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1、1紫苏属植物叶片氨基酸组成及含量分析作者：蔡乾蓉吴卫郑有良杨文婷摘要：采用 HPLC 法对来自美国、日本、四川和广东等地共 27 份紫苏属材料叶片氨基酸组成及含量进行测定。结果表明，该属植物叶片中含有 17 种氨基酸，各氨基酸含量在材料间有较大变异，脯氨酸的变异系数高达 59.19%。来自四川的 P06-7 其必需氨基酸含量达 19.55mg/g，氨基酸总量为 57.65mg/g，综合表现优良。试验结果还表明，野生紫苏的药效氨基酸和香甜味氨基酸含量均相对较高，是紫苏属植物中氨基酸含量丰富的资源。关键词：紫苏；氨基酸；HPLC 法1 材料和方法1.1 供试材料试验共 27 份紫苏属植物材料，均由
2、四川农业大学植物教研室杨光辉老师鉴定。本文将紫苏和白苏分开研究。其中紫苏种有 7 份材料：P06-4 来自重庆南川，P06-11 紫来自四川雅安，P06-16、P06-17 紫来自四川芦山，P06-18 来自四川崇州，P07-1 来自四川遂宁，P06-31 来自日本；野生紫苏种有材料 6 份：P06-6 来自四川都江堰，P06-7、P06-9、P06-10 来自四川雅安，P06-12 紫来自四川资中，P06-15 紫来自四川简阳；回回苏变种有材料 5 份：P06-1 回来自广东中山，P06-13 来自四川内江，P06-20A、P06-20B、P06-20C 来自四川成都；白苏种有材料有9 份：
3、P06-11 白来自四川雅安，P06-15 白来自四川简阳，P06-17 白来自四川芦山，P06-30、P06-36 来自美国，P06-32 来自泰国，P06-33 来自韩国，P06-37 来自日本，P07-2 来自四川广元。1.2 仪器与试剂Agilent 公司 1100 型高效液相色谱仪（含脱气机、四元梯度泵、自动进样器进样、柱温箱、DAD 检测器） ，Sartorius 公司 BP211D 型电子天平，ICE 公司Micromax 型离心机，Millipope 公司 MilliQ 型纯水仪，Labarey 公司微量移液器 Autoseienee 公司溶剂过滤器，上海精科雷磁公司 PHS
4、一 2C 型酸度计。乙腈、甲醇、四氢呋喃均为色谱纯，由 TEDIA 公司提供，内标物 SAR 和 17 种氨基酸混合标样（含 AspGluSerHisGlyThrAlaArgCys-SS-CysTyr、Val、Met、Phe、Ile、Leu、Lys、Pro）以及衍生剂 OPA 和 FMOC 均由Agilent 公司提供，其余试剂为分析纯。1.3 方法1.3.1 供试样品的制备采取 3 个月生植株上的完整健全叶片，在 80干燥箱中烘干，粉碎，准确称取 0.5g 于 10mL 安瓿瓶中，加入 6mol/L 的 HCl7mL，充入高纯 N2，将安瓿瓶封口，置于 105恒温干燥箱中消化过夜。冷却后过滤
5、，滤液浓缩近干，加5mL0.1mol/L 的 HCl 溶解，取 1.5ml 至 1.5ml 离心管中，10000 转/min 离心10min，取上清液 900ul 加入 100ul5nmol/ul 内标物 SAR，混匀后作为供试样品。1.3.2 标准溶液的制备5nmol/L 内标液制备：精密称取 SAR22.3mg 以 0.1mol/LHC1 定容至 50mL。500pmol/L 内标液制备：精密吸取 5nmol/L 内标液 5mL 以 0.1mol/LHC1 定容2至 50mL。900pmol/L 氨基酸混合标液制备：精密吸取 900ul1000pmol/L 氨基酸混合标液加入 5nmol/
