光叶楮（Broussonetia papyrifera）为桑科构属的一种四倍体新品种速生阔叶乔木树种，其适应性极强，栽培容易、喜光、耐干旱、耐盐碱，在丘陵河滩等瘠薄土地生长良好，生物量大，且萌生能力强，特别是在渭河川原区半干旱地带与小麦可实现间作套种，当年栽植，可连续收获，生产成本低，加之其枝叶用途广泛，经济利用价值高，是目前较为理想的可大面积发展推广的固碳植物.为了开发利用光叶楮叶中的有效成分，我们对陕西渭河川原区半干旱地带与小麦可实现间作套种的光叶楮10月中旬（即此区域小麦播种期）叶的营养成分和其中的氨基酸、蛋白质、粗纤维、矿质元素含量进行了定量分析。

1 材料与方法

1.1材料与其来源地的自然概况

光叶楮鲜叶于2010年10月中旬采自于陕西扶风县城关镇徐家河村苗圃，该地区属黄土川塬区，海拔为658m,年均降水量630㎜，属大陆性半湿润季风气候，年平均气温12.4℃，无霜期280天，土壤ph值7.5，栽培模式为与小麦间作套种。

1.2采样方法  按对角线法布设8样点，每点选择1株平均木为采样株，在每个采样株选择高度大于150cm,仰角大于60°的直立单枝为样枝，采集其全部叶（含叶柄）为样品，于塑料袋内充分混合后分为两份，其中一份立刻密封送检，另一份于室内自然阴干后（叶柄能用手任意折断时）粉碎送检。

1.2试剂与仪器

该测试所用仪器有L-8900型全自动氨基酸分析仪和原子吸收分光光度计。所用的蛋白质试剂为分析纯，水为GB/T6682规定的三级水。其余所采用的试剂均为分析纯。

1.3 方法

1.3.鲜叶自然含水率测定

随机抽取3份叶样各50片，立刻用精度为千分之一的天平称其鲜重（w1），然后将其所称样品在室内分别自然阴干（直至叶柄能随意折断时），再用天平称其自然干重（w2），按公式n=（w1-w2）÷w2×100%，分别计算三份样品的自然含水率，再按p=( n1 n2 n3)÷3，计算样品自然含水率的平均值。

1.3.2氨基酸含量测定方法

将光叶楮叶样用匀浆机打成匀浆，于低温冰箱中冷冻保存，分析用时将其解冻后使用。准确称取均匀性好的试样0.0001g，在水解管内加6mol/L盐酸10～15mL，接到真空泵的抽气管上，抽真空，然后充入高纯氮气；再抽真空充氮气。重复三次后，在充氮气状态下封口，放在110℃±1℃的恒温干燥箱内，水解22h后，取出冷取。打开水解管，将水解液过滤后，用去离子水多次冲洗水解管，净水解液全部转移到50mL容量瓶内用去离子水定容。吸取滤液1 mL于5 mL容量瓶内，用真空干燥器在40～50℃干燥，残留物用1～2 mL水溶解，再干燥，反复进行两次，最后蒸干，用1 mLpH2.2的缓冲液溶解。准确吸取0.200mL混合氨酸标准，用pH2.2的缓冲液稀释到5 mL，用氨基酸自动分析仪以外标法测定试样测定液的氨基酸含量。

1.3.3蛋白质含量测定方法

称取捣碎的光叶楮叶样品0.1一0.5g，移入干燥的100mL或250 mL定氮瓶中，加入0.1g硫酸铜、1g硫酸钾及5mL硫酸（10.3），摇匀后于瓶口放一小漏斗，将定氮瓶以45°角斜支于有小孔的石棉网上。缓慢加热，将内容物全部炭化，泡沫完全停止后，加强火力，并保持瓶内液体微沸，至液体呈蓝绿色澄清透明后，再继续加热半小时。取下冷却，慢慢加入20 mL水，放冷后移入50 mL或100 mL容量瓶中，并用少量水冼定氮瓶，洗液并入容量瓶中，再加入至刻度，混匀备用。吸取0.50～2.00 mL试样溶液和同量的试剂空白溶液，分别放于10 mL比色管中。加4.0 mL乙酸钠-乙酸缓冲溶液（10.15）及4.0mL显色剂（10.16），加水稀释至刻度，混匀。置于100℃水浴中加热15min。取出用水冷却至室温后，移入1㎝比色杯中内，以零管为参比，于波长400nm处测量吸光度值，根据标准各点吸光度值与标准曲线比较定量或代入线性回归方程求出含量。

1.3.4粗纤维含量测定方法

称取20～30g捣碎的光叶楮叶试样，移入500mL锥形瓶中，加入200mL煮沸的1.25%硫酸，加热使微沸，保持体积恒定，充分摇匀瓶内物质；取下锥形瓶，立即以亚麻布过滤后，用沸水洗涤至洗液不呈酸性。再用200 mL煮沸的1.25%氢氧化钾，将存留物洗入原锥形瓶内加热微沸30min 后，取下过滤，以沸水冼涤2～3次后，移入已干燥称量的G2垂融坩埚抽滤，用热水充分洗涤后，抽干。再依次用乙醇和乙醚洗涤一次。将坩埚和内容物在在105℃烘箱中烘干后称量，重复操作，直至恒量。

