“太歲”生物學(xué)組分的研究

朱春玉，白婷婷，姜秋實(shí)，鄭方亮，艾海新，朱俊豐，劉宏生*

(1.遼寧大學(xué)生命科學(xué)院遼寧省動(dòng)物資源與疫病防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧沈陽110036; 2.遼寧省生物大分子計(jì)算模擬與信息處理工程研究中心，遼寧沈陽110036)

“太歲”生物學(xué)組分的研究

朱春玉1，2，白婷婷1，姜秋實(shí)1，鄭方亮1，艾海新2，朱俊豐1，劉宏生1，2*

(1.遼寧大學(xué)生命科學(xué)院遼寧省動(dòng)物資源與疫病防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧沈陽110036; 2.遼寧省生物大分子計(jì)算模擬與信息處理工程研究中心，遼寧沈陽110036)

“太歲”是一種存在于地球上分類地位尚不清楚的生物體。對實(shí)驗(yàn)室保藏的7種不同的“太歲”樣品進(jìn)行了生物學(xué)組分的定性定量分析，旨在科學(xué)地了解“太歲”的組成成分，同時(shí)為“太歲”有效成分的開發(fā)利用和分類鑒定提供理論依據(jù)。對實(shí)驗(yàn)室保藏的7種“太歲”樣品做生物組分及含量分析，具體包括:苯酚硫酸法測粗多糖含量、凱氏定氮法測粗蛋白含量、索氏提取法測粗脂肪含量、釩鉬酸顯色法測核酸含量、灼燒重量法測粗灰分含量、恒溫干燥法測水分含量、原子吸收法測微量元素含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，7種“太歲”樣品含水量均較高，除LNUT006含水量73.58%外，其余“太歲”樣品均達(dá)到90%以上;“太歲”樣品中粗多糖含量在8.97～46.57 mg/g之間，其中LNUT006多糖含量明顯高于其他“太歲”樣品;粗蛋白含量在20.35～184.18 mg/g之間，其中LNUT006蛋白含量明顯高于其他“太歲”樣品;“太歲”樣品中凈核酸含量在2.053～35.1286 μg/g之間;灰分含量在42.93～246.4 mg/g之間;“太歲”樣品鈣、鐵含量較高，分別為2907.09 μg/g和3929.09 μg/ g，鉛、鎘含量最低。首次對未知生物“太歲”樣品的組成成分進(jìn)行初步系統(tǒng)的研究，為明確其組分和對其進(jìn)一步的開發(fā)利用均有很重要的意義。

“太歲”;未知生物;組分分析;含量

中國幾千年前就有關(guān)于“太歲”的記載。明代醫(yī)學(xué)家李時(shí)珍在《本草綱目》［1］中記載為:“肉芝狀如肉，乃生物也，白者如截肪，黃者如紫金，皆光明洞徹如堅(jiān)冰也”?！侗静菥V目》里還列舉了幾部以“芝”為主的藥方，說明對一些疑難病癥有著特殊療效，其共同的特點(diǎn)是:“久食，輕身不老，延年神仙”。目前“太歲”的研究尚處于起步階段?！疤珰q”屬于尚未分類的未知生物體，它的存在、作用和影響在生物學(xué)界始終有爭議，社會(huì)各界對“太歲”藥用價(jià)值和食用價(jià)值的熱捧依然有增無減，但并沒有得到有效的科學(xué)考證。本研究對實(shí)驗(yàn)室保藏的7種不同的“太歲”樣品進(jìn)行初步定性定量分析鑒定，具體包括:粗多糖含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量、核酸含量、粗灰分含量、水分含量、微量元素含量。初步研究“太歲”的組成成分及含量，為科學(xué)有效地驗(yàn)證“太歲”的價(jià)值奠定了理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)原材料保藏于遼寧大學(xué)生命科學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的7種“太歲”樣品，編號(hào)為LNUT001 (產(chǎn)地阜新)、LNUT002(產(chǎn)地不明)、LNUT003(產(chǎn)地不明)、LNUT004(產(chǎn)地不明)、LNUT005(產(chǎn)地阜新)、LNUT006(產(chǎn)地沈陽)、LNUT007(產(chǎn)地鐵嶺)，顏色有白、乳白、黃。除了LNUT005質(zhì)地較硬之外，其他均較軟，手感似肉。

1.1.2 主要試劑與儀器鹽酸、甲基紅、溴甲酚綠、偏釩酸銨、鉬酸銨，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;石油醚(沸點(diǎn):60～90℃)，天津市東天正精細(xì)化工有限公司;其他產(chǎn)品均為國產(chǎn)分析純;消化爐KND-08，上海新嘉電子有限公司;電熱干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;KQ2200DB數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司;721分光光度計(jì)，上海第三分析儀器廠;電熱恒溫水浴鍋B-260，上海亞榮生化儀器廠;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀BE52CS-2，上海亞榮生化儀器廠;SH2-D循環(huán)水式真空泵，鞏義市英峪予華儀器廠;索氏提取儀器，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 “太歲”中各組分提取方法

