新疆纸皮核桃分心木中氨基酸及金属元素含量的测定

王 强，张小敏，杨继辉

核桃（Diaphragma Juglandis）分心木（Diaphragma Juglandis Fructus），亦称核桃夹、核桃隔［1－2］，是胡桃科桃属植物核桃的核仁中间的木质隔膜，其具有味苦，性平，体轻，质脆，容易折断的特性，一般其质量占核桃质量的4%～5%［3－4］。分心木具有良好的药理作用并含有丰富的营养成分，为了更好地利用核桃分心木的药用和食用价值，笔者用扫描电镜对新疆纸皮核桃分心木的表面结构进行了观察。选取分心木所含有主要的化学成分－氨基酸和微量元素作为测定指标，利用氨基酸仪对新疆纸皮核桃的分心木中的氨基酸进行含量测定；利用石墨消解法，对新疆纸皮核桃的分心木中的微量元素进行含量测定，以期为分心木的进一步研究和产品深度开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 仪器：全自动氨基酸分析仪（德国Sykam S-433D），电感耦合等离子体发射光谱仪（美国瓦里安710-ES），自控石墨电热消化器（北京化工研究所AED），电热恒温鼓风干燥箱（上海一恒科技DHG-9140A），电子分析天平（梅特勒AE100），超纯水器（成都优普UPT-I-40L），试管浓缩仪（东京理化器械株式会社EYELA TVE-10000），真空镀膜仪（德国徕卡Leica EM ACE200），扫描式电子显微镜（日本日立S-3400N）。

1.2 试剂与材料：硝酸、盐酸、高氯酸，均为国药市售优级纯；除特殊说明外，试验过程中所用水均为电阻率为18.25 MΩ/cm 的超纯水；多元素混合标准储备液，各元素浓度均为100 mg/L，购自上海市计量测试研究院；氨基酸混合标准品购自德国赛卡姆公司，使用时根据需要进行稀释。

供实验测试的新疆纸皮核桃购于宁夏银川市四季鲜农产品综合批发市场，徒手拨去青皮外壳，砸开果壳，剥离木质隔膜得到核桃分心木，在烘箱中60 ℃烘干，备用。

1.3 方法

1.3.1 新疆纸皮核桃分心木外观观察及扫描电镜观察：对购买到的新疆纸皮核桃随机取样，取得的分心木观察其外观；将烘干后的分心木随机取样，粘附于带有导电胶的载物台上，真空镀膜仪喷金后，用扫描式电子显微镜观察其表面结构。

1.3.2 新疆纸皮核桃分心木氨基酸含量的测定：①氨基酸含量测定样本制备，即精密称取样品0.1 g，置与厌氧管中，加入10 mL 浓度为6 mol/L 的盐酸溶液，抽真空后，密封厌氧管，置于110 ℃烘箱中，水解反应24 h；待水解结束后放至室温，混匀、开管、过滤，弃滤渣，吸取0.5 mL 滤液置于试管浓缩仪中，浓缩温度低于60 ℃，抽真空，浓缩蒸发至干；加入3 mL pH 为2.2 的样本稀释液，震荡混匀，用0.22 μm 水性滤膜过滤后，待上机测定。②氨基酸标准品图谱测定，取氨基酸混标250 μl，采用样本稀释液稀释定容至5 mL，确保上机各氨基酸浓度达到50～250 nmol/mL，采用赛卡姆全自动氨基酸分析仪进行测定。③新疆纸皮核桃分心木氨基酸含量的测定，将待测样本按照氨基酸标准品测定方法进行含量测定，连续测定6 次，取平均值。

1.3.3 新疆纸皮核桃分心木元素含量的测定：①分心木元素含量测定样本处理方法，即准确称取粉碎过筛后分心木样品0.2 g，加入50 mL 消解管中，加入10 mL 混合酸（HNO4：HClO4=1：4）消化液，放置过夜。采用石墨消解炉加热消解，消解温度为150 ℃，消解至溶液呈无色透明状，待赶酸至1～2 mL 时停止消解，将消解完毕的样品无损失地转移至10 mL 上样管中，用超纯水定容后待上机测定。同条件做空白对照样品。②标准曲线的绘制，配制一系列不同浓度的混合标准液，浓度分别为0.2 μg/mL、0.5 μg/mL、1.0 μg/mL、2.0 μg/mL、5.0 μg/mL、10.0 μg/mL、20.0 μg/mL。将配制好的标准溶液依次按浓度由低到高进行检测，得到各元素标准溶液的吸光度值，绘制出标准曲线，并计算出回归方程和相关系数。③分心木元素含量测定及精密度实验，将待测样本按照标准品测定方法进行含量测定，连续测定6 次，取平均值。

