人工培养铁皮石斛营养成分分析研究-

1、2006年4月 云南化工 A pr .2006 第33卷第2期 Y unnan Che m ical T echno logy V o.l 33,N o .2人工培养铁皮石斛营养成分分析研究郭孟璧1,封良燕1,田茂军1,饶之坤1,李 聪1,田芳2(1.云南大学化学与材料工程学院,云南大学生物制药创新人才培养基地云南昆明650091;2.云南金九地生物科技有限公司,云南昆明650031收稿日期:2005-11-28基金项目:云南省省院省校科技合作项目(2004YX02作者简介:郭孟璧(1979,女,云南墨江人,有机化学在读硕士,主攻天然产物化学方向。通讯作者:李聪0871-*摘 要: 用氨基酸分

2、析仪和电感耦合等离子体原子发射光谱法及经典化学分析方法测定了人工培养铁皮石斛,共测出17种氨基酸和7种无机元素。通过人工铁皮石斛三个培养阶段的营养成分对比分析,可知多糖、蛋白质及氨基酸含量有规律性差异。从圆球体、分化苗到一年生植株,其多糖含量呈增加趋势,蛋白质含量呈减少趋势,而总氨基酸含量也呈减少趋势。关键词:铁皮石斛;人工培养;营养成分;氨基酸;无机元素中图分类号: R284.1 文献标识码: A 文章编号: 1004-275X(200602-0015-02A na l y sis of Nutrients from Cultured D endrobi u m offic i n aleG

3、UO M en -gbi 1,FENG Liang -yan 1,TI AN M ao -jun 1,RAO Zh-i kun 1,LI Cong 1,TI AN Fang 2(1.School of Che m i stry and M ateri a,l C enter ofAdvanced Stud i es ofM ed i ci na l andO rgan ic Ch e m istry ,Yunnan Un i versity ,Kunm i ng 650091,Ch i na ;2.Yunnan J i n ji ud iB io-s cientific and Techn o

4、l og i calC o .Ltd .,Kun m i ng 650031,Ch i naAbstract : Con tent of a m i no aci d s ,i norgan ic ele m ents ,p rotei ns ,fat s ,crude fi bres ,m oist u re ,as h and pol ys acch a -rides fro m cu lt u red Dend rob i um offici nal e w as deter m i ned by a m ino aci d analyz er ,ICP -AES and cl assi

5、cal che m icalm eth -od s .Res u lt s ho w ed that conten t of pol ysaccharides w as i ncreased ,w hereas t hat of p rot e i ns and a m i no aci d s decreased regu -l arl y as t h e plant gro w s .K ey w ords :Dend rob i um offi ci n al e ;c u lture ;nu tri en t ;a m i no aci d ;i norgan ic ele m en

6、 t铁皮石斛(Dendr ob i u m offi c i n ale Km i ura etM -i go为兰科石斛属多年生附生草本植物,主要分布于西南和江南各省。石斛的药用部分是新鲜或干燥茎。在我国传统医学中,石斛药用历史悠久,具有滋阴清热、生津益胃、润肺止咳等功能,用于热病伤津、口干烦渴、病后虚热等多种病症。现代药理学研究表明,石斛具有抗肿瘤、抗衰老、增强人体免疫力和扩张血管等作用1。我国的石斛属植物中有33种作为商品石斛的原植物被收购2,铁皮石斛的种子极小、无胚乳,自然条件下很难用实生苗栽培;而传统的分株、扦插等方式的繁殖率极低,加上人为的过度采挖和破坏生境,其资源已濒临灭绝。为能规

7、模化栽培铁皮石斛以提供充足的铁皮枫斗加工原料和保护野生资源,国内从20世纪70年代便开始了铁皮石斛的开发研究工作3。本文对人工培养圆球体、分化苗及一年生铁皮石斛植株的营养成分进行了系统的分析测定,对比研究人工铁皮石斛三个培养阶段的营养成分差异,为更好地研究和开发利用这一珍贵药用植物提供参考。1 材料新鲜一年生铁皮石斛植株,来自思茅景东锦屏镇;干燥人工培养铁皮石斛圆球体及分化苗,由云南金九地生物科技有限公司提供。样品60e 烘干,磨细,供各项测定使用,其余低温保鲜备用。2仪器和实验方法1水分含量测定常压加热干燥法,GB/T14769-932灰分含量测定灼烧法,GB/T14770-933蛋白质含量

