人工栽培與野生種抱莖獐牙菜礦物元素和氨基酸對比分析

胡 娜，索有瑞

(1.中國科學院西北高原生物研究所，青海西寧810001;2.中國科學院研究生院，北京100049)

抱莖獐牙菜(Swerlia franchetiana H.Smith)是龍膽科獐牙菜屬的一個品種，生長在海拔3 800～5 000 m，分布于青海、四川和甘肅等地，一年生草本，全草入藥，為傳統(tǒng)的藏藥材，具有清熱解毒，舒肝利膽的功能，主治急性肝炎、慢性肝炎、慢性膽囊炎屬肝膽濕熱癥［1－3］。近年來，由于以抱莖獐牙菜為主的制劑不斷增多，市場需求量急劇增加，使天然資源日趨短缺。為解決資源問題，加大了人工栽培抱莖獐牙菜技術研究和種植推廣等工作［4－5］。配合人工栽培技術研究，我們對人工栽培和野生抱莖獐牙菜的化學成分進行了系統(tǒng)研究。研究對比人工栽培與野生抱莖獐牙菜之間的成分差異，對指導人工栽培抱莖獐牙菜替代野生抱莖獐牙菜用藥具有重要意義，本文對人工栽培和野生抱莖獐牙菜中氨基酸與礦物質元素的含量水平及差異性進行了實驗研究。

1 材料與方法

1.1 抱莖獐牙菜

野生種:在青海省玉樹州于采收季節(jié)采集地道抱莖獐牙菜全草(由中科院西北高原生物研究所陳桂琛研究員鑒定為抱莖獐牙菜Swerlia franchetiana H.Smith.)，整理后陰干，用自來水沖洗泥土，再用蒸餾水沖洗3遍，低溫烘干，粉碎成細粉作為分析樣品。

人工栽培種:在青海省海東縣種植示范區(qū)于采收季節(jié)采集人工栽培抱莖獐牙菜全草(由中科院西北高原生物研究所陳桂琛研究員鑒定為抱莖獐牙菜Swerlia franchetiana H.Smith)，處理方法同上。

1.2 實驗方法

日立835－50型氨基酸分析儀測定氨基酸含量，水解條件:6 mol/L HCl，110℃水解22 h;色譜條件:分離柱長 15 cm(φ2.6 cm)，泵壓 80～90 kgt/cm2，緩沖液流速 0.225 mL/min，茚三酮流速 0.3 mL/min，反應槽溫度98℃，分離柱溫53℃。色氨酸由熒光光譜儀 RF－5000測定，水解條件為5 mol/L NaOH，110℃水解22 h。微量元素的測定:全草先用清水沖洗干凈，再用去離子水沖洗3遍，放入烘箱60℃烘干，取出研磨粉碎，稱取樣品2.000 0 g，放入高溫電爐于500～550℃灰化4 h，取出冷卻后加入10 mL 1∶1HNO3溶液，加熱溶解灰分，轉移至100 mL容量瓶中用水定容。此溶液以火焰原子吸收光譜法測定 Cu、Fe、Zn、Mn、Co、Ni、Cr、Pb、Cd元素。

另稱取1.000 0 g樣品于50 mL燒杯中，加入5 mL HNO3，放置3～4 h后，在電熱板上低溫消化1 h，加入2 mL H2O2，再加熱消化至體積1～2 mL，加入2.5 mL HCl加熱溶解鹽類，轉移至25 mL容量瓶中用水定容，用氫化物原子熒光光譜法測定As、Hg、Se元素。

1.3 儀器

日立835－50型氨基酸分析儀;熒光光譜儀RF－5000;日立180/80原子吸收光譜儀;XDY－Ⅰ型無色散熒光光譜儀。

2 實驗結果

人工栽培與野生抱莖獐牙菜礦物元素測定結果見表1和表2;人工栽培與野生抱莖獐牙菜中氨基酸含量測定結果見表3。

表1 人工栽培與野生抱莖獐牙菜礦物元素含量(×10－6)

表2 人工栽培與野生抱莖獐牙菜中非必需微量元素含量(×10－6)

表3 人工栽培與野生抱莖獐牙菜中氨基酸含量(×10－2)

3 討論

(1)由圖1可以看出野生抱莖獐牙菜中幾種有害微量元素都比人工栽培種低，所以從有害元素角度對比分析，野生種要優(yōu)于人工栽培種。這種差異有可能是種植基地環(huán)境污染造成。野生抱莖獐牙菜常量元素中除鈣外，均低于人工栽培種，鈣、鎂與肝臟疾病也有密切關系，鎂是谷胱甘肽酶的組成部分，其對動物體內的谷胱甘肽酶含量有顯著影響，缺乏會引起肝臟病變［6－8］。

