陳亞潔,劉淑梅,崔振騰,曾 鵬,金衛(wèi)明,費建明,李玉峰,時連根
(1.浙江大學(xué) 動物科學(xué)學(xué)院,浙江 杭州 310058; 2.湖州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江 湖州 313000)
1-脫氧野尻霉素(1-deoxynojimycin,DNJ)是一種天然哌啶生物堿,最早由Yoshiaki等于1976從桑根和桑枝中分離獲得[1],此后從桑葉、野跖草、風(fēng)信子等植物和淺紫灰鏈霉菌等微生物中也相繼分離出DNJ[2~4]。由于DNJ具有高效竟?fàn)幮砸种痞?葡萄糖苷酶的藥理活性,可被用于治療糖尿病等疾病,所以受到國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注[5~6]。家蠶(Bombyx mo?ri)為重要經(jīng)濟(jì)資源昆蟲,其幼蟲吃進(jìn)桑葉,合成出有用物質(zhì),是一個高效的生物反應(yīng)器。不同品系、不同品種的家蠶幼蟲,具有不同的遺傳特性、生長特點與物質(zhì)代謝等,對桑葉的食下、消化、吸收等情況存在差異。這些因素是否會影響家蠶幼蟲體中DNJ含量,探明這一問題對于合理開發(fā)利用家蠶幼蟲體中DNJ具有積極意義。
12個原種(菁松、皓月、浙蕾、春曉、春蕾、鎮(zhèn)珠、秋豐、白玉、豐1、54A、薪杭、白云)和12個雜交種(菁松×皓月、皓月×菁松、浙蕾×春曉、春曉×浙蕾、春蕾×鎮(zhèn)珠、鎮(zhèn)珠×春蕾、秋豐×白玉、白玉×秋豐、豐1×54A、54A×豐1、薪杭×白云、白云×薪杭)由浙江省蠶種公司提供,1個多化性品種(MP)為本系種質(zhì)資源與分子育種實驗室保存。取不同品種家蠶,在不同季節(jié)用桑葉常規(guī)飼育至5齡第3 d,饑餓12 h后-70℃冷凍保存。使用冷凍干燥,低溫超微粉碎并過80目篩,為供試驗用的家蠶幼蟲粉。
1-脫氧野尻霉素氫氯化合物(1-DEOXYNOJIR?IMYCIN Hydrochloride,DNJ-HCI)和9-芴基氯甲酸甲酯(9-Fluorenylmethyl chloroformate,F(xiàn)MOC-CI)均為SIGMA-ALDRICH公司產(chǎn)品;乙腈(色譜純)和其它試劑(分析純)均購自中國醫(yī)藥上?;瘜W(xué)試劑公司;水為雙重蒸水。
Waters 600高效液相色譜儀為Waters公司產(chǎn)品;CHRISTPHA2-4型冷凍干燥機(jī)為BMH INSTRU?MENTS(HK)CO.LTD產(chǎn)品;BFM-6BI低溫超微粉碎機(jī)為濟(jì)南倍力粉技術(shù)工程有限公司產(chǎn)品。
精確稱取家蠶幼蟲體粉約0.02 g,以0.05 mol/L的HCI為溶劑,渦流15 s成懸浮液。超聲波處理30 min后,用21690 g離心20 min,沉淀物再按上述步驟提取一次,合并兩次上清液,定容得供試品液。
取10 μL 供試品液,與10 μL 0.4 mol/L硼酸鉀緩沖液(pH8.5)混和。加入20 μL 5 mmol/L FMOC-CI(溶解在50%乙腈中),迅速混勻并在20℃水浴鍋中反應(yīng)20 min。加10 μL 0.1mol/L甘氨酸液,通過中和剩余的FMOC-CI來終止反應(yīng)。反應(yīng)液用950 μL 0.1%(V/V)醋酸液稀釋,以穩(wěn)定生成的DNJ-FMOC。用孔徑0.2 μm尼龍吸管式過濾器過濾,收集濾過液即得試樣液。
采用高效液相色譜法。色譜條件:色譜柱為DI?AMONSIC C18柱(250×4.60 mm,ID),流動相為乙腈-0.1%醋酸(1∶1,V/V),流速1.0 mL/min,柱溫為室溫(25℃),檢測器為Waters 474熒光檢測器(激發(fā)光254 nm,發(fā)射光322 nm),軟件資料為Millennium32工作站,進(jìn)樣量10 μL,用外標(biāo)法計算其含量。
調(diào)查秋豐×白玉5齡第3d幼蟲體中DNJ的含量,雌蠶體為0.32%,雄蠶體為0.48%(表1)。結(jié)果顯示不同性別蠶體中DNJ的含量存在差異,雄蠶體的高于雌蠶體,此結(jié)果與黃酮類化合物的含量[7]相一致。
表1 不同性別家蠶幼蟲體中的DNJ含量Table 1 The quantity of DNJ in different sex silkworm larva
調(diào)查不同季節(jié)用相同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與桑葉飼養(yǎng)的秋豐×白玉5齡第3 d幼蟲體中DNJ的含量,結(jié)果如表2所示。結(jié)果表明:同一蠶品種在不同飼養(yǎng)季節(jié)間,其幼蟲體中DNJ的含量存在差異,春季飼養(yǎng)的>秋季飼養(yǎng)的>夏季飼養(yǎng)的。
表2 不同飼養(yǎng)季節(jié)家蠶幼蟲體中的DNJ含量Table 2 The quantity of DNJ in silkworm larva reared on different season