6、L 内标液 100ul；225pmol/L 氨基酸混合标液制备：精密吸取 900ul250pmol/L 氨基酸混合标液加入 5nmol/L 内标液 100ul；90pmol/L 氨基酸混合标液制备：精密吸取 900ul100pmol/L 氨基酸混合标液加入 5nmol/L 内标液 100ul。1.3.3 色谱条件样品自动柱前衍生化程序：吸取硼酸缓冲液 5ul，再吸取 OPA 试剂 1ul，洗针 1 次，吸取样品 1ul，原位混合 6 次。吸取 FMOC 试剂 1ul，洗针 1 次，原位混合 3 次，进样。色谱柱：HypersilAA-ODSC1821200mm流动相 A：醋酸钠 1.360.0
7、25g，加入纯水 500mL 溶解，加 EDTA 溶液50ul，再加三乙胺 90ul，用 1-2醋酸调 pH=7.200.05，再加入四氢呋喃1.5mL，混合均匀。流动相 B：醋酸钠 1.360.025g，加入纯水 100mL 溶解，用 1一 2醋酸调 pH=7.200.05，将此溶液加至乙腈 200mL 和甲醇 200mL 的混合物中，并混合均匀。柱温：40紫外检测波长：338nm；梯度洗脱：流动相 A：以 0.45ml/min 在 0-17min 由 100%减至 40%，17min-18min 由 40%减少至 0；流动相 B：以 0.45ml/min 在 0-17min 由 0 增至6
8、0%，17min-18min 由 60%增至 100%，18.1min-23.9min 流速由 0.45ml/min-0.80ml/min ，运行至 24min 结束。1.3.4 测定方法和数据处理分别精密量取对照品溶液和供试样品各 1ul，注入液相色谱仪，记录色谱图至脯氨酸峰出峰后即得。以 3 种浓度的标样制作校正表，按 Agilent 公司提供的氨基酸分析软件包进行数据处理。2 结果与分析2.1 紫苏属植物叶片中氨基酸组成及含量比较27 份材料叶片中均测得 17 种氨基酸，其氨基酸种类较齐全。所测氨基酸中以甘氨酸平均含量最高，达 6.68mg/g，其次是亮氨酸和谷氨酸，分别为4.77mg/
9、g 和 4.59mg/g。与人体健康关系最为密切的赖氨酸平均含量有1.87mg/g。7 种必需氨基酸总量平均为 14.58mg/g，占氨基酸总量的比例为32.43%。氨基酸总量超过 50mg/g 的材料共有 6 份（P06-11 紫、P06-6、P06-7、P06-12 紫、P06-15 紫、P06-13） ，其中材料 P06-7 氨基酸总量最高，达 57.65mg/g，较总含量最低的材料 P06-33 多 23.07mg/g。17 种氨基酸中有 9 种氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸）含量均以 P06-7 最高，而有 6 种氨基酸（丝氨酸、
10、甘氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸）含量的最低值出现在 P06-33 中。必需氨基酸含量变化范围在 11.10-19.55mg/g 之间，仍以 P06-7 为最高。非必需氨基酸含量的变化趋势与氨基酸总量的变化趋势大致相同。3食物中必需氨基酸含量以及所占的比例是决定植物营养及食用价值的重要因素。从表 3 中可以看出，供试材料的必需氨基酸含量占总氨基酸含量的比例在0.30-0.35 之间，必需氨基酸与非必需氨基酸的比例在 0.42-0.53 之间，基本接近与 WHO/提出的 E/E+N40%，E/N0.6 的参考蛋白模式。各氨基酸在材料间的变异较大。变异系数最大的是脯氨酸，达 59.19%，
11、其次是组氨酸和赖氨酸，分别为 29.91%和 25.63%。异亮氨酸的变异系数最小，为11.34%，其它氨基酸的变异系数均在 10%-20%之间。氨基酸总量、必需氨基酸和非必需氨基酸含量的变异系数在 10%-15%之间。2.2 紫苏属植物叶片氨基酸组成及含量比较比较紫苏属植物不同原（变）种叶片中氨基酸组成及含量发现，同一氨基酸在各原（变）种间含量不同。17 种氨基酸中有 12 种氨基酸（丙氨酸、丝氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、苏氨酸、异亮氨酸）含量的最高值出现在野生紫苏中，酪氨酸、脯氨酸、精氨酸、蛋氨酸含量的最高值出现在回回苏中，组氨酸含量的最高值