2 结果

2.1 分心木外观性状描述及扫描电镜图：新疆纸皮核桃分心木其外观为深棕色薄片状，为20～30 mm 厚，易折断，味道微苦。通过扫描电镜对分心木表面进行观察，分心木表面含有大量的木质纤维和木薄壁细胞以及石细胞，导管少见。木质纤维呈长梭型纵横交错排列，石细胞多为椭圆形，壁厚，木薄壁细胞多为薄片状，壁薄。扫描电镜检测结果见图1（目录后）。

2.2 新疆纸皮核桃分心木氨基酸含量的测定：氨基酸标准图谱见图2（目录后），测得核桃分心木氨基酸色谱图见图3（目录后），各氨基酸含量见表1。结果显示，新疆纸皮核桃分心木中检测出16 种氨基酸，16 种氨基酸质量分数为（0.007±0.002）%～（0.342±0.021）%，表明新疆纸皮核桃分心木中含有丰富的氨基酸成分。

表1 核桃分心木氨基酸质量分数（%，±s）

表1 核桃分心木氨基酸质量分数（%，±s）

2.3 新疆纸皮核桃分心木元素含量的测定：各元素回归方程及相关系数见表2。结果显示，在选定浓度范围内，各元素线性关系良好。测得核桃分心木各元素含量及相对标准偏差见表3。各元素相对标准偏差在1.15～3.69，说明仪器具有良好的精密度。

表2 各元素回归方程及相关系数

表3 核桃分心木各元素含量及相对标准偏差

3 讨论

分心木作为核桃种内隔膜，可作为中药材入药。分心木具有良好的药理作用，民间通常将分心木泡水后饮用，对治疗肾虚遗精有显著疗效。老年人长期喝水泡分心木，有助于改善睡眠，提高机体的免疫力，缓解腰膝酸软、腿疼等症状［5-7］。传统中医认为其具有健脾固肾、止血止带、涩精缩尿、健脾等功效，对治疗肾虚遗精、淋病尿血、带下以及失眠等疾病具有良好的疗效。分心木中含有丰富的营养成分，主要包括黄酮、有机酸、油脂、酚类、皂苷、生物碱、糖类、氨基酸、鞣质、多肽等其他类化合物以及微量元素［8-9］。不仅具有一定的药理作用，而且还有食用价值。目前对于该药材的研究文献较少，尤其对其表面微观形态、氨基酸含量、元素含量等指标的研究报道甚少。为了进一步加强对分心木药用价值及附加价值的开发，本文以新疆纸皮核桃分心木为样本，探索了分心木表面微观形态及其氨基酸、元素含量分析。

通过扫描电镜对核桃分心木表面形态进行观察，发现分心木的表面富有木质纤维、石细胞、木薄壁细胞，形成一种富含孔隙的结构。期望在进一步的研究中，通过对分心木进行物理和化学的处理，使其成为一种活性炭的替代材料，以实现分心木变废为宝。

核桃分心木氨基酸的质量分数、种类是评价其营养和药用价值优劣的主要指标之一。分心木中氨基酸的含量占分心木总质量的3%～15%［10-11］。氨基酸是人类生存必须摄取的营养物质，维持人体氮的平衡，同时还参与机体激素、酶和部分维生素等生物活性物质合成与转换，在调节生理机能、催化代谢过程发挥重要的作用。目前对核桃分心木中氨基酸的研究较少，尚无有关于新疆核桃氨基酸质量分数及营养评价的相关研究。本研究利用全自动氨基酸分析仪对新疆纸皮核桃分心木氨基酸含量进行测定，实验结果表明分心木中含有的氨基酸种类多，人体必须的氨基酸极为丰富（除色氨酸，色氨酸在酸水解处理中被破坏），与其它氨基酸相比较，谷氨酸及精氨酸百分含量较高。谷氨酸、精氨酸是既有营养，又有多种独特生理和药理作用的物质，由此可以初步判定新疆纸皮核桃分心木营养成分较高，为其后期营养作用和药用价值的开发奠定了基础。

有文献报道对核桃分心木醇提物、水提物的化学成分中微量元素进行了分析［12］，但对分心木中含有的微量元素的测定未见报道。通过对新疆纸皮核桃分心木金属元素的测定，发现分心木中含有丰富的微量元素，如Fe、Zn、Se、Mn 等，这些微量元素是人体内酶的重要成分，在保持人体健康中发挥着重要的作用。本研究为分心木进一步开发利用提供依据。