新闻资讯
药用美洲大蠊氨基酸和维生素含量分析
文章编号: 1000 － 7083( 2019) 01 － 0087 － 05
美洲大蠊 Periplaneta americana 隶属于蜚蠊科Blattidae 大蠊属 Periplaneta，生命力强、起源古老，是繁衍最成功的昆虫之一。其入药最早记载于《神农本草经》，并被列为中品( 孙星衍，1955) ，其味咸、性寒，有散淤、消积、解毒、利水、消肿等功能。现代药理学研究表明，美洲大蠊提取物具有抗菌( Basseriet al.，2016; Ali et al.，2017) 、抗炎( 谭巧云等，2016;张汉超等，2017; 周威，袁星星，2017) 、抗氧化( 何钊等，2015; 唐霞光等，2016; 邹俊波等，2016) 、抗癌( 李娇等，2017; 张蕊等，2017) 和促进组织修复( Yanget al.，2015; 曾娟妮等，2016; 陈佳松等，2017) 等药理作用，并已制成多种药物，如康复新液、心脉隆、肝龙胶囊等，临床应用效果良好。近年来，不仅从基因组、转录组、microRNA 水平研究了美洲大蠊基因的结构功能和表达调控( 陈佳松等，2017; 晋家正等，2017; Li et al.，2018; 张文博等，2018) ，还在化学成分分析、活性物质追踪、药效机理等方面做了系统深入的研究工作( 陈佳松等，2017; 高允等，2018; 郭昕等，2018; Liu et al.，2018; Zhu et al.，2018) 。美洲大蠊标准化和规模化人工养殖成功为其进一步研究和开发创造了条件。
刘振江( 2006) 发现昆虫体内所含的氨基酸中10% ～ 30% 是人体所必需的氨基酸，占昆虫氨基酸总量的 35% ～ 50% 。一些氨基酸在人体内有重要的生理和病理作用，如赖氨酸和蛋白质一起能抑制重症高血压病( 龙正权，杨政水，2011) ; 谷氨酸是哺乳动物脑内含量最高的兴奋性氨基酸，与突触的适应性和记忆以及神经和胶质细胞的死亡关系密切( 杨娜等，2011; 王兴会等，2012) 。维生素是生物体必需的微量营养成分，生物体不能合成或合成数量很少，必须不断从食物中获取，如维生素 A为人体上皮组织所必需，能维持视觉正常发育; 维生素 E 能增强免疫力和抗衰老( 侯文彬，许艳萍，2015) ; 维生素 D 是调控骨代谢的主要因子( 周建烈，刘忠厚，2017) ，与多种疾病密切相关( 江巍，高凤荣，2014) 。大多数水溶性维生素是辅酶的重要组成部分，而辅酶能维持机体正常代谢，如维生素 C具有美白养颜、预防感冒、增强免疫系统功能等作用，缺乏时可引起坏血病( 李占清，魏海英，2014) ;B 族维生素缺乏会引起营养不良、厌食、脚气病、糖尿病等( 韩秀梅，祖述春，2012) 。目前关于美洲大蠊不同虫态氨基酸和维生素的含量还未见报道，本研究初步测定了美洲大蠊 5 种虫态的氨基酸和维生素的种类及含量，以期为进一步开发利用美洲大蠊提供基础数据。
1 材料和方法
1. 1 材料
美洲大蠊低龄若虫( 3 ～ 4 龄) 、高龄若虫( 7 ～8 龄) 、刚蜕皮成虫、雌成虫、雄成虫的干燥粉末均由四川好医生药业集团有限公司提供。
1. 2 方法
1. 2. 1 水解氨基酸的测定
称取各虫态样品 60 mg于水解管，加入 110 mL 6 mol·L － 1 HCl 和 3 滴苯酚，常温冷却 3 min 后抽真空充氮气，重复 3 次。氮气保护下封管后于 110 ℃ 恒温干燥箱内水解 22 h，取出冷却，用去离子水冲洗水解管，合并洗液定容至50 mL，过滤，收集滤液。
取滤液 1 mL，40 ～ 50 ℃ 真空泵抽干，残留物用1 ～ 2 mL 蒸馏水溶解，再抽干，重复 2 次，最后抽干，用 1 mL pH2. 2 的柠檬酸钠缓冲液溶解。吸取溶解液 0. 2 mL，用 pH2. 2 的柠檬酸钠缓冲液稀释至5 mL，氨基酸自动分析仪分析。
1. 2. 2 色氨酸的测定