采用陳紅等［2-3］的超聲提取法提取“太歲”中粗多糖，以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，采用李河等［4］的苯酚硫酸法檢測多糖組分的含量;采用曹麗萍等［5-6］的索氏(Soxhlet)提取法提取“太歲”中粗脂肪，以石油醚為溶劑測粗脂肪的含量;采用李玫等［7-8］的凱氏定氮法提取“太歲”中的粗蛋白;采用張辰等［9-10］的分光光度法測定“太歲”中核酸的含量;采用范莉梅等［11-12］的重量法測定“太歲”中的粗灰分;含水量測定采用烘干法［13］;采用原子吸收光譜法［14］測定“太歲”中的各種微量元素。測定“太歲”樣品各組分含量均設(shè)3組平行，計(jì)算平均值，利用SPSS軟件進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 “太歲”粗多糖含量測定結(jié)果

采用超聲技術(shù)提取“太歲”樣品中的粗多糖，對照葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算多糖得率。實(shí)驗(yàn)中參考了陳紅等超聲輔助提取香菇多糖技術(shù)中所考察的提取時(shí)間、溫度、提取次數(shù)、料液比等因素對提取率的影響，結(jié)果表明超聲提取能提高多糖得率和提取時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示(表1)，7種“太歲”樣品測得粗多糖含量在8.98～46.67 mg/g之間，其中LNUT006多糖含量最高，這與其含水量相對于其他“太歲”樣品較低的因素有關(guān)。LNUT004多糖含量最少，對比其他“太歲”樣品組織，發(fā)現(xiàn)其更具有韌性，在超聲過程中可能更不易破碎，從而影響了多糖的得率。

2.2 “太歲”粗脂肪含量測定結(jié)果

利用脂肪能溶于脂溶性溶劑(沸點(diǎn)為60～90℃的石油醚)這一特性提取“太歲”樣品中的粗脂肪。結(jié)果顯示(表2)“太歲”樣品中的粗脂肪含量均較少，在2.2～4.8 mg/g之間，其中LNUT006樣品未測得脂肪含量。

表1 “太歲”樣品多糖含量測定結(jié)果Table 1"Tai Sui"samples polysaccharides assay results

表2 “太歲”樣品粗脂肪含量測定結(jié)果Table 2"Tai Sui"samples crude fat content assay results

2.3 “太歲”粗蛋白含量測定結(jié)果

通過滴定鹽酸的體積計(jì)算“太歲”樣品中粗蛋白的含量。結(jié)果表明(表3)，每個(gè)“太歲”樣品中均含有蛋白，其中LNUT002～LNUT005中蛋白含量相差不大，在20～30 mg/g之間，LNUT006樣品蛋白含量最高，為184.18 mg/g。

表3 “太歲”樣品粗蛋白含量測定結(jié)果Table 3"Tai Sui"samples crude protein content determination results

2.4 “太歲”磷含量測定結(jié)果

以磷作為標(biāo)準(zhǔn)品測定總磷和無機(jī)磷含量，兩者之差即為凈核酸的含量。張辰等采用分光光度法測定了復(fù)合肥中有效磷的含量，賁玉杰等改進(jìn)了傳統(tǒng)的磷含量測定的方法，并做了相應(yīng)的誤差分析。本次研究參考上述文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)方法并加以改進(jìn)，測定了“太歲”樣品中凈核酸的含量。結(jié)果顯示(表4)，各“太歲”樣品中凈核酸含量在2.05～35.13 μg/g之間。其中LNUT007樣品凈核酸含量最少，可能與組織本身或取樣位置有關(guān)。

表4 “太歲”樣品凈核酸含量測定結(jié)果Table 4"Tai Sui"samples net nucleic acid assay results

2.5 “太歲”粗灰分含量測定結(jié)果

總灰分含量是樣品中無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)的總和，可以作為營養(yǎng)價(jià)值評估狀況的參考標(biāo)準(zhǔn)之一。實(shí)驗(yàn)中參考范莉梅等在研究食品灰分測定中提到的重要的環(huán)節(jié)和應(yīng)注意的問題，對本實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范和結(jié)果的準(zhǔn)確測定具有一定的指導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示(表5)，7種“太歲”樣品粗灰分含量在42.93～264.4 mg/g之間，其中LNUT001的粗灰分含量最高為264.4 mg/g，LNUT005粗灰分含量最低為42.93 mg/g。

