人工培養(yǎng)鐵皮石斛營養(yǎng)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人工培養(yǎng)鐵皮石斛營養(yǎng)成分分析研究郭孟璧1,封良燕1,田茂軍1,饒之坤1,李 聰1,田芳2(1.云南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院,云南大學(xué)生物制藥創(chuàng)新人才培養(yǎng)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基金項(xiàng)目:云南省省院省?？萍己献黜?xiàng)目(2004YX02作者簡(jiǎn)介:郭孟璧(1979,女,云南墨江人,有機(jī)化學(xué)在讀碩士,主攻天然產(chǎn)物化學(xué)方向。通訊作者:李聰0871-*摘 要: 用氨基酸分

2、析儀和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法及經(jīng)典化學(xué)分析方法測(cè)定了人工培養(yǎng)鐵皮石斛,共測(cè)出17種氨基酸和7種無機(jī)元素。通過人工鐵皮石斛三個(gè)培養(yǎng)階段的營養(yǎng)成分對(duì)比分析,可知多糖、蛋白質(zhì)及氨基酸含量有規(guī)律性差異。從圓球體、分化苗到一年生植株,其多糖含量呈增加趨勢(shì),蛋白質(zhì)含量呈減少趨勢(shì),而總氨基酸含量也呈減少趨勢(shì)。關(guān)鍵詞:鐵皮石斛;人工培養(yǎng);營養(yǎng)成分;氨基酸;無機(jī)元素中圖分類號(hào): R284.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 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鐵皮石斛(Dendr ob i u m offi c i n ale Km i ura etM -i go為蘭科石斛屬多年生附生草本植物,主要分布于西南和江南各省。石斛的藥用部分是新鮮或干燥莖。在我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中,石斛藥用歷史悠久,具有滋陰清熱、生津益胃、潤(rùn)肺止咳等功能,用于熱病傷津、口干煩渴、病后虛熱等多種病癥?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,石斛具有抗腫瘤、抗衰老、增強(qiáng)人體免疫力和擴(kuò)張血管等作用1。我國的石斛屬植物中有33種作為商品石斛的原植物被收購2,鐵皮石斛的種子極小、無胚乳,自然條件下很難用實(shí)生苗栽培;而傳統(tǒng)的分株、扦插等方式的繁殖率極低,加上人為的過度采挖和破壞生境,其資源已瀕臨滅絕。為能規(guī)

7、?；耘噼F皮石斛以提供充足的鐵皮楓斗加工原料和保護(hù)野生資源,國內(nèi)從20世紀(jì)70年代便開始了鐵皮石斛的開發(fā)研究工作3。本文對(duì)人工培養(yǎng)圓球體、分化苗及一年生鐵皮石斛植株的營養(yǎng)成分進(jìn)行了系統(tǒng)的分析測(cè)定,對(duì)比研究人工鐵皮石斛三個(gè)培養(yǎng)階段的營養(yǎng)成分差異,為更好地研究和開發(fā)利用這一珍貴藥用植物提供參考。1 材料新鮮一年生鐵皮石斛植株,來自思茅景東錦屏鎮(zhèn);干燥人工培養(yǎng)鐵皮石斛圓球體及分化苗,由云南金九地生物科技有限公司提供。樣品60e 烘干,磨細(xì),供各項(xiàng)測(cè)定使用,其余低溫保鮮備用。2儀器和實(shí)驗(yàn)方法1水分含量測(cè)定常壓加熱干燥法,GB/T14769-932灰分含量測(cè)定灼燒法,GB/T14770-933蛋白質(zhì)含量

8、的測(cè)定常量凱氏定氮法,GB/T 14771-934脂肪的含量測(cè)定索氏提取法,GB/T14772-935粗纖維的測(cè)定對(duì)樣品經(jīng)1.25%H2SO4溶液處理,1.25%KOH溶液消煮后,充分干燥后稱量,樣品處理前后差值即為粗纖維的含量,GB/T 5009.10-19856氨基酸分析據(jù)GB/T18246-2000,用6mo l/L HC l水解樣品,采用日立835-50型氨基酸分析儀測(cè)定7無機(jī)元素測(cè)定采用I CP-AES法,日本島津I C PS-1000Ò型等離子體光譜儀。工作條件:高頻功率1.2k W,觀測(cè)高度15 mm,入射狹縫20L m,出射狹縫30L m,冷卻氣流量15.0L/m i