1.3.5矿质元素含量测定方法

采用原子吸收分光光度计测定不同元素的含量。各种元素的试剂空白测定，取与消化试样相同量的混合酸消化液。具体方法为：

（1）铁和镁采用GB/T5009.90-2003方法测定，光叶楮叶用自来水冲洗干净后，要用去离子水充分冼净。精确称取均匀湿样2.0～4.0g于250mL高型烧杯中，加混合酸消化液20～30mL，加热消化，待液体接近2～3mL时，取下冷却后，用去离子水洗并移于10mL刻度试管中，加水定容至刻度；

（2）钙采用GB/T5009.92-2003方法测定，称取均匀湿样2.0～4.0g于250mL高型烧杯中，加混合酸消化液20～30mL，加热消化，待液体接近2～3mL时，取下冷却后，用20g/L氧化镧溶液洗并转移于10mL刻度试管中，并定容至刻度，测定用试样液及试剂空白液由标准曲线查出浓度值；

（3）锌采用GB/T5009.14-2003方法测定，称取均匀湿样10.00～20.00g于瓷坩埚中，加1mL磷酸（1 10），小火炭化后移入马弗炉中，500±25℃灰化约8h后，取出坩埚，放冷加入少量混合酸，小火加热直至残渣中无炭粒，待坩埚稍冷，加10mL盐酸（1 11），溶解残渣，移入50mL容量瓶中，再用盐酸（1 11）反复洗涤坩埚，洗液并入容量瓶中，并稀释至刻度，混匀备用。吸取0.10、0.20、0.40、0.80mL锌标准使用液，分别置于瓶内，以盐酸（1 mol/L）稀释至刻度混匀。将处理后样液、试剂空白液和各容量瓶中锌标准溶液分别入调至最佳条件的火焰原子化器进行测定，以锌含量对应吸光值，绘制标准曲线或计算直线回归方程求出含量。

（4）钾采用GB/T5009.91-2003方法测定，准确称取均匀湿样1～2g于250mL高型烧杯中，加混合酸消化液20～30mL，加热消化，待液体接近2～3mL时，取下冷却后，用水洗并移于10mL刻度试管中，吸取0.0、0.5、1.0、1.5、20.、2.5mL钾标准使用液，分别置于250mL容量瓶中，用水定容至刻度混匀，将消化样液、试剂空白液、钾标准稀释液分别导入火焰，测定发射强度，以钾含量对应浓度的发射强度绘制标准曲线；

（5）铜采用GB/T5009.13-2003方法测定。试样切碎捣成匀浆，称取1.00～5.00g置于石英或瓷坩埚中，加5mL硝酸，放置0.5h，小火蒸干，加热炭化。移入马弗炉中，500±25℃灰化约1h后，放冷加入1mL硝酸湿灰分，小火蒸干。再移入马弗炉中，500℃灰化0.5h，冷却后取出，以1mL硝酸（1 4）溶解4次，移入10.0mL容量瓶中，用水稀释至刻度。吸取0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL铜标准使用液，分别置于10mL容器瓶中，加硝酸（0.5%）稀释至刻度，混匀。将处理后的样液、试剂空白液和各容量瓶中铜标准液分别导入调至最佳条件火焰原子化器进行测定，试样吸收值与曲线比较或代入程式求得含量。

（6）铅含量：称取25g叶片洗净打成匀浆的试样，置于250 mL定氮瓶中，加数粒玻璃珠、10～15mL硝酸，放置片刻，小火加热，待作用缓和，放冷。沿瓶壁加入5mL或10mL硫酸，再加热，至瓶中液体开始变成棕色时，不断沿瓶壁滴加硝酸至有机质分解完全。加大火力，至产生白烟又消化完全后，放冷。加20mL水煮沸，除去残余的硝酸至产生白烟为止，如此处理两次，放冷移入50mL容量瓶中，用水冼涤定氮瓶，洗液并入容量瓶中，放冷，加水至刻度混匀。定容后的溶液每10mL相当于1g样品，相当加入硫酸1mL。取与消化试样相同量的硝酸和硫酸，按同一方法做试剂空白试验。

