刘金娜,贾东升,马春英,刘铭,谢晓亮,*,杨太新,*,温春秀
(1.河北农业大学农学院,河北保定071000;2.河北省农林科学院经济作物研究所,河北石家庄050051)
蒲公英黄酮及蛋白含量的动态变化规律研究
刘金娜1,2,贾东升2,马春英1,刘铭2,谢晓亮2,*,杨太新1,*,温春秀2
(1.河北农业大学农学院,河北保定071000;2.河北省农林科学院经济作物研究所,河北石家庄050051)
探讨不同类型蒲公英总黄酮及可溶性蛋白的动态变化规律。根据植物学特性及种质来源不同将蒲公英分为栽培种质1、栽培种质2及野生3种类型,采用紫外-可见分光光度法,分别在波长500 nm和595 nm下对蒲公英4个不同时期总黄酮和总蛋白的含量进行测定。结果表明:不同类型蒲公英中蛋白与黄酮含量随时间均呈现先增后减的趋势,180 d时含量均最高,其中栽培类型2中蛋白和黄酮的含量分别达(15.054 7±0.608 5)mg/g,(37.984 0± 0.735 6)mg/g显著高于栽培类型1和野生类型。3种类型蒲公英黄酮与蛋白含量之间存在一定的正相关性。不同类型蒲公英中黄酮与蛋白的含量随时间变化显著。
蒲公英;黄酮;蛋白质;紫外分光光度法
蒲公英为菊科植物蒲公英Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.、碱地蒲公英Taraxacum borealisinense Kitam.或同属种植物的干燥全草,又称蒲公草、婆婆丁、奶草汁等,味苦、甘、性寒,入肝胃二经,富含三萜类、黄酮类、香豆精类、倍半萜内酯类、乙酰乙酯类、植物甾醇、色素、挥发油等活性成分[1],具有清热解毒、消痈散结、利尿通淋治之功效,现代药理研究还表明蒲公英具有抑菌、抗肿瘤、保肝利胆、促进胃肠动力、提高免疫力、清除自由基延缓衰老的作用[2]。除了药用,蒲公英还可供食用,是一种营养价值极高的野生蔬菜,也是开发天然绿色保健品的珍贵资源,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、蒲公英调味剂、糕点及各种饮料等保健食品,很受各界人士的青睐,在全国内外市场很是走销。因此加强蒲公英的基础研究,并对其进行深层次开发具有重要的经济价值。
蒲公英属(Taraxacum)全世界约2 000余种,我国有70种,1变种品种繁杂,其中以蒲公英分布最广,遍及全国,种质资源丰富且较易获得。目前对蒲公英的研究多侧重于有效成分的提取及提取工艺方面的优化上[3-4],生理学指标研究甚少[5],目前关于蒲公英总黄酮与可溶性总蛋白随时间变化的趋势鲜有报道。
蒲公英黄酮具有广谱抗菌性、还能抗病毒,延缓衰老;总蛋白不仅可以作为蒲公英食用价值的一个评判标准,在一定程度内也可提高逆境胁迫下蒲公英对外界的抵抗能力。本试验以3种类型蒲公英为材料,测定分析了不同类型蒲公英4个不同时间段的黄酮及可溶性蛋白含量的变化,同时确定了蒲公英中黄酮与蛋白含量均较高时的最佳采收期及最宜药食两用的蒲公英种质,为蒲公英的质量分析及合理开发利用提供参考。
1.1 材料
蒲公英均于2012年4月底播种在河北农大标本园,经河北省农林科学院药用植物研究中心谢晓亮研究员鉴定为菊科植物蒲公英。
1.2 仪器与试剂
UV-2201型紫外可见分光光度计:日本岛津;HANGPING JA1003A电子天平:上海精密科学仪器有限公司;3K18型高速离心机:德国Sigma公司;索氏提取器;电热套;芦丁标准品:中国药品生物制品检定所,纯度99.0%;考马斯亮蓝G-250、牛血清蛋白、甲醇、乙醚均为分析纯。
2.1 样品处理
蒲公英栽培种1,叶翠绿,叶端长圆状披针形,外面的叶羽状浅裂,叶缘较钝,主根细长,须根较多;栽培种2,叶泛红,顶裂较大呈三角形状,外面的叶呈波状齿形,叶缘较尖且叶基生,主根粗壮,侧根发达记为栽培2;标本园空地散生的蒲公英标记为野生类型,裂叶较深,泛紫色,主根明显呈黄褐色,须根较少,断面常有白色乳汁渗出。