表5 “太歲”樣品粗灰分測定結(jié)果Table 5"Tai Sui"samples crude ash determination results

2.6 “太歲”水分含量測定結(jié)果

結(jié)果顯示(表6)，除LNUT006樣品含水量在73.58%，其余“太歲”含水量均在90%以上，可見“太歲”含水量很高。

表6 “太歲”樣品含水量測定結(jié)果Table 6"Tai Sui"samples water content results

2.7 “太歲”微量元素含量測定結(jié)果

表7 “太歲”樣品微量元素測定結(jié)果Table 7"Tai Sui"samples Trace Elements Results

表8 原子吸收儀各元素的最低檢出限Table 8AAS detection limit of each element

結(jié)果顯示(表7)，7組“太歲”樣品微量元素含量測定結(jié)果總體看來鈣、鐵含量較高，鎘含量最低。其中“太歲”LNUT003樣品中的鋅、鈣、鐵、錳含量最高，分別為41.82、2907.09、3929.09、31.00 μg/g;銅含量最高的是“太歲”LNUT001樣品，含量為126.2 μg/g。7組“太歲”樣品鎘和鉛的含量均較少。而“太歲”LNUT007樣品中鈣、鐵、錳含量未檢出，各元素的最低檢出限見表8。

3 討論

在以往極少的有關(guān)于“太歲”的黏菌和真菌的多樣性研究報(bào)道中，鑒定“太歲”為大型黏菌復(fù)合體［15］。本實(shí)驗(yàn)研究了“太歲”的生物學(xué)組分，首次分析了“太歲”所含的各種生物學(xué)組分及微量元素。研究結(jié)果表明，7種“太歲”樣品之間各種組分并無明顯的規(guī)律，可能是由于各自生存環(huán)境的差異所引起?？傮w來看，“太歲”除含水量較高以外，是一種高蛋白、低脂肪，含有豐富的鈣、鐵、鋅等微量元素的生物體。本次研究成果也科學(xué)地初步驗(yàn)證了有關(guān)“太歲”具有一定的營養(yǎng)價(jià)值的說法，為更深入研究“太歲”的營養(yǎng)價(jià)值、“太歲”的開發(fā)和利用提供了科學(xué)的理論依據(jù)。

“太歲”中含有核酸、蛋白質(zhì)等生物體中最基本的要素，從側(cè)面驗(yàn)證了太歲確實(shí)是一種生物體。其組成成分中還含有重要的微量元素，微量元素不僅可與蛋白質(zhì)和其他有機(jī)基團(tuán)結(jié)合形成酶、激素、維生素等生物大分子，發(fā)揮重要的生理生化功能，也是人體內(nèi)重要的載體和電子傳遞系統(tǒng)的重要組成。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，7種“太歲”樣品的微量元素總體看來鈣、鐵含量較高，鎘含量最低;“太歲”LNUT003樣品的鋅、鈣、鐵、錳元素含量在7種樣品中最高，分別為41.82、2907.09、3929.09、31.00 μg/g;銅含量最高的是“太歲”LNUT001，為126.2 μg/g;而“太歲”LNUT007鈣、鐵、錳含量未被檢出，并不代表“太歲”LNUT007樣品中不含有鈣、鐵、錳元素，而是低于儀器的結(jié)果檢出限而未被檢測出。“太歲”的微量元素鑒定結(jié)果顯示，“太歲”中鈣和鐵含量很高，而鈣和鐵2種元素是人體所必須的微量元素，這也為“太歲”有一定的保健作用提供了一定的理論依據(jù)。

很多研究結(jié)果表明，多糖對各種病原菌或腫瘤細(xì)胞有一定的抑制作用，這可能是腫瘤病人服用“太歲”后病情好轉(zhuǎn)的原因，因此“太歲”中多糖的生物學(xué)活性有待于進(jìn)一步研究。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，“太歲”中含有一定的核酸，對于“太歲”中的核酸是其細(xì)胞核中的核酸還是其他組織中游離的核酸還有待于進(jìn)一步確定。

本次研究從宏觀的角度對“太歲”樣品的各組分進(jìn)行了定量分析，本實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)對“太歲”進(jìn)行基因組DNA的提取，并發(fā)表了專利［16］(CN 101705224 A)。分子生物學(xué)的快速發(fā)展，為在分子生物學(xué)領(lǐng)域?qū)Α疤珰q”進(jìn)行深入的研究提供了基礎(chǔ)。

［1］李時(shí)珍.本草綱目［M］.上海:商務(wù)印書館，1954.

［2］陳紅，王大為，李俠，等.不同方法提取大豆多糖的工藝優(yōu)化研究［J］.食品科學(xué)，2010，31(4):6-10.

