药茶罗布麻的锂生物强化外文翻译资料

 2022-08-04 20:51:25

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药茶罗布麻的锂生物强化

通过Li强化食品可以更安全、更成功的供应Li。本研究强调了罗布麻茶（罗布麻叶制成）通过生物强化提供锂的潜在范围，罗布麻茶是亚洲非常受欢迎的饮料，具有多种医疗特性。本文探讨了罗布麻作为富锂茶的可能性，并对罗布麻的生长、锂积累、总黄酮（TFs）、芦丁和金丝桃苷含量以及抗氧化能力进行了研究。随着施锂量的增加，根、茎、叶中Li含量逐渐增加。与对照相比，添加10-15mg/kg的Li能促进罗布麻的生长，添加25mg/kg的Li能显著提高罗布麻叶片中的Li含量，增加量为80mg/kg。施用Li并没有降低TFs、芦丁、金丝桃苷和抗氧化能力。每天食用10克生物强化锂罗布麻叶（用25mg/kg氯化锂栽培）可提供592mu;g锂摄入量，将构成临时建议的每日膳食锂摄入量的59%。结果表明，Li生物强化过的罗布麻叶，可作为补锂茶，提高对人体锂的供给量，改善人体健康。

人们越来越认为Li是动物和人类必需的微量元素1。缺锂可延缓山羊生长发育，缩短预期寿命，降低产奶性能和繁殖能力2。缺Li也会影响人类的行为3。例如，饮用水中的锂浓度高与杀人或自杀的发生率之间是负相关的关系，因为高浓度的锂可能会使人变得冲动并导致有攻击性的表现4。锂也用于治疗双相情感障碍的药物剂量5。Li在许多生物过程中发挥作用，如酶活性、通道活性和活组织中的能量的产生6–8。

锂是碱金属中最轻的一种，具有很高的化学活性，在环境中分布相对广泛，在土壤中以微量形式存在（7-200mg/kg），主要存在于土壤的粘粒组分和地表水中（1–10mu;g/L)。干旱半干旱区土壤锂含量普遍较高，尤其是封闭盆地7。植物中锂的含量取决于土壤中锂的丰度、土壤pH值和植物类型9,10。锂主要以相对较低的剂量通过饮食供应，特别是通过食用谷物和蔬菜，以及饮用水7。然而，不同食物中的锂含量因自然环境的不同而不同。食品可提供以下平均锂浓度（mg/kg）：谷类4.4、鱼3.1、蘑菇0.19、蔬菜2.3、肉类0.012、坚果8.8和乳制品0.5。虽然上述食品在我们的食物链中可以提供锂，但是仍然不能保证这些产品每次都能提供相同含量的锂。最近有人建议考虑采用类似于食盐碘化模型的锂强化食品加强Li的供应3,11。此外，也有人提议种植锂强化蘑菇，但锂强化蘑菇的即时可用性和安全储存将是最大的挑战12,13。因此，本研究旨在探讨；是否有可能提供或找到此类在商业上是廉价的，并且可以立即向公众提供的食品（Li强化食品）？

罗布麻是一种广泛分布于我国西北部的野生灌木，特别是在盐碱贫瘠地带、沙漠边缘、冲积平原、河边等地14。罗布麻茶，由一种植物的叶子制成。在中国，罗布麻茶是一种很受欢迎的日常饮料。罗布麻是一个潜在的富锂生物强化的目标，因为它能够在自然环境中积累锂15，16。罗布麻是一种常用的中药和维吾尔药，用于治疗高血压、肾病、神经衰弱和肝炎14、17。一些研究表明罗布麻叶中含有多种黄酮类化合物。然而，罗布麻的功能也可能归因于高浓度锂的存在。本研究的另一个目的是评估罗布麻生物富集锂的可行性。为此，本研究评估了生物量、Li积累以及Li对总黄酮（TFs）、芦丁和金丝桃苷浓度以及抗氧化能力的潜在影响。最后，我们还假设了罗布麻叶与锂的施用量呈正相关。具体的研究问题是：土壤中添加何种浓度的Li最适合植物生长？罗布麻叶中Li的含量与Li的添加量有什么关系？

图1。土壤施锂对罗布麻的叶干重（A）、茎干重（B）和根干重（C）的影响。在Plt;0.05时，条上相同字母的值（平均值plusmn;标准误差）没有显著差异。n=6。

