祁偉亮,王 萍,王炬超,陳卓緣,李 蘇,鄒婷婷,楊建榮,任迎虹
(成都師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,四川 成都 611130)
桑樹(MorusalbaL.)屬??粕僦参?,在我國具有豐富的種質(zhì)資源,我國是世界上最大的桑樹種植國和繭絲生產(chǎn)國[1]。四川蠶桑產(chǎn)業(yè)歷史悠久,亦是四川省重點發(fā)展的 “十大” 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一[2]。桑葉自古也被譽為“神仙葉”,在《神農(nóng)本草經(jīng)》、《本草綱目》等古籍皆有記載,因其含有 γ- 氨基丁酸(γ- Aminobutyric acid, GABA)、l - 脫氧野尻霉素(DNJ)、生物堿、黃酮類及多糖等活性因子,因而具有很好的補血、益肝通氣、疏風(fēng)散熱、降壓利尿、降脂降糖、安神益腦等功效[3-4]。GABA作為一種非蛋白質(zhì)氨基酸,1949年被 Stewated 等[5]首次從馬鈴薯莖塊發(fā)現(xiàn),隨后科學(xué)家對GABA的研究發(fā)現(xiàn),動植物和微生物中皆有存在。同時在藻類、蘚類、蕨類、真菌、細菌,有花植物的葉、開花器官、果仁等均報道有GABA的分布,但是在桑葉中GABA含量居高[6-7]。王娜等[8]等人對廣7365 、會澤7號、陜7506 、寧夏2號、湖桑32號五個桑樹品種的不同葉位GABA含量進行分析表明,桑樹不同品種及葉位的GABA含量存在明顯差異[9]。
四川桑種質(zhì)資源豐富,桑資源的利用仍局限于蠶桑養(yǎng)殖,未能充分有效利用桑的藥食兩用價值,實現(xiàn)桑資源的深度開發(fā)。本研究利用HPLC法對12個桑品種不同部位的GABA含量進行定量分析,為桑葉資源的高效利用提供理論支持。
供試桑品種由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所和四川省涼山州德昌蠶桑辦提供,分別為品種 1:kong - jup,品種 2:大白棋,品種 3:大葉野生子,品種 4:果桑,品種 5:荷葉白1號,品種 6:湖桑 32,品種 7:加紅2號,品種 8:九龍拐,品種 9:陵川9號,品種 10:乳桑,品種 11:陽山桑,品種 12:云桑一號。
分別采取不同桑品種上葉位(第 1、2、3 葉)、中間葉位(第 6、7、8 葉)、下葉位(倒數(shù)第 2、3、4 葉)的葉片。參考史正琴等[10]的方法測定 GABA,HPLC 條件為色譜柱:反 C18 (4.6 mm×150 mm,5 μm),流動相中乙腈與 0.1% 乙酸的體積比為 55:45,柱溫 30℃,流速 1mL/min,檢測波長 254nm,進樣量 10 μL。
測定試驗數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值,采用Excel和SPSS軟件進行統(tǒng)計分析。
用FMOC-Cl對GABA標(biāo)準(zhǔn)樣品進行柱前衍生反應(yīng),GABA含量標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為 Y=11528.9 X-126402(R2=0.9988),其線性取值范圍為0~200 μg/g。史正琴等[10]測得GABA液相色譜的保留時間約為4.35 min時間,本研究采用類似方法測得標(biāo)準(zhǔn)品和桑葉樣品中GABA的保留時間約為5.17 min,有明顯色譜吸收峰,與史正琴等[10]的研究基本一致,因此可采用此法測定桑葉樣品中GABA的含量(圖1)。
本研究對12個桑品種的上葉位GABA含量進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,結(jié)果表明:不同桑樹品種之間的上葉位GABA含量存在顯著性差異(p<0.05),變幅為3.05~5.52 mg/g。其中大葉野生子GABA含量高達5.52 mg/g,顯著高于其他品種,相比于大白棋高出2.47mg/g(圖 2)。
本研究對 12 個桑品種的中葉位GABA含量進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,結(jié)果表明:不同桑樹品種之間的上葉位GABA含量存在顯著性差異(p<0.05),變幅為 2.28 ~ 5.28 mg/g,大葉野生子中葉位GABA含量為最高,大白棋GABA含量為最低,兩者相比較,大葉野生子中葉位的GABA含量約為大白棋的2.32倍(圖3)。12個桑品種中葉位GABA的含量從高到低依次為大葉野生子>乳桑>云桑一號>陽山桑>kong-jup>九龍拐>荷葉白1號>加紅2號>湖桑32>果桑>陵川9號>大白棋。
圖1 GABA 標(biāo)準(zhǔn)品(a)和桑葉樣品(b)HPLC 圖
圖2 不同桑品種上葉位 GABA 含量測定
本研究對12個桑品種的下葉位GABA含量進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,結(jié)果表明:不同桑樹品種之間的上葉位GABA含量存在顯著性差異(p<0.05),變幅為2.05~4.81 mg/g,其中大葉野生子的GABA含量,顯著高于其余品種,為4.81 mg/g,是其余各品種的1.75~2.47倍。陵川9號和果桑在下葉位含量最低,兩者間無顯著差異(圖4)。下葉位各品種GABA含量從高到低的順序依次為大葉野生子>陽山桑>荷葉白1號>九龍拐>乳桑>湖桑32>Kong-jup>加紅2號>云桑一號>大白棋>陵川9號>果桑。
圖3 不同桑品種中葉位 GABA 含量測定
圖4 不同桑品種下葉位 GABA 含量測定
本研究對12個桑品種上、中、下,三個葉位的GABA含量進行測定。結(jié)果表明,不同桑樹品種及葉位之間的GABA含量均存在顯著性差異(p<0.05),并且從上葉位到下葉位,GABA含量呈下降趨勢。這與孫國霞等[11]和陳恒文等[12]的研究一致。推測當(dāng)植物體內(nèi)的 L-谷氨酸不能轉(zhuǎn)化成為谷氨酰胺時,蛋白質(zhì)的水解作用有所增強,植物細胞對于谷氨酰胺的需求減少, L-谷氨酸將轉(zhuǎn)變成GABA形成氮暫時貯存狀態(tài),在氨基酸和蛋白質(zhì)合成時加以利用。而頂稍作為植物生長最旺盛的部位之一,著生的芽和嫩葉代謝旺盛,對于氨基酸和蛋白質(zhì)的需求量、代謝量較大。這可能是上葉位GABA含量高于中、下葉位的主要原因。