实验所需蒲公英栽培类型1、栽培类型2均由河北省农林科学院经济作物研究所提供,4月底播种于河北农大标本园,分别于2012年10月19日、10月28日、11月6日、11月16日取样4次。样品除去泥沙,趁鲜测定蒲公英中总蛋白的含量,剩余样品60℃下烘干至恒重,粉碎后备用。
2.2 蛋白含量的测定
2.2.1 蛋白标准曲线的制备
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支试管中,依次加入蒸馏水1、0.8、0.6、0.4、0.2、0mL备用。准确吸取上述所配各管溶液0.1mL,分别放入具塞试管中,加入5mL考马斯亮蓝G-250蛋白试剂,摇匀,并放置2min左右,以0号试管为空白对照,在595 nm下比色测定吸亮度。以蛋白质含量为横坐标,以吸光度为纵坐标绘制标准曲线[6],所得标准曲线为A=0.005x-0.002 4,R2=0.998 5。按下式计算含量C(μg/g)。
式中:A代表吸光值;V代表稀释倍数;M代表蒲公英鲜重;x代表溶液中蛋白质的浓度,(μg/mL)。
2.2.2 蛋白质溶液的制备
将不同类型新鲜蒲公英根与叶剪碎混匀,分别取2.0 g,精密称定,放入研钵中,加入2mL蒸馏水和少许石英砂,研磨成匀浆并转入15mL离心管中,定容至10mL,并在4 000 r/min下离心10min,弃去沉淀,将上清液转入容量瓶中,以蒸馏水定容至10mL,摇匀备用。
2.2.3 提取液中蛋白质含量的测定
吸取上述提取液0.1mL,放入刻度试管中,重复3次,加入5mL考马斯亮蓝,充分混匀放置2min后,595 nm下比色,记录吸光度值A。
2.3 总黄酮的测定
2.3.1 对照品液的制备
取卢丁对照品9.974mg,精密称定,置25mL量瓶中,加甲醇适量,置水浴上微热使溶解,放冷,加甲醇稀释至刻度,精密吸取5mL置10mL容量瓶中,用甲醇定容,摇匀,即得0.199mg/mL的卢丁对照品溶液[4]。
2.3.2 标准曲线的制备
精密量取对照品溶液1、2、3、4、5、6mL,置25mL量瓶中,各加水6.0mL,在加0.3mLNaNO2溶液,混匀,放置6min,加10%硝酸铝溶液1mL,摇匀后放置6min,加NaOH试液10mL,再加水稀释至刻度,摇匀,放置15min,以相应试剂为空白,采用紫外-可见分光光度法,在500 nm波长处测定吸光度,以吸光度为纵坐标(Y),浓度为横坐标(X)绘图,得标准曲线。其回归方程为Y=0.161 0x-0.002 5,r=0.998 3,在0.199mg/mL~1.197mg/mL范围内线性关系良好。
2.3.3 供试品液的制备
取蒲公英样品干粉约1.10 g,精密称定,分别置3个索氏提取器中,各加乙醚90mL,加热回流至提取液无色,放冷,弃去乙醚液,加甲醇80mL,加热回流至提取液无色,分别转移至3个100mL容量瓶中,用少量甲醇洗涤容器,合并洗涤液,加甲醇稀释至刻度,摇匀,精密量取5mL置50mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,备用。
3.1 蛋白含量比较
不同生长时期蒲公英蛋白含量差异显著,不同类型间蛋白含量亦差异显著,蒲公英生长180 d时,3种类型蒲公英中蛋白含量均达到最大值且分别高于170、190、200 d,其中栽培类型2蛋白含量最高可达(15.054 7±13.274 7)mg/g,显著高于野生类型与栽培类型1,结果见表1。
表1 不同类型蒲公英蛋白的含量比较(mg/g,n=3)Table1 Comparation of protein content in different style of dandelions