称取各虫态样品 60 mg 分别置于聚四氟乙烯( PTFE) 水解杯中，加入 0. 5 mL10% NaOH 涡旋混合器上充 分混匀后放入装有10 mL 10% NaOH的 PTFE 水解罐中，充入氮气置换空气，放入程序设置为升温时间 10 min、温度 90 ℃、保温时间 90 min 的微波水解仪中运行。待水解罐内温度降至 50 ℃以下后，将水解液转移至 25 mL容量瓶中冷水浴，用 6 mol·L － 1 HCl 中和，冷至 25 ℃定容，摇匀过滤后用氨基酸自动分析仪分析。
1. 2. 3 维生素 B1 的测定
取各虫态样品 8 g 分别置于 150 mL 三角瓶中，加入 65 mL 0. 1 mol·L － 1HCl 溶解，瓶口加盖小烧杯后高压锅中 120 ℃ 水解30 min，取 出 冷 却。用 2 mol · L － 1 乙 酸 钠 调 至pH4. 5，加入 160 g 淀粉酶在 50 ℃ 温箱内过夜。第二天取出冷却至 25 ℃ 并定容至 100 mL，混匀过滤即为提取液。测定仪器为荧光分光光度计。设置激发波长365 nm，发射波长 435 nm，激发波狭缝 5 nm，发射波狭缝 5 nm。
1. 2. 4 维生素 B2 的测定
各虫态样品分别取 3 g于 100 mL 容量瓶中，加入 75 mL HCl 煮沸 30 min，期间摇动容量瓶防止结块，冷却至室温，加入乙酸钠摇匀后用水定容至 100 mL，中速干滤纸过滤，弃去最初 5 ～ 10 mL 滤液，收集其余滤液即为供试品。测定仪器为荧光分光光度计。设置激发波长445 nm，发射波长 530 nm。
1. 2. 5 维生素 A 和维生素 E 的测定
按照《食品中维生素A和维生素E的测定 ( GB /T5009. 82-2003) 》的方法，分别对美洲大蠊不同虫态粉末进行皂化、提取、洗涤和浓缩，最后检测。将乙醚液移入离心管中 500 r·min － 1离心 5 min。上清液供高效液相色谱仪分析。
1. 2. 6 维生素 D 的测定
分别称取各虫态样品 2 g于皂化瓶，加内标苯并芘溶液 2. 0 mL 和 10% 抗坏血酸 5 mL 混成均匀糊状，再加无水乙醇 30 mL 和KOH 溶液 10 mL，沸水上皂化 10 min 使皂化完全，立即放 入 冰 中 冷 却。提 取、洗 涤、浓 缩 等 步 骤 同1. 2. 5，最后用无水乙醇定容至 2 mL，供高效液相色谱仪分析。
2 结果与分析
2. 1 美洲大蠊氨基酸种类与含量
美洲大蠊成虫和若虫均含有 18 种氨基酸，其中8 种人体必需氨基酸的含量为 11. 05% ～ 14. 30% ，低龄若虫最高( 14. 30% ) ，随龄期增长，含量降低。各虫态所含人体必需氨基酸的含量占氨基酸总量的44. 04% ～ 49. 55% ，超过联合国粮农组织/世界卫生组织( WHO/FAO) 推荐的 40% 的标准，说明美洲大蠊是一种比较优质的蛋白质资源。美洲大蠊色氨酸、谷氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和甘氨酸含量较高，特别是若虫期色氨酸含量较高，低龄若虫含量最高，为 6. 84% 。成虫和若虫谷氨酸含量均超过 2. 00%( 表 1) 。
2. 2 美洲大蠊维生素分析
维生素总量在美洲大蠊刚蜕皮成虫和雌成虫体内较高，分别为 16. 60 mg·kg － 1和 15. 41 mg·kg － 1，而雄成虫维生素含量低于雌成虫和若虫。5 种维生素中，维生素 E 含量最高，刚蜕皮成虫及雌成虫含量均超过 12 mg·kg － 1，雄成虫为 8. 26 mg·kg － 1。维生素 B2 含量为 2. 95 ～ 4. 09 mg·kg － 1，而维生素 B1和维生素 A 含量较低( 表 2) 。
蔡爱平，杨秀清 . 2004. VE 护肤霜的制备与疗效观察［J］.中国美容医学，( 6) : 673-674.
