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大麦籽粒生物碱的检测与评价

2011-05-30曾亚文普晓英杨树明罗红梅

浙江农业科学 2011年1期
关键词:大麦生物碱籽粒

杨 涛,曾亚文,普晓英,杜 娟,杨树明,罗红梅

(云南省农业科学院 生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205)

大麦为药食同源植物,含有多种功能成分如萜类、生物碱类、多糖及苷类、醌及其衍生物、香豆素、黄酮类等[1]。生物碱又称植物碱,是生物体内的碱性含氮有机化合物,大多数存在于植物体内,个别存在于动物体内。生物碱具环状结构,难溶于水,与酸可形成盐,有一定的旋光性与吸收光谱,大多有苦味,呈无色结晶状,少数为液体。生物碱有几千种,由不同的氨基酸或其直接衍生物合成而来,是次级代谢物之一,对生物机体有毒性或强烈的生理作用[2-3]。植物体内生物碱含量虽少,但与人类关系密切,它具有抗肿瘤、松弛肌肉、稳定神经、降血压、镇静安神、抗菌消肿等作用[4-7]。通过对不同大麦测定及分析得出生物碱含量,从而为功能大麦选育提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试大麦共400份,来自云南省农业科学院试验场,其中美国大麦297份,中国大麦103份。

试剂有标准品盐酸小檗碱,购自sigma公司;溴甲酚绿,氯仿,乙醇,盐酸,氨水均为分析纯。

仪器设备有 HY-2往复振荡器、Centrifuge5415D小型台式高速离心机、打粉机、DU7400分光光度计和温度计等。

1.2 方法

精确称取大麦粉0.5 g,加入95%乙醇提取,并用稀盐酸调节pH值至3,震荡提取1 h,过滤,取滤液5mL,滤液用浓氨水调节至中性 (pH值7)。取溴甲酚绿2mL,磷酸缓冲液2mL和氯仿溶液10mL,振摇1 min,倒入分液漏斗中静置1 h,分取氯仿层,在425 nm波长下测吸光度值,同法操作的氯仿为空白对照。分别吸取1,2,3,4,5mL对照品溶液,置于20mL试管中,加水补至5mL,依次加入溴甲酚绿磷酸缓冲液2mL和氯仿溶液10mL,振摇1 min,倒入分液漏斗中静置 l h,分取氯仿层,在此波长下测吸光度值,以生物碱含量为横坐标,吸光度值为纵坐标,做标准曲线。利用标准曲线计算生物碱含量。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

把处理过的标准生物碱溶液,在室温下用DU7400分光光度计在416 nm处测定溶液的吸光度,结果生物碱含量与416 nm处吸光值具有良好的线性关系:y=0.309x-0.0192,R2=0.9941,线性范围为0.065~0.325 mg·mL-1。因此,采用本测定方法对大麦生物碱含量进行分析是可行的,试验准确性高,结果稳定。

2.2 生物碱含量

中国大麦籽粒生物碱含量的平均值高于美国大麦籽粒生物碱含量的平均值,中国大麦籽粒生物碱变异系数大于美国大麦籽粒生物碱变异系数,每100 g中国大麦籽粒生物碱最大值为71.35 mg,高于美国大麦的最大值56.73 mg,中国大麦籽粒生物碱最小值为3.89 mg,低于美国大麦的最小值4.12 mg。多棱大麦籽粒生物碱含量的平均值低于二棱大麦籽粒生物碱含量的平均值,多棱大麦籽粒生物碱含量的变异系数大于二棱大麦籽粒生物碱含量的变异系数。多棱大麦每100 g籽粒生物碱最大值为40.24 mg,低于二棱大麦的最大值,最小值为4.12 mg,高于二棱大麦的最小值 (表1)。由表2可知,生物碱含量最高的是来自中国的一个大麦品系,其含量为最小值的近20倍;其次是美国大麦2B98-5312,是最小值的10倍。

表1 不同类型大麦籽粒生物碱含量

表2 10个籽粒生物碱含量最高的大麦品种

3 小结和讨论

植物生物碱含量受很多因素影响,辐射诱变[8],春季追肥[9],全光照[10],低温[11]等因素,都有利于生物碱的积累。植物不同次生代谢物含量间存在相关性,白屈菜次生代谢产物 (单宁、黄酮和生物碱)含量与营养生长和有性生长成负相关[12]。大麦籽粒 GABA含量也是中国 >美国,含量最高的为对照品种的3倍[13],其变化幅度没生物碱含量大。烟叶总生物碱含量水平产区排序为:湖南>贵州>云南>山东,各产区烟叶中生物碱含量与栽培品种关系密切[14]。研究中发现大麦籽粒生物碱含量地区顺序为中国>美国,说明不同生境下形成的品种含量不同。中国大麦的变异系数大于美国大麦,说明中国大麦的生物碱含量存在更大的遗传变异。

大麦籽粒生物碱含量最高的是含量最低的近20倍,功能成分含量差异较大,选用生物碱含量差异大的品种做亲本进行杂交,可以研究生物碱的遗传变异及生物碱的基因定位。

不同类型大麦生物碱含量的顺序为二棱>多棱,二棱大麦含有更高的生物碱含量,选用二棱大麦品种作原料选育富含生物碱的大麦发芽籽粒,能够更好的发挥其药用价值,体现医食同源,价廉安全,具有广阔的市场前景,很好的经济效益,从而为发展经济,提高人民的生活水平作出贡献。

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