材料与方法

盆栽实验。本实验所用的基质取自准噶尔沙漠（44°北纬40度，87度°东经86′）。砂土经过风干、耕作、均质，并通过4毫米的筛网筛分，以清除任何碎屑材料。土壤理化性质为弱碱性（pH=7.81），有机质含量为0.90%，全氮含量为0.90g/kg，有效N-81.45mg/kg，有效磷-8.98mg/kg，可用K-335.26mg/kg，锂13.20mg/kg。盆栽试验在温室内进行（28plusmn;3℃白天/18plusmn;3℃夜间，自然光照条件下）在中国科学院阜康野外研究站（44°北纬17度，87度°）中国新疆。每盆（35厘米高；33cm直径）含有10kg混合有不同浓度Li（通过溶解分析级LiCl（中国天津富晨化学试剂）制备的溶液）的土壤：0、10、15、20和25 mg kgminus;1.为了模拟Li对土壤的影响，将盆栽混合土均匀化四周。两株罗布麻（根茎插条，约10厘米高）被移植到每个花盆。每种治疗均进行6次重复，并采用完全随机设计。在施肥处理中，每盆施10g有机肥301，元素比15N:11P:13K:2Mg。每2天用蒸馏水灌溉一次罐子，估计每罐的水量为1升。

图2。土壤中添加Li对罗布麻的叶（A）、茎（B）和根（C）中Li含量的影响。在Plt;0.05时，条上相同字母的值（平均值plusmn;标准误差）没有显著差异。n=6。

植株生长。处理90天后测定植株生长、Li和TFs浓度。叶、茎、根分离，用蒸馏水冲洗3次，再用滤纸吸干。新鲜材料在80℃干燥48小时，对样品进行称重、研磨并通过60目筛分。

锂浓度。用10ml50%硝酸（v/v）在三角瓶中消解干样品（0.2g）过夜。然后，添加3 ml 30%H2O2（v/v），并将其保存在温度控制电炉（Lab Tech EH35A）中，温度为150℃持续10分钟。冷却到20℃后，添加5ml1%硝酸（v/v）和1ml 30%过氧化氢（v/v）。样品在150℃下消化°C直到白烟完全冒出，溶液透明。冷却到20℃后，用1%硝酸（v/v）将溶液稀释至50ml。使用电感耦合等离子体光谱法（Perkin Elmer SciexDRC II）估计锂浓度，并在670.783 nm处测定。

总黄酮（TFs）。采用Chang等人的氯化铝比色法测定粗提物中TFs的浓度，并进行了一些改进18。将1ml植物提取物与3ml甲醇、0.2ml10%氯化铝、0.2ml1M醋酸钾和5.6ml蒸馏水混合。然后将溶液在室温下培养30分钟。在415nm处使用紫外-可见分光光度计对照空白测量吸光度。植物甲醇提取物的TFs浓度以槲皮素当量表示。

图3。土壤施锂对罗布麻的叶（A）、茎（B）和根（C）中TFs含量的影响。在Plt;0.05时，条上相同字母的值（平均值plusmn;标准误差）没有显著差异。n=5。

芦丁和金丝桃苷浓度。采用高效液相色谱法测定罗布麻叶中芦丁和金丝桃苷的含量。叶用60%乙醇回流提取。在安捷伦TC-C18柱（150mmtimes;4.6mm，5mu;m）上进行分离，流动相为乙腈-0.1%磷酸（16:84）。柱温为40℃，流速为1.0ml/min，检测波长为360nm19。

通过DPPH和FRAP测定抗氧化性能。测定了普通红茶（福建金君梅）、绿茶（福建碧螺春）和罗布麻叶的抗氧化能力。植物材料（0.5g）用蒸馏水在50℃搅拌下进行酚类萃取。红茶和绿茶有3个重复，罗布麻有5个重复。

对于DPPH测定，样品在37℃水浴中培养20分钟，然后在515nm（AE）处测量吸光度的降低。制备含有100micro;L甲醇的DPPH溶液的空白样品，并测量其吸光度（AB）。自由基清除活性的计算公式如下：DPPH的清除率=[1minus;AE/AB]times;10020.

对于FRAP分析，植物提取物的铁还原能力是使用FRAP分析的改进版本测定的21。反应混合物在37℃水浴中培养30分钟。在593nm处测量样品的吸光度。计算样品吸光度和空白吸光度之间的差值，并用于计算FRAP值。FRAP值以mmol/gFe2 表示。

数据分析。所有数据均以平均值表示plusmn;标准误差（S.E.）。所有的测试都是用SPSS Version 16.0 for Windows进行的。采用相关分析方法研究了土壤锂浓度对罗布麻叶片锂含量的影响。单因素方差分析（ANOVA）用于比较治疗效果。方差分析（ANOVA）有显著性差异（Plt;0.05）。