陈佳松，陈峰，彭锐，等 . 2017. 基于转录组测序分析美洲大蠊提取物促进小鼠创面愈合的分子机制［J］. 四川动物，36( 4) : 398-403.
陈仲 . 2013. 维生素 C 联合维生素 E 抗女性皮肤衰老的作用分析［J］. 牡丹江医学院学报，34( 4) : 59-60.
高允，梁柳春，王瑞，等 . 2018. 美洲大蠊化学成分的研究［J］. 中成药，40( 2) : 375-378.
郭昕，巩荣艳，朱娟娟，等 . 2018. 美洲大蠊乙醇提取物中原儿茶酸超高效液相色谱定量分析方法的建立［J］. 四川动物，37( 2) : 185-190.
韩秀梅，祖述春 . 2012. HPLC 法测定复合维生素 B 片中维生素 B1、B2、B6 的含量［J］. 中国药事，26( 8) : 891-894.
何钊，李娴，孙龙，等 . 2015. 五种昆虫多糖的体外抗氧化活性［J］. 环境昆虫学报，37( 1) : 61-67.
侯文彬，许艳萍 . 2015. 维生素 E 功能研究进展［J］. 中国医学工程，23( 2) : 199.
江巍，高凤荣 . 2014. 维生素 D 缺乏相关性疾病研究进展［J］. 中国骨质疏松杂志，20( 3) : 331-337.
晋家正，李午佼，牟必琴，等 . 2018. 药用美洲大蠊全基因组测序分析［J］. 四川动物，37( 2) : 121-126.
李娇，郭美仙，张冰清，等 . 2017. 美洲大蠊提取物 CⅡ-3对肝癌 H22 荷瘤小鼠作用研究［J］. 中华肿瘤防治杂志，24( 11) : 739-744.
李银平，薛雪萍，袁春龙，等 . 2006. 葡萄籽成分与营养评价［J］. 食品与发酵工业，( 12) : 108-113.
李占清，魏海英. 2014. 分光光度法测定新鲜蔬菜中维生素 C的含量［J］. 中国无机分析化学，4( 3) : 79-81.
刘振江 . 2006. 昆虫食品的开发利用［J］. 世界农业，( 11) :45-48.
龙正权，杨政水 . 2011. 食用昆虫的营养特性及其开发利用［J］. 科技创新导报，( 1) : 230.
石玉锋，虞燕琴 . 2013. 谷氨酸在睡眠和觉醒中的作用研究进展［J］. 浙江大学学报( 医学版) ，42( 5) : 583-590.
孙星衍 . 1955. 神农本草经［M］. 北京: 商务印书馆: 90.
谭巧云，满红霞，那凯歌，等 . 2016. 美洲大蠊提取物对口腔溃疡 大 鼠 模 型 的 作 用［J］. 中国临床药理学杂志，32( 11) : 1014-1016.
唐霞光，张春妹，刘嘉，等 . 2016. 美洲大蠊不同提取物清除自由基及抗脂质过氧化活性研究［J］. 食品工业科技，37( 13) : 83-85.
王继强，张宝彤，龙强，等 . 2012. 色氨酸的生理功能及在仔猪日粮上的应用研究［J］. 湖南饲料，( 4) : 25-27.
