研究。

图2 人工栽培与野生抱茎獐牙菜中必需微量元素含量比较

(3)氨基酸具有重要的生理功能，除主要作为合成蛋白质的原料外，还可以转变成核苷酸、某些激素、神经递质等含氮物质。氨基酸含量要足、种类要全面，才能满足机体生长发育和健康的需要。氨基酸缺乏时，人体正常的生长发育就会受到抑制或产生疾病［14］。由图3、表3可知野生抱茎獐牙菜中各种必需氨基酸及其它氨基酸含量除色氨酸外均远高于人工栽培种，慢性肝功能不良的患者多存在蛋白质、热能营养不良，营养合理补充对肝病患者恢复很有必要［15－16］，氨基酸参与构成酶激素和部分维生素，纠正肝硬化和肝病所致的蛋白质合成紊乱［17］，异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸具有改善肝功能作用而且对动物实验性肝损伤有保护作用［18－19］。人工栽培抱茎獐牙菜与野生抱茎獐牙菜中氨基酸含量的差别是否会引起临床疗效不同，也需进一步研究。

图3 人工栽培与野生抱茎獐牙菜中必需氨基酸含量比较

［1］ 中科院西北高原生物所.藏药志［M］.西宁:青海人民出版社，1991:112.

［2］ 邹寒雁.青海省中药资源开发及利用研究［M］.北京:东方出版社，1990.

［3］ Tian W，Chen Z H，Zhai J ，et a1.HPLC fingerprinting of total glycosides of Swertia franchetiana［J］.Acta Pharmaeeutica Sinica，2005，40(5):447 －452.

［4］ 刘建全，薛春迎.藏药抱茎獐牙菜胚胎学研究［J］.西北师范大学学报:自然科学版，1998，34(4):59－66.

［5］ 向凤宁，刑梅青，夏光敏，等.高寒藏药—抱茎獐牙菜组织培养研究及其愈伤组织有效成分的测定［J］.植物研究，1999，19(2):172－178.

［6］ 王莉，金仲品.微量元素与肝脏疾病［J］.中原医刊，1997，24(1):45－47.

［7］ Betty J M，Robert D L，Calvin A L，et al.Magnesium deficiency inhibits biosynthesis of blood glutathione and tumor growth in the rat［J］.Society of Experimental Biology and Medicine ，1986，181:326－332.

［8］ Minnich V，Smith M B.Brauneir M J，et al.Glutathione biosynthesis in human erythrocytesⅠ.identification of the enzymes of glutathione synthesis in hemolysates［J］.The Journal of Clinical Investigation，1971，50:507 －513.

［9］ 潘群，谢志春.微量元素与肝脏疾病关系的研究进展［J］.临床和实验医学杂志，2006，5(10):1629 －1631.

［10］ Rotruck J T，Pope A L，Ganther H E，et al.Selenium:biochemical role as Acomponent of glutathione peroxidase［J］.Science，1973，179:588 －590.

［11］ 保联寺，谢贤春，金瑞，等.硒对大鼠纤维化的防治作用［J］.世界华人消化杂志，1998，6:133－135.

［12］ 李宣海，汪全勤，程五凤，等.不同硒水平饲料对大鼠肝纤维化的影响［J］.中华消化杂志，1991，19:329－332.

［13］ Pamela J F，Louis E K，Tonya L，et al.The Dynamic Link between the Integrity of the Immune System and Zinc Status［J］.Journal of Nutrition，2000，130:1399 －1406.

［14］ 王永辉，李培兵，李天，等.麦苗中氨基酸测定与评价［J］.氨基酸和生物资源，2011，33(1):14 －15.

［15］ 吴肇汉.实用临床营养治疗学［M］.上海:上海科学技术出版社，2001，481 －489.

［16］ 顾景范，杜青玢.现代临床营养学［M］.北京:科学技术出版社，1999:106 －107.

［17］ 余传隆.氨基酸与人类健康［J］.氨基酸和生物资源，1999，21(4):4－8.

［18］ Maezono K，Kajiwara K，Mawatari K ，et al.Alanine Protects Liver from Injury Caused by D － Galactosamine and CCl4［J］.Hepatology，1996，24(1):185 －191.

［19］ 文洁，许华.支链氨基酸对动物实验性肝损伤作用的研究［J］.广东药学，2000，10(6):1－4.