图4。土壤施锂对罗布麻叶片芦丁（A）和金丝桃苷（B）的影响。在Plt;0.05时，条上相同字母的值（平均值plusmn;标准误差）没有显著差异。n=5。

结果

植物生长。罗布麻在不同的Li处理下，植株不同部位的生物量积累不同（图1）。添加10和15mg/kg土壤锂使叶片干重、茎干重和根干重分别增加24.97-33.38%、20.14-26.24%和29.29-44.12%，但添加20mg/kg和25mg/kg土壤锂对这些干重影响不显著。结果表明，低浓度的Li促进了植物生物量的积累。

植物不同部位的Li浓度。随着土壤Li添加量的增加，叶片、茎、根中Li含量逐渐增加。叶中锂含量与土壤附加锂的回归方程为：y=0.0881x2minus;0.1074x 16.873（R2=0.97）；茎和土壤中锂含量的回归方程为：y=0.0839x2minus;0.1812x 13.098（R2=0.96）；根的回归方程为：y=0.0396x2minus;0.1365x 10.461（R2=0.88）。土壤施锂量为15mg/kg时，叶、茎、根中的Li含量分别为15.60、8.50、37.20mg/kg，叶、茎、根中的Li含量分别为1.19、1.31、0.47倍。当施锂量为25mg/kg时，叶、茎和根中的锂含量分别为30.82、62.76和73.98mg/kg，叶、茎和根的增加量分别为3.36、4.08和1.91倍（图2）。

总黄酮（TFs）浓度。不同Li处理对总黄酮含量有显著影响（图3）。在植株不同部位中，叶中TFs含量最高。在不同的Li处理中，添加25mg/kg土壤Li时，叶片TFs含量最高。与对照相比，施用25mg/kg可使叶片TFs含量增加24%。其他土壤Li处理对叶片中TFs浓度没有显著影响（图3A）。茎中的TFs浓度不受土壤Li添加的显著影响（图3B）。根中TFs的最高值是在10mg/kg土壤锂添加量下（图3C）。

芦丁和金丝桃苷浓度。不同锂处理对芦丁和金丝桃苷的浓度有显著影响（图4）。施用25mg/kg Li可使叶中芦丁浓度增加40%（图4A），但与对照相比，并未增加叶片中金丝桃苷的浓度（图4B）。芦丁在15mg/kg锂处理时达到最高值（9.98mg/g），金丝桃苷在20mg/kg锂处理时达到最高值（0.61mg/g）（图4A）。

通过DPPH和FRAP测定抗氧化性能。通过DPPH和FRAP测定确定的抗氧化性能不受不同Li处理的显著影响（图5）。不同Li处理对DPPH的清除率为85.56～89.57%，与红茶（89.54%）相似，但低于绿茶（91.43%）（图5A）。不同Li处理下，叶片FRAP值为2.22 mmol/g Fe2 minus;2.56mmol/g Fe2 ，与红茶（2.65mmol/g Fe2 ）相似，但低于绿茶（9.15mmol/g Fe2 ）（图5B）。

图5。土壤Li对罗布麻叶片DPPH（A）和FRAP（B）测定抗氧化能力的影响。这些数值（平均值plusmn;标准误差）在条形图上方具有相同的字母，但没有显著差异Plt;0.05时。n=5。

讨论

虽然人们对罗布麻种子萌发、植物生长以及对干旱和盐分等环境胁迫的生理生态响应进行了广泛的研究22,23，但这些数据是首次记录了锂作为罗布麻有益元素的促生长作用。此外，我们的数据表明，这种植物的叶片中Li的积累呈剂量依赖性增加，而生物量和TFs的浓度没有降低。结果表明，土壤施锂是生产生物补锂罗布麻茶的适宜方法，可作为人类饮食中的一种替代性锂源。

由于Li对高等植物正、负效应的性质尚不清楚，低浓度Li8，9对某些植物的生长有促进作用，如4mg/kg的Li24能显著提高菜豆的株高、初生三叶鲜重和叶面积。在玉米中，浓度为5mg/L的LiNO3具有显著的促生长作用25。在莴苣中，浓度为1–2mmol/L的LiNO3（分别约为7和14mg/L）可促进植株生长26。Li通过影响罗布麻的净光合速率而影响罗布麻的生长，这可以解释为Li对罗布麻叶绿素和光化学装置的显著影响。因此，施用锂对植物生长的有益作用仍需进一步研究。以前我们发现罗布麻对低土壤锂浓度（50mg/kg）无显著反应，而在高锂浓度（100和200mg/kg）下表现出显著降低15。在我们的研究中，在添加10-15mg/kg锂时，发现了锂的促生长作用。在该处理下，不仅叶片干重显著增加，而且叶片中Li含量显著增加。

罗布麻具有抗氧化、降压、抗焦虑、抗抑郁和保肝作用14。以前的植物化学研究表明，TFs是罗布麻提取物中的主要生物活性成分。在我们的研究中，施用Li

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