王兴会，杜克莘，冯家豪，等 . 2012. 谷氨酸钠对小鼠学习记忆功能的影响［J］. 西北药学杂志，27( 5) : 442-443.
魏旭兰，王亦民，袁飞锋 . 2010. 维生素 E 抗肿瘤作用机制研究［J］. 现代诊断与治疗，21( 3) : 189-191.
杨娜，隋峰，姜廷良 . 2011. 神经性疾病相关的谷氨酸转运体研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志，17( 7) : 255-258.
于保锋，高静雯，赵维维，等 . 2013. 维生素 E 对 L-NAME致大 鼠 高 血 压 的 影 响［J］. 临 床 医 药 实 践，22 ( 7 ) :519-521.
曾娟妮，刘筱，伍伟明，等 . 2016. 美洲大蠊提取液对大鼠难愈合创面 VEGF 表达影响的研究［J］. 中国民族民间医药，25( 19) : 64.
张汉超，张 成 桂，耿 福 能，等 . 2017. 美洲大蠊提取物Ento-A对噁唑酮致大鼠溃疡性结肠炎的治疗作用研究［J］. 中药材，40( 6) : 1420-1424.
张蕊，袁发璐，李婷，等 . 2017. 美洲大蠊提取物对人肝癌HepG2 细胞的作用机制研究［J］. 中国现 代 医 学 杂 志，27( 12) : 1-8.
张文博，高洁，麻锦楠，等 . 2018. 美洲大蠊抗菌肽 AMPPA13 的表达及纯化［J］. 生物技术，28( 1) : 24-29.
周建烈，刘忠厚 . 2017. 补充钙和维生素 D 防治骨质疏松症的全球临床指南进展［J］. 中国骨质疏松杂志，23 ( 3) :371-380.
周威，袁星星 . 2017. 美洲大蠊提取物对慢性萎缩性胃炎大鼠 TLR4 /NF-κB 信号通路的影响［J］. 世界华人消化杂志，25( 21) : 1945-1951.
邹俊波，桑文涛，王芳，等 . 2016. 美洲大蠊提取物对乙醇致小鼠急性胃溃疡的 预 防 作 用［J］. 中 成 药，38 ( 11) :2325-2331.
Ali SM，Siddiqui R，Ong SK，et al. 2017. Identification andcharacterization of antibacterial compound( s) of cockroaches( Periplaneta americana) ［J］. Applied Microbiology and Biotechnology，101: 253.
Basseri HR，Dadi-Khoeni A，Bakhtiari R，et al. 2016. Isolation and purification of an antibacterial protein from immuneinduced haemolymph of American cockroach，Periplaneta americana［J］. Journal of Arthropod-Borne Diseases，10( 4) :519-527.
Li S，Zhu S，Jia Q，et al. 2018. The genomic and functionallandscapes of developmental plasticity in the American cockroach ［J］. Nature Communications，9 ( 1 ) : 1008. DOI:10. 1038 /s41467-018-03281-1.
Liu J，Zhou L，He L，et al. 2018. Periplaneta americana extract may attenuate renal fibrosis through inhibiting janus tyrosine kinase 2 /signal transducer and activator of transcription 3pathway［J］. Pharmacology，102( 1-2) : 1-8.
Mohd Mutalip SS，Ab-Rahim S，Rajikin MH. 2018. Vitamin Eas an antioxidant in female reproductive health ［J］. Antioxidants，7( 2) : 22. DOI: 10. 3390 /antiox7020022.
Yang YX，Luo Q，Hou B，et al. 2015. Periplanosides A-C: newinsect-derived dihydroisocoumarin glucosides from Periplanetaamericana stimulating collagen production in human dermalfibroblasts［J］. Journal of Asian Natural Products Research，17( 10) : 988-995.
Zhu JJ，Yao S，Guo X，et al. 2018. Bioactivity-guided screening of wound-healing active constituents from American cockroach ( Periplaneta americana) ［J］. Molecules，23( 1) : 101.DOI: 10. 3390 /molecules23010101.