圖1 人工栽培與野生抱莖獐牙菜中非必需微量元素及常量元素比較

(2)人體內的微量元素雖然含量極微，但卻具有特殊功能。大量研究顯示微量元素與人體的各項生理機能密切相關，微量元素的盈缺會導致人體的生理機能紊亂，從而導致疾?。?］。由圖3可以看出野生抱莖獐牙菜各種微量元素含量除硒、鍶、鈀外均高于人工栽培種，鋅、硒、銅、鐵等元素與肝臟及其它各種疾病有密切關系［7］。抱莖獐牙菜中含有豐富的硒、鋅。硒是GSH－PX酶的活性成分，有抗氧化作用，可保護四氯化碳對肝臟的損傷，減輕肝纖維化［10－12］。鋅對細胞凋亡有重要調節(jié)作用，是免疫功能下降的重要機制之一［13］。鋅鹽可防止肝組織纖維化的發(fā)生與發(fā)展，在慢性肝炎及肝硬化的發(fā)展過程中，由于鋅缺乏而引起蛋白質合成障礙［6］。野生川西獐牙菜中硒含量遠高于人工栽培川西獐牙菜，其它必需微量元素對比，野生抱莖獐牙菜元素含量大都低于人工栽培種，而微量元素與疾病有密切聯(lián)系，故從礦物元素角度分析人工栽培與野生抱莖獐牙菜有明顯差異。這種差異是否會引起臨床療效的不同，還需進一步研究。

圖2 人工栽培與野生抱莖獐牙菜中必需微量元素含量比較

(3)氨基酸具有重要的生理功能，除主要作為合成蛋白質的原料外，還可以轉變成核苷酸、某些激素、神經(jīng)遞質等含氮物質。氨基酸含量要足、種類要全面，才能滿足機體生長發(fā)育和健康的需要。氨基酸缺乏時，人體正常的生長發(fā)育就會受到抑制或產(chǎn)生疾?。?4］。由圖3、表3可知野生抱莖獐牙菜中各種必需氨基酸及其它氨基酸含量除色氨酸外均遠高于人工栽培種，慢性肝功能不良的患者多存在蛋白質、熱能營養(yǎng)不良，營養(yǎng)合理補充對肝病患者恢復很有必要［15－16］，氨基酸參與構成酶激素和部分維生素，糾正肝硬化和肝病所致的蛋白質合成紊亂［17］，異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸具有改善肝功能作用而且對動物實驗性肝損傷有保護作用［18－19］。人工栽培抱莖獐牙菜與野生抱莖獐牙菜中氨基酸含量的差別是否會引起臨床療效不同，也需進一步研究。

圖3 人工栽培與野生抱莖獐牙菜中必需氨基酸含量比較

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

［2］ 鄒寒雁.青海省中藥資源開發(fā)及利用研究［M］.北京:東方出版社，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］ 劉建全，薛春迎.藏藥抱莖獐牙菜胚胎學研究［J］.西北師范大學學報:自然科學版，1998，34(4):59－66.

［5］ 向鳳寧，刑梅青，夏光敏，等.高寒藏藥—抱莖獐牙菜組織培養(yǎng)研究及其愈傷組織有效成分的測定［J］.植物研究，1999，19(2):172－178.

［6］ 王莉，金仲品.微量元素與肝臟疾?。跩］.中原醫(yī)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，謝志春.微量元素與肝臟疾病關系的研究進展［J］.臨床和實驗醫(yī)學雜志，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］ 保聯(lián)寺，謝賢春，金瑞，等.硒對大鼠纖維化的防治作用［J］.世界華人消化雜志，1998，6:133－135.

［12］ 李宣海，汪全勤，程五鳳，等.不同硒水平飼料對大鼠肝纖維化的影響［J］.中華消化雜志，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］ 王永輝，李培兵，李天，等.麥苗中氨基酸測定與評價［J］.氨基酸和生物資源，2011，33(1):14 －15.

［15］ 吳肇漢.實用臨床營養(yǎng)治療學［M］.上海:上?？茖W技術出版社，2001，481 －489.

［16］ 顧景范，杜青玢.現(xiàn)代臨床營養(yǎng)學［M］.北京:科學技術出版社，1999:106 －107.

［17］ 余傳隆.氨基酸與人類健康［J］.氨基酸和生物資源，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］ 文潔，許華.支鏈氨基酸對動物實驗性肝損傷作用的研究［J］.廣東藥學，2000，10(6):1－4.