8、的测定常量凯氏定氮法,GB/T 14771-934脂肪的含量测定索氏提取法,GB/T14772-935粗纤维的测定对样品经1.25%H2SO4溶液处理,1.25%KOH溶液消煮后,充分干燥后称量,样品处理前后差值即为粗纤维的含量,GB/T 5009.10-19856氨基酸分析据GB/T18246-2000,用6mo l/L HC l水解样品,采用日立835-50型氨基酸分析仪测定7无机元素测定采用I CP-AES法,日本岛津I C PS-1000Ò型等离子体光谱仪。工作条件:高频功率1.2k W,观测高度15 mm,入射狭缝20L m,出射狭缝30L m,冷却气流量15.0L/m i

9、 n,净化气流量3.5L/m i n,等离子气流量1.2L/m i n。8粗多糖含量的测定采用水提,乙醇多次沉淀提取测定的方法。各项测定结果见表1、表2、表3。表1人工培养铁皮石斛中各组分含量Table1Content of Components fromCultured D endrob i u m offici na le组分圆球体/%分化苗/%一年生植株/%水分14.213.412.7灰分9.88.47.7蛋白质25.623.89.2脂肪5.03.6 2.5粗纤维11.913.127.3粗多糖2.53.3 3.8表2人工培养铁皮石斛无机元素含量Tab l e2C onten t o f

10、I norgani c Ele m entsfro m Cultured Dendrobi um offi ci nale元素名称圆球体/(mg/kg分化苗/(m g/kg一年生植株/(m g/kgZn68.0168.5538.47 M n15313057.97 Ca36229705490 M g189* Fe80.8117057.16 K30400241001080 C u1.823.2750.13表3人工培养铁皮石斛氨基酸含量Tabl e3C ontent o f Am i no Acids fro mCult ured Dendrobiu m o ffi cina l e氨基酸名称圆球体

11、/(mg/100m g分化苗/(m g/100m g一年生植株/(m g/100m g天门冬氨酸(ASP5.041 4.889 1.330谷氨酸(GLU2.147 1.9550.890组氨酸(H IS0.3720.3610.141*苏氨酸(T HR0.6310.5570.357脯氨酸(PRO0.6770.8560.327酪氨酸(TYR0.4570.4090.313*蛋氨酸(M ET0.1210.1140.045*异亮氨酸(I LEU0.6890.6340.347*苯丙氨酸(P H E0.6810.5630.348丝氨酸(SER0.7280.7170.291甘氨酸(GLY0.8250.9580.

12、383精氨酸(ARG4.204 2.9050.490丙氨酸(ALA0.8780.9970.332胱氨酸(CYS0.1520.125-*缬氨酸(VAL0.7730.7140.352*赖氨酸(L YS0.8770.7770.384*亮氨酸(LEU1.127 1.0110.705有*号标注的是人体必需但又不能自身合成的氨基酸3结果与讨论1人工培养铁皮石斛圆球体、分化苗及一年生植株中各组分测定结果见表1。2人工培养铁皮石斛圆球体、分化苗及一年生植株中无机元素测定结果见表2。人工培养铁皮石斛圆球体、分化苗及一年生植株中都含有7种无机元素。三者比较,一年生植株中钙含量最多,圆球体及分化苗钾含量最高,从圆球

13、体到分化苗,植物中铁含量明显增加,但一年生铁皮石斛中铁、锰含量较前两个阶段低很多。3人工培养铁皮石斛圆球体、分化苗及1年生植株中氨基酸测定结果见表3。人工培养铁皮石斛圆球体及分化苗中含有17种氨基酸,总量分别达到20.38%、18.54%,其中以天门冬氨酸含量最高,分别占总量的24.74%、26.37%。一年生铁皮石斛中含有16种氨基酸,(下转第43页#16#云南化工2006年第2期该法的缺点是H F具有较强的腐蚀性和毒性,对设备的材质要求较高。2.4氟硅酸钠中间原料法2.4.1氨铝酸钠法将氟硅酸钠氨化、脱硅制得氟化钠与氟化铵溶液,然后加铝酸钠合成冰晶石。N a2S i F6+4NH4OH+(

