桑树不同叶位γ- 氨基丁酸含量测定

祁伟亮，王 萍，王炬超，陈卓缘，李 苏，邹婷婷，杨建荣，任迎虹

(成都师范学院化学与生命科学学院，四川 成都 611130)

桑树(MorusalbaL.)属桑科桑属植物，在我国具有丰富的种质资源，我国是世界上最大的桑树种植国和茧丝生产国[1]。四川蚕桑产业历史悠久，亦是四川省重点发展的 “十大” 农业产业之一[2]。桑叶自古也被誉为“神仙叶”，在《神农本草经》、《本草纲目》等古籍皆有记载，因其含有 γ- 氨基丁酸(γ- Aminobutyric acid, GABA)、l - 脱氧野尻霉素(DNJ)、生物碱、黄酮类及多糖等活性因子，因而具有很好的补血、益肝通气、疏风散热、降压利尿、降脂降糖、安神益脑等功效[3-4]。GABA作为一种非蛋白质氨基酸，1949年被 Stewated 等[5]首次从马铃薯茎块发现，随后科学家对GABA的研究发现，动植物和微生物中皆有存在。同时在藻类、藓类、蕨类、真菌、细菌，有花植物的叶、开花器官、果仁等均报道有GABA的分布，但是在桑叶中GABA含量居高[6-7]。王娜等[8]等人对广7365 、会泽7号、陕7506 、宁夏2号、湖桑32号五个桑树品种的不同叶位GABA含量进行分析表明，桑树不同品种及叶位的GABA含量存在明显差异[9]。

四川桑种质资源丰富，桑资源的利用仍局限于蚕桑养殖，未能充分有效利用桑的药食两用价值，实现桑资源的深度开发。本研究利用HPLC法对12个桑品种不同部位的GABA含量进行定量分析，为桑叶资源的高效利用提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料

供试桑品种由中国农业科学院蚕业研究所和四川省凉山州德昌蚕桑办提供，分别为品种 1：kong - jup，品种 2：大白棋，品种 3：大叶野生子，品种 4：果桑，品种 5：荷叶白1号，品种 6：湖桑 32，品种 7：加红2号，品种 8：九龙拐，品种 9：陵川9号，品种 10：乳桑，品种 11：阳山桑，品种 12：云桑一号。

分别采取不同桑品种上叶位(第 1、2、3 叶)、中间叶位(第 6、7、8 叶)、下叶位(倒数第 2、3、4 叶)的叶片。参考史正琴等[10]的方法测定 GABA，HPLC 条件为色谱柱：反 C18 (4.6 mm×150 mm，5 μm)，流动相中乙腈与 0.1% 乙酸的体积比为 55：45，柱温 30℃，流速 1mL/min，检测波长 254nm，进样量 10 μL。

1.2 数据统计方法

测定试验数据为3次重复的平均值，采用Excel和SPSS软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 GABA含量检测的线性回归方程和HPLC图谱

用FMOC-Cl对GABA标准样品进行柱前衍生反应，GABA含量标准曲线的线性回归方程为 Y=11528.9 X-126402(R2=0.9988)，其线性取值范围为0～200 μg/g。史正琴等[10]测得GABA液相色谱的保留时间约为4.35 min时间，本研究采用类似方法测得标准品和桑叶样品中GABA的保留时间约为5.17 min，有明显色谱吸收峰，与史正琴等[10]的研究基本一致，因此可采用此法测定桑叶样品中GABA的含量(图1)。

2.2 不同桑品种上叶位GABA 含量分析

本研究对12个桑品种的上叶位GABA含量进行数据统计分析，结果表明：不同桑树品种之间的上叶位GABA含量存在显著性差异(p<0.05)，变幅为3.05～5.52 mg/g。其中大叶野生子GABA含量高达5.52 mg/g，显著高于其他品种，相比于大白棋高出2.47mg/g(图 2)。

2.3 不同桑品种中叶位GABA含量比较

本研究对 12 个桑品种的中叶位GABA含量进行数据统计分析，结果表明：不同桑树品种之间的上叶位GABA含量存在显著性差异(p<0.05)，变幅为 2.28 ～ 5.28 mg/g，大叶野生子中叶位GABA含量为最高，大白棋GABA含量为最低，两者相比较，大叶野生子中叶位的GABA含量约为大白棋的2.32倍(图3)。12个桑品种中叶位GABA的含量从高到低依次为大叶野生子>乳桑>云桑一号>阳山桑>kong-jup>九龙拐>荷叶白1号>加红2号>湖桑32>果桑>陵川9号>大白棋。

图1 GABA 标准品(a)和桑叶样品(b)HPLC 图

图2 不同桑品种上叶位 GABA 含量测定

2.4 不同桑品种下叶位GABA含量比较

本研究对12个桑品种的下叶位GABA含量进行数据统计分析，结果表明：不同桑树品种之间的上叶位GABA含量存在显著性差异(p<0.05)，变幅为2.05～4.81 mg/g，其中大叶野生子的GABA含量，显著高于其余品种，为4.81 mg/g，是其余各品种的1.75～2.47倍。陵川9号和果桑在下叶位含量最低，两者间无显著差异(图4)。下叶位各品种GABA含量从高到低的顺序依次为大叶野生子>阳山桑>荷叶白1号>九龙拐>乳桑>湖桑32>Kong-jup>加红2号>云桑一号>大白棋>陵川9号>果桑。

图3 不同桑品种中叶位 GABA 含量测定

图4 不同桑品种下叶位 GABA 含量测定

3 讨论

本研究对12个桑品种上、中、下，三个叶位的GABA含量进行测定。结果表明，不同桑树品种及叶位之间的GABA含量均存在显著性差异(p<0.05)，并且从上叶位到下叶位，GABA含量呈下降趋势。这与孙国霞等[11]和陈恒文等[12]的研究一致。推测当植物体内的 L-谷氨酸不能转化成为谷氨酰胺时，蛋白质的水解作用有所增强，植物细胞对于谷氨酰胺的需求减少， L-谷氨酸将转变成GABA形成氮暂时贮存状态，在氨基酸和蛋白质合成时加以利用。而顶稍作为植物生长最旺盛的部位之一，着生的芽和嫩叶代谢旺盛，对于氨基酸和蛋白质的需求量、代谢量较大。这可能是上叶位GABA含量高于中、下叶位的主要原因。