12、出现在紫苏中。而有13 种氨基酸（脯氨酸、丝氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、组氨酸、赖氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、苏氨酸）含量的最低值出现在白苏中。参照王陆黎等文中的氨基酸分析方法，将氨基酸分为半必需氨基酸、必需氨基酸、药效氨基酸、香甜味氨基酸等几大类。通过对紫苏属不同原（变）种中必需氨基酸、药效氨基酸、香甜味氨基酸、半必需氨基酸的含量和氨基酸总量比较分析发现，除半必需氨基酸外，含量由高到低的顺序都是野生紫苏回回苏紫苏白苏。而半必需氨基酸含量的顺序是回回苏野生紫苏紫苏白苏。野生紫苏中，氨基酸总量达 50.23%，必需氨基酸、药效氨基酸和香甜味氨基酸的含量分别为 16.48
13、%、33.24%和 45.21%。由此可以看出，野生紫苏是紫苏属植物中氨基酸含量丰富的资源。3 讨论张洪等研究成熟紫苏叶片中氨基酸含量结果表明，其叶中氨基酸（除色氨酸）含量范围为 0.11%-1.07%，氨基酸总量达 7.08%。刘月秀等对 3 个月生的完整健全紫苏叶片中氨基酸含量的研究结果表明，其叶片中氨基酸（除色氨酸）含量范围在 0.112%-1.071%之间，氨基酸总量为 7.372%。两者的研究结果基本一致。本实验对 3 个月生的紫苏属植物叶片中氨基酸含量的研究结果表明，其叶片中氨基酸（除色氨酸因水解被破坏未另作测定）平均含量在 1.03-6.68mg/g（即0.103%-0.668%
14、）之间，氨基酸总量仅为 44.96mg/g（即 4.496%） 。本结果偏低于前两者的研究结果。究其原因，可能一方面与供试材料不同有关，另一方面还可能与栽培条件以及样品采收时期不同等有关。曾有研究表明，环境和栽培条件的差异能够引起作物中蛋白质和氨基酸含量的显著变异。此外，还可能与氨基酸测定方法不同有一定关系。作为食物资源的紫苏属植物叶片其蛋白质中必需氨基酸含量以及所占的比例是决定紫苏属植物营养及食用价值的重要因素。本试验中，必需氨基酸总量平均为 14.58mg/g，占氨基酸总量的比例为 32.43%。供试材料中 P06-7 的必需氨基酸含量达 19.55mg/g，氨基酸总量为 57.65mg/
15、g，均比其他材料高，且必需氨基酸配比也较为平衡，综合性状表现优良，可以作为优异资源材料加以进一步选育和利用。紫苏属植物不同原（变）种叶片中均含有 17 种氨基酸（包括 7 种为人体必4需氨基酸） ，以 WHO/提出的 E/E+N40%，E/N0.6 的参考蛋白模式为 FAO 标准，本试验材料基本接近参考蛋白模式，是重要的氨基酸资源。同时，本试验还发现紫苏属植物叶片中氨基酸含量有较大变异系数，具有一定的选择空间，可考虑育成富含各类氨基酸的新品种。植物体中的氨基酸不仅是蛋白质的组成成分，还是许多植物药材的药效物质。如，具有清肺止渴、生津滋补的大叶三七叶其氨基酸总量为 6.03%，药效氨基酸含量占总
16、氨基酸的 60.70%；有刺激胰岛素分泌、降低血糖作用的桑叶其氨基酸总量达 48.75mg/g，药效氨基酸含量占总氨基酸含量的 63.59%。而比较紫苏属植物不同原（变）种的各类氨基酸含量，发现野生紫苏氨基酸总量达 50.23mg/g，药效氨基酸含量占氨基酸总量的 66.17%，香甜味氨基酸含量占总氨基酸的 80%。因此，野生紫苏在开发氨基酸食品和提取药效氨基酸上应该具有较大潜力。参考文献1 刘月秀.紫苏属植物的研究和利用J.中国野生植物资源，1996， （3）：24.2 刘月秀，张卫明.紫苏化学成分分析J.广西植物，1999，19（3）：285-288.3 于长青，赵媛，朱刚，等.紫苏叶的药用研究J.中国食物与营养，2008， （1）：52-53.4 王陆黎，张甲生，肖国拾等.红景天根中氨基酸含量测定J.白求恩医科大学学报，1999，25（1）：26-27.5 张洪，黄建韵，赵东海