9、 n,凈化氣流量3.5L/m i n,等離子氣流量1.2L/m i n。8粗多糖含量的測(cè)定采用水提,乙醇多次沉淀提取測(cè)定的方法。各項(xiàng)測(cè)定結(jié)果見表1、表2、表3。表1人工培養(yǎng)鐵皮石斛中各組分含量Table1Content of Components fromCultured D endrob i u m offici na le組分圓球體/%分化苗/%一年生植株/%水分14.213.412.7灰分9.88.47.7蛋白質(zhì)25.623.89.2脂肪5.03.6 2.5粗纖維11.913.127.3粗多糖2.53.3 3.8表2人工培養(yǎng)鐵皮石斛無機(jī)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元素名稱圓球體/(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人工培養(yǎng)鐵皮石斛氨基酸含量Tabl e3C ontent o f Am i no Acids fro mCult ured Dendrobiu m o ffi cina l e氨基酸名稱圓球體

11、/(mg/100m g分化苗/(m g/100m g一年生植株/(m g/100m g天門冬氨酸(ASP5.041 4.889 1.330谷氨酸(GLU2.147 1.9550.890組氨酸(H IS0.3720.3610.141*蘇氨酸(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*異亮氨酸(I LEU0.6890.6340.347*苯丙氨酸(P H E0.6810.5630.348絲氨酸(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-*纈氨酸(VAL0.7730.7140.352*賴氨酸(L YS0.8770.7770.384*亮氨酸(LEU1.127 1.0110.705有*號(hào)標(biāo)注的是人體必需但又不能自身合成的氨基酸3結(jié)果與討論1人工培養(yǎng)鐵皮石斛圓球體、分化苗及一年生植株中各組分測(cè)定結(jié)果見表1。2人工培養(yǎng)鐵皮石斛圓球體、分化苗及一年生植株中無機(jī)元素測(cè)定結(jié)果見表2。人工培養(yǎng)鐵皮石斛圓球體、分化苗及一年生植株中都含有7種無機(jī)元素。三者比較,一年生植株中鈣含量最多,圓球體及分化苗鉀含量最高,從圓球

13、體到分化苗,植物中鐵含量明顯增加,但一年生鐵皮石斛中鐵、錳含量較前兩個(gè)階段低很多。3人工培養(yǎng)鐵皮石斛圓球體、分化苗及1年生植株中氨基酸測(cè)定結(jié)果見表3。人工培養(yǎng)鐵皮石斛圓球體及分化苗中含有17種氨基酸,總量分別達(dá)到20.38%、18.54%,其中以天門冬氨酸含量最高,分別占總量的24.74%、26.37%。一年生鐵皮石斛中含有16種氨基酸,(下轉(zhuǎn)第43頁#16#云南化工2006年第2期該法的缺點(diǎn)是H F具有較強(qiáng)的腐蝕性和毒性,對(duì)設(shè)備的材質(zhì)要求較高。2.4氟硅酸鈉中間原料法2.4.1氨鋁酸鈉法將氟硅酸鈉氨化、脫硅制得氟化鈉與氟化銨溶液,然后加鋁酸鈉合成冰晶石。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美國專利10披露了這一方法。1991年我國湘鄉(xiāng)鋁廠對(duì)該法進(jìn)行了研究11。該法的特點(diǎn)是反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行,對(duì)設(shè)備的材質(zhì)要求不高,且反應(yīng)產(chǎn)生的氨及部分母液可循環(huán)利用;產(chǎn)品質(zhì)量好,分子比高,含水量少。2.4.2氨硫酸鋁食鹽法12將氟硅酸鈉氨化脫硅后的氟化鈉與氟化銨混合液,及硫酸鋁溶液和食鹽溶液均勻連續(xù)地加入反應(yīng)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、凡哥爾肥料化學(xué)公司最早進(jìn)行了該法的開發(fā),并于1972年建成了1650t/a的生產(chǎn)線。我國湘鄉(xiāng)鋁廠曾對(duì)該法進(jìn)行了研究,得到了2.7以上高分子比的冰晶石。該法在弱堿性條件下進(jìn)行,設(shè)備不需要特殊的材質(zhì),產(chǎn)品質(zhì)量較好,但是含液量大,適合小規(guī)模的生產(chǎn)。2.4.3純堿鋁酸鈉法該法是用純堿分解氟硅酸鈉,分離硅膠后制得氟化鈉溶液,然后在碳化條件下與鋁酸鈉反應(yīng)合成冰晶石。美國凱撒公司于1971年采用此法生產(chǎn),年生產(chǎn)能力達(dá)到5萬t。N a2Si F6+2N a2CO36N aF+2CO2+S i O26N a F+Na A l O2+2CO2N a3A l F6+2Na2CO33結(jié)語1由磷肥副產(chǎn)物制備冰晶石等氟鹽