［3］Zhang M，Zhang LN，Peter Chi Keung Cheung，et al.Molecular weight and anti-tumor activity of the water-soluble polysaccharides isolated by hot water and ultrasonic treatment from the sclerotia and mycelia of Pleurotus tuber-regium［J］.Carbohydrate Polymers，2004，56(2):123-128.

［4］李河，周國英，蘭貴紅.松乳菇子實(shí)體多糖提取工藝及其組分的研究［J］.食用菌學(xué)報(bào)，2007，14(3):58-61.

［5］曹麗萍，李全，劉美佑，等.蒼耳子中脂肪油提取工藝優(yōu)化［J］.數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志，2008，21(6):712-713.

［6］張璐，許牡丹.大豆胚芽索氏提取法制油工藝條件初步研究［J］.食品工藝科技，2006，27(10):131-136.

［7］李玫，尚明華，劉雪梅.影響凱氏定氮準(zhǔn)確性的因素［J］.中國飼料，2003，(9):25-27.

［8］劉寶湘.蛋白質(zhì)定量分析與進(jìn)展［J］.中國公共衛(wèi)生，2003，19(5):627-628.

［9］張辰.分光光度法快速測定復(fù)合肥中有效磷含量［J］.化肥工業(yè)，2008，35(1):66-68.

［10］賁玉杰.磷含量測定方法的改進(jìn)及誤差分析［J］.中氮肥，1999，(3):61.

［11］范莉梅.食品粗灰分測定中不可忽視的環(huán)節(jié)［J］.中國標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)報(bào)，2006，(6):23.

［12］李春秀.食品粗灰分測定中應(yīng)注意的問題［J］.職業(yè)與健康，2007，23(9):704-705.

［13］方堅(jiān)，孫昌高，徐秀瑛，等.藥用植物種子生理的研究(XI)藥用植物種子含水量測定方法探討［J］.中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)，1990，7(10):10-13.

［14］張艷紅，陳兆慧，王德萍，等.紅棗中氨基酸和礦物質(zhì)元素含量的測定［J］.食品科學(xué)，2008，29(1):263-266.

［15］戴璐，董兆麟.“大型黏菌復(fù)合體”和真菌多樣性的初步研究［D］.西北大學(xué)生命科學(xué)院，2007.

［16］劉宏生.一種從“太歲”中提取基因組的方法［P］.中國專利(200910220112.7)，2009-11-24.

Biological Components of"Tai Sui"

ZHU Chun-yu1，2，BAI Ting-ting1，JIANG Qiu-shi1，ZHENG Fang-liang1，AI Hai-xin2，ZHU Jun-feng1，LIU Hong-sheng1，2
(1.Coll.of Life Sci.，Liaoning Uni.，Key Lab.of Liaoning Prov.Anim.Res.＆Dis.Prevt’n＆Cont’l，Shenyang 110036; 2.Liaoning Prov.Computer Simulat’n of Bio-Macromol.＆Informt’n Processing Res.Ctr.，Shenyang 110036)

"Tai sui"(Ts)is an organism of yet unclear taxonomic position exists on the earth.Seven kinds of Ts samples preserved in the lab were studied for their bio-components analyses qualitatively and quantitatively;wishing scientifically understand bio-component of Ts to provide theoretical foundation for the development，uses，and taxonomic characterization of the organism.Phenol sulfuric acid method was used to analyse polysaccharide content，Kjeldahl method for crude protein content，Soxhlet method for crude fat content，vanado-molybdic acid coloration method for total phosphorus content，burning weight method for ash content，constant temperature drying method for water content，and AAS method for trace elements.The results showed that the Ts samples had high water content(over 90%)except of LNUT006(73.58%).The polysaccharide content was between 8.97～46.57 mg/g except of LNUT006，which polysaccharide component was significantly higher than others.The crude protein content was between 20.35～184.18 mg/g，among which the LNUT006 protein was significantly higher than others.The net nucleic acid content was between 2.053～35.1286 μg/g.The crude ash content was between 42.93～246.4 mg/g.Calciumand iron content was high up to 2907.09～3929.09 μg/g，lead and cadmium content was the lowest.It was for the first time to study the unknown organism“tai sui”samples on their components initially and systematically.It is preliminary and has a great significance on clarification of their constituents and their further exploitation.

"tai sui";unknown organism;component analysis;content

Q－33

A

1005－7021(2011)01－0001－05

國家自然科學(xué)基金(30671852);遼寧省教育廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(2009S043)

朱春玉女，副教授，博士。研究方向?yàn)橘Y源微生物學(xué)。E-mail:zhuchunyu@lnu.edu.cn

*通訊作者。Tel:024-62202796，E-mail:liuhongsheng@lnu.edu.cn

2011-01-06;

2011-01-24