分別取中系、日系、多化、春用、夏秋用的原種和雜交種共25個品種的5齡第3 d家蠶幼蟲粉,測定其DNJ含量,結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明:①家蠶幼蟲體中DNJ的含量,在品種間存在明顯差異,高低相差2.04倍;②供試品種除菁松(原種)和鎮(zhèn)珠×春蕾(雜交種)外,雜交種蠶體中DNJ含量高于原種蠶體中DNJ含量;③多化性品種蠶體中DNJ含量除低于二化性品種白玉外,均高于中系和日系的二化性品種蠶體中含量,但中系與日系的二化性品種蠶體間,其DNJ含量互有高低。
表3 不同品種家蠶幼蟲體中DNJ含量的差異Table 3 The quantity of DNJ in different variety silkworm larva
DNJ通過高效竟?fàn)幮砸种茩C(jī)體小腸的α-糖苷酶活性,來降低機(jī)體腸道對碳水化合物的消化和葡萄糖的吸收,從而起到高效降低血糖的作用[5,6]。用家蠶幼蟲制成的全蠶粉具有顯著的降血糖作用,已分別由國內(nèi)外學(xué)者Ryu 等8]、桂仲爭等[9,10]、陳智毅等[11]、肖輝等[12]在動物實驗和臨床研究中得到了證實。本試驗結(jié)果表明,家蠶幼蟲體富含DNJ,并且其DNJ含量在不同品種、不同性別、不同飼養(yǎng)季節(jié)間存在明顯差異。在供試的25個蠶品種中,DNJ含量最高的54A×豐1為0.53%,最低的54A為0.26%,二者相差2.04倍。雄蠶體中的DNJ含量高于雌蠶體中的含量;同一蠶品種在不同飼養(yǎng)季節(jié)間,其蠶體中DNJ含量,春季飼養(yǎng)的>秋季飼養(yǎng)的>夏季飼養(yǎng)的。本研究結(jié)果對于推進(jìn)家蠶幼蟲資源的藥用開發(fā)以及制備高DNJ含量的家蠶幼蟲體產(chǎn)品等,均具有積極的指導(dǎo)意義。
家蠶以桑葉為飼料,一般桑葉中DNJ含量約為0.11%,而家蠶幼蟲體中DNJ含量均大大高于桑葉中DNJ含量,其中54A×豐1(0.53%)品種幼蟲體中DNJ含量高出桑葉近5倍。此結(jié)果從一個側(cè)面反映出了家蠶幼蟲體具有累積或合成DNJ的機(jī)能,是累積作用還是合成作用,或者是二者均存在,還有待于通過分析比較桑葉中生物堿與蠶體中生物堿的種類、結(jié)構(gòu)等來加于確定,此方面的研究工作正在進(jìn)行中。
[1]Yoshiaki A,Hivonu M.The structure of moranoline,a pi?peridine alkaloid form morus species.Nippon Nogei Kagaku Kaishi,1976,50(11):571~572.
[2]Hang S K,Young H K,Young S H,et al.α-Glucosidase inhibitors from commelina communis.Planta Medica,1999,65:437~439.
[3]Naoki Asano,Atsushi Kato,Miwa Miyauchi,et al.Nitro?gen-containing furanose and pyranose analogues fromHy?acinthus orientalis.J.Nat.Prod.,1998,62:625~628.
[4]Ezure Y,Maruo S,Niyazaki K,et al.Moranoline(1-de?oxynojirimycin)fermentation and its improvement.Agric.Biol.Chem.,1985,49(4):1119~1125.
[5]Yoshiaki Yoshikuni.Inhibition of intestinal a-glucosidase activety and postprandial hyperglycemia by moranoline and its N-aldyl derivatives.Agric.Biol.Chem,1988,52(1):121~128.
[6]野田信三.新しい機(jī)能性食品素材としての桑葉.食品と科學(xué),1998,(1):103~108.
[7]金潔,劉淑梅,時連根.家蠶幼蟲體黃酮類化合物含量的變化規(guī)律.蠶業(yè)科學(xué),2005,31(2):141~144.
[8]Kang Sun Ryu,Heui San Lee,Sung Hyun Chung,et al.An activity of lowering blood-glucose levels according to preparative condition of silkworm powder.Koeran J.Ser?ic.Sci.,1997,39(1):79~85.
[9]桂仲爭,莊大恒,陳杰,等.全蠶粉降血糖的作用效果及其機(jī)理的研究.蠶業(yè)科學(xué),2001,27(2):114~118.
[10]桂仲爭,戴建一,陳軍建,等.全蠶粉的食用價值及其降血糖的臨床試驗效果. 蠶業(yè)科學(xué),2004,30(1):107~110.
[11]陳智毅,廖森泰.多化性黃血蠶的食用和藥作價值的研究.蠶業(yè)科學(xué),2002,28(2):173~176.
[12]肖輝,施新琴,羅有敏,等.蠶粉復(fù)合物對小鼠若干指標(biāo)的影響.蠶業(yè)科學(xué),2004,30(1):111~114.