3.2 黄酮含量比较
黄酮总含量随时间的变化呈先增加后减少的趋势,180 d最高,且显著高于170、190、200 d时黄酮的含量。3类型蒲公英黄酮含量随时间变化差异显著,180 d时最高,其高低顺序依次为:栽培2>野生>栽培1,结果见图1。
图1 不同类型蒲公英全株总黄酮的含量Fig.1 The content of flavonoid in different style of dandelions
3.3 蛋白含量与黄酮含量的相关性分析
蛋白含量与黄酮含量的相关性分析,见图2。
图2 不同类型蒲公英蛋白与黄酮含量的相关性比较Fig.2 The comparation of correlation between protein and flavonoid in different style of dandelions
由图2可见,3种类型蒲公英随时间的变化呈先增后减的趋势,生长到180 d时蛋白与黄酮含量均达到最大值。在一定程度上可反映蛋白含量的增加对黄酮的形成有促进作用,这可能与蒲公英中黄酮的形成需要相关酶类物质的催化有关,而自然界中大多数酶类物质都是蛋白。
蒲公英属多年生草本,根宿存可越冬。叶可进行光合作用,在条件适宜的情况下,合成的物质可由叶(源)源源不断地向根(库)运输。因此有必要分别对蒲公英叶与根中的蛋白进行测定,发现蒲公英叶中的蛋白含量较高是根中的1.90倍,叶中的蛋白随时间呈先增后减的趋势,而根中的蛋白呈现缓慢上升的趋势,这可能与叶和根之间的源库关系有关,进入冬季,加上根部蓄积营养安全过冬,以及寒冷环境的胁迫导致地上部分的枯萎,根中的蛋白含量不会一直增加,根中蛋白处于一种动态平衡状态。
黄酮类物质相对比较稳定,属于蒲公英的有效成分之一,与蛋白存在着一定的相关性,这种相关性可能与黄酮合成所需酶的参与有关,而多数酶均是由蛋白质所构成,如果酶量加大,相应地,合成黄酮的速率也加快,在某种意义上能够反映出黄酮含量的增加。180 d蒲公英黄酮与蛋白的含量均最高,其抗菌消炎清除自由基的作用明显,丰富的蛋白含量,供食用,营养价值较高,因此建议在蒲公英生长180 d地上部分未枯萎时采收可获得较高的经济效益。蒲公英蛋白与黄酮随时间变化差异显著,第180天其含量均最高,不同类型蒲公英蛋白与黄酮含量亦差异显著,其中栽培2显著高于其他两种类型。因此为了获得药食两用带来的很大经济效益,生产上建议种植蒲公英栽培类型2。
但蒲公英中蒲公英甾醇等其他药用成分与蛋白质之间是否存在相应的关系,以及蒲公英全生育周期内蛋白与黄酮的变化规律有待进一步的探究。
[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[M].北京:中国医药科技出版社,2010:331
[2]李喜凤,郝哲,杜云峰.蒲公英的生物活性研究进展[J].中药材, 2009(5):823-826
[3]李喜凤,郝哲,邱天宝,等.蒲公英中有机酸类成分的提取工艺研究[J].中成药,2011(2):262-265
[4]李喜凤,郝哲,杜云峰.蒲公英中总黄酮提取工艺的研究[J].时珍国医国药,2009,7(20):1695-1696
[5]赵英明,范文丽.光照强度对蒲公英光合特性的影响[J].辽宁农业科学,2009(5):28-31
[6]郝建军,康宗利.植物生理学实验指导[M].北京:化学工业出版社, 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
河北省现代农产业技术体系中药材产业创新团队建设项目资助
刘金娜(1988—),女(汉),硕士研究生,研究方向:药用植物栽培。
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