14、x-2H2O2N a F+4NH4F+S i O2x H2O2N aF+4NH4F+N a A l O2N a3A l F6+4NH3+2H2O美国专利10披露了这一方法。1991年我国湘乡铝厂对该法进行了研究11。该法的特点是反应在碱性条件下进行,对设备的材质要求不高,且反应产生的氨及部分母液可循环利用;产品质量好,分子比高,含水量少。2.4.2氨硫酸铝食盐法12将氟硅酸钠氨化脱硅后的氟化钠与氟化铵混合液,及硫酸铝溶液和食盐溶液均匀连续地加入反应釜中以合成冰晶石。8NH4F+4N a F+A l2(SO43+2N a C l2N a3A l F6+3(NH42SO4+2NH4C l 印度特拉

15、凡哥尔肥料化学公司最早进行了该法的开发,并于1972年建成了1650t/a的生产线。我国湘乡铝厂曾对该法进行了研究,得到了2.7以上高分子比的冰晶石。该法在弱碱性条件下进行,设备不需要特殊的材质,产品质量较好,但是含液量大,适合小规模的生产。2.4.3纯碱铝酸钠法该法是用纯碱分解氟硅酸钠,分离硅胶后制得氟化钠溶液,然后在碳化条件下与铝酸钠反应合成冰晶石。美国凯撒公司于1971年采用此法生产,年生产能力达到5万t。N a2Si F6+2N a2CO36N aF+2CO2+S i O26N a F+Na A l O2+2CO2N a3A l F6+2Na2CO33结语1由磷肥副产物制备冰晶石等氟盐

16、是保护氟资源,防治氟污染,提升磷复肥副产品档次,提高其社会价值及经济价值的高新技术环保项目,为保护有限的萤石资源提供了重要途径。2采用磷肥副产物制备冰晶石,无论从原料来源、工艺流程及控制、产品质量、设备腐蚀、生产成本等都有较大的优势,其经济、社会和环境效益较佳,必将逐步取代现有的萤石法氟盐。参考文献:1胡忠.我国氟化盐工业的现状与前景J.无机盐工业,1996,11(3:1932曾宪坤./九五0磷复肥工业展望J.磷肥与复肥,1996,11(1:153侯红军,张富山.高分子比冰晶石的生产工艺与应用J.有色金属工报业,2003,(9:60614上海化工研究院与上海长征综合化工厂.普钙生产中氨法流程回

17、收氟制冰晶石试生产J.化肥工业,1976(1.5天津化工研究院.无机盐工业手册(上册M.北京:化学工业出版社,1979.6浙江省化工厅化工技术情报站,浙江省石油化学公司合编.浙江省化工产品指南M.杭州,1991.7刘玉强.应重视开发磷肥工业副产冰晶石J.磷肥与复肥,1997(6.8周新泉.食盐代替纯碱生产合成冰晶石的工业试生产J.轻金属,1990(6:1112.9化工部建设协调司,化工部硫酸和磷肥设计中心.磷酸磷铵重钙技术与设计手册M.北京:化学工业出版社,1996. 10化学工业出版社组织编写.中国化工产品大全M.北京:化学工业出版社,1994.11黄孝农.氟硅酸的生产及应用J,磷肥与复肥,1993(4:1012.12周新泉.用氟硅酸钠、硫酸铝、食盐为主要原料合成冰晶石J.轻金属,1989(4:2122.(上接第16页总量达到7.04%,也是天门冬氨酸含量最高,占总量的18.90%。人工培养铁皮石斛中含有6种人体必需的氨基酸,营养价值很高。4结论对比人工铁皮石斛三个培养阶段的营养成分,多糖、蛋白质及氨基酸含量有规律性差异。从圆球体、分化苗到一年生植株,其多糖含量呈增加趋势,