16、是保護(hù)氟資源,防治氟污染,提升磷復(fù)肥副產(chǎn)品檔次,提高其社會(huì)價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值的高新技術(shù)環(huán)保項(xiàng)目,為保護(hù)有限的螢石資源提供了重要途徑。2采用磷肥副產(chǎn)物制備冰晶石,無論從原料來源、工藝流程及控制、產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備腐蝕、生產(chǎn)成本等都有較大的優(yōu)勢(shì),其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益較佳,必將逐步取代現(xiàn)有的螢石法氟鹽。參考文獻(xiàn):1胡忠.我國氟化鹽工業(yè)的現(xiàn)狀與前景J.無機(jī)鹽工業(yè),1996,11(3:1932曾憲坤./九五0磷復(fù)肥工業(yè)展望J.磷肥與復(fù)肥,1996,11(1:153侯紅軍,張富山.高分子比冰晶石的生產(chǎn)工藝與應(yīng)用J.有色金屬工報(bào)業(yè),2003,(9:60614上?；ぱ芯吭号c上海長(zhǎng)征綜合化工廠.普鈣生產(chǎn)中氨法流程回

17、收氟制冰晶石試生產(chǎn)J.化肥工業(yè),1976(1.5天津化工研究院.無機(jī)鹽工業(yè)手冊(cè)(上冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1979.6浙江省化工廳化工技術(shù)情報(bào)站,浙江省石油化學(xué)公司合編.浙江省化工產(chǎn)品指南M.杭州,1991.7劉玉強(qiáng).應(yīng)重視開發(fā)磷肥工業(yè)副產(chǎn)冰晶石J.磷肥與復(fù)肥,1997(6.8周新泉.食鹽代替純堿生產(chǎn)合成冰晶石的工業(yè)試生產(chǎn)J.輕金屬,1990(6:1112.9化工部建設(shè)協(xié)調(diào)司,化工部硫酸和磷肥設(shè)計(jì)中心.磷酸磷銨重鈣技術(shù)與設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1996. 10化學(xué)工業(yè)出版社組織編寫.中國化工產(chǎn)品大全M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1994.11黃孝農(nóng).氟硅酸的生產(chǎn)及應(yīng)用J,磷肥與復(fù)肥,1993(4:1012.12周新泉.用氟硅酸鈉、硫酸鋁、食鹽為主要原料合成冰晶石J.輕金屬,1989(4:2122.(上接第16頁總量達(dá)到7.04%,也是天門冬氨酸含量最高,占總量的18.90%。人工培養(yǎng)鐵皮石斛中含有6種人體必需的氨基酸,營養(yǎng)價(jià)值很高。4結(jié)論對(duì)比人工鐵皮石斛三個(gè)培養(yǎng)階段的營養(yǎng)成分,多糖、蛋白質(zhì)及氨基酸含量有規(guī)律性差異。從圓球體、分化苗到一年生植株,其多糖含量呈增加趨勢(shì),