测定：吸取10.0ml消化后的定容溶液和同量的试剂空白液，分别置于125ml分液漏斗中，各加水至20ml。吸取0ml,0.10ml，0.2ml，0.3ml，0.4ml,0.5ml铅标准使用液，分别置于125ml分液漏斗中，各加硝酸（1 99）至20mL。于试样消化液、试剂空白液和铅标准液中各加2.0 mL柠檬酸铵溶液（200g/L），1.0ml盐酸羟胺溶液（200g/L）和2滴酚红指示液，用氨水（1 1）调至红色，再各加2.0mL氰化钾溶液（100g/L），混匀。各加5.0mL二硫腙使用液，剧烈振摇1 min，静置分层后，三氯甲烷层经脱脂棉滤入1cm比色杯中，以三氯甲烷调节零点于波长510nm处测吸光度，各点减去零管吸收值后，绘制标准曲线或计算一元回归方程，试样与曲线比较。

2 结果与分析

2.1有效成分含量

2.1.1光叶楮叶氨基酸含量比较

据测定结果知：光叶楮鲜叶中所含17种氨基酸，总含量为17.25%，其中脯氨酸、天冬氨酸、谷氨酸及亮氨酸分别为1.42%、0.83%、0.57%和0.43%，合计含量为3.25%，占氨基酸总量的55.1%；而含量最少的是胱氨酸，为0.03%，仅占氨基酸总量的0.51%（详见表1）。

表1  光叶楮鲜叶与自然阴干叶样中氨基酸含量比较表

名称    鲜叶   阴干叶 60℃烘干叶1	名称 光叶楮鲜叶 光叶楮干叶 60℃烘干叶1
天冬氨酸   0.83    2.43      1.85	蛋氨酸 ﹡  0.06    0.18     0.23
苏氨酸﹡   0.22    0.64      0.84	异亮氨酸﹡ 0.23     0.67    0.78
丝氨酸     0.18    0.53       0.82	亮氨酸﹡   0.43     1.26    1.40
谷氨酸     0.57    1.67       2.17	酪氨酸     0.13     0.38    0.66
脯氨酸     1.42    4.15      1.27	苯丙氨酸﹡  0.25    0.73    0.93
甘氨酸      0.28    0.82     0.86	赖氨酸﹡   0.31     0.91    0.90
丙氨酸     0.31     0.91     1.08	组氨酸     0.10     0.29    0.42
胱氨酸     0.03     0.09      --	精氨酸     0.26     0.76    0.95
缬氨酸﹡   0.29    0.85      1.00	总氨基酸   5.90    17.25    16.6

﹡为必需氨基酸

必须氨基酸总量为1.79%，且种类齐全，占总氨基酸含量的30.33%，其中，亮氨酸含量最高，为0.43%，占必需氨基酸的24.02%；剩余依次耐氨酸0.31%、缬氨酸0.29%、苯丙氨酸0.25%、异亮氨酸 0.23%、苏氨酸0.22%、蛋氨酸0.06%（详见表1）。

2.1.2光叶楮叶干燥方式对其氨基酸含量的影响

为了比较光叶楮叶自然阴干与在60℃条件下烘干样品中氨基酸含量的变化，我们对自然阴干样品的氨基酸成分作了分析（详见表1），与在60℃条件下烘干样品的中氨基酸含量〔1〕比较后，发现在自然阴干样品中，除含量最高的脯氨酸（4.15%）、天冬氨酸（2.43%）高于在60℃条件下烘干样品的含量（脯氨酸（1.27%）天冬氨酸（1.85%））外，其余氨基酸的含量均相对低于在60℃条件下烘干样品的含量（详见表1）。

分析其主要原因：①是脯氨酸和天门冬氨酸均在水中易溶；②是天门冬氨酸在植物体内由谷氨酸转氨给草酰乙酸而得，分解则通过脱氨基生成草酰乙酸或经天冬氨酸酶的作用脱氨生成丁烯二酸CTA循环。它是生物体内赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸等氨基酸及嘌呤、嘧啶碱基的合成前体；脯氨酸(Pro)是植物蛋白质的组分之一,并可以游离状态广泛存在于植物体中。在干旱、盐渍等胁迫条件下,许多植物体内脯氨酸大量积累。积累的脯氨酸除了作为植物细胞质内渗透调节物质外,还在稳定生物大分子结构、降低细胞酸性、解除氨毒以及作为能量库调节细胞氧化还原势等方面起重要作用 。其在植物体内的代谢先由脯氨酸氧化酶形成双键，再加水开环形成谷氨酸g半醛，用NAD氧化成谷氨酸。鉴于它们的水溶性和在植物体内的代谢性，充分说明在60℃条件下对其叶进行烘干的方式，不利于两种主要氨基酸即脯氨酸和天门冬氨酸保存。

2.1.3光叶楮鲜叶与其自然阴干叶中蛋白质、纤维素含量比较

光叶楮鲜叶中蛋白质含量为7.12%，纤维素含量为3.28%（见表2）。自然阴干样品中蛋白质含量为21.36%，纤维素含量为9.84%,在60℃条件下烘干样品的中蛋白质含量为23.48%，纤维素含量为33.32%。

从上述数据可以看出，光叶楮叶样品中蛋白质和纤维素含量均随着样品中水分含量的降低而呈升高趋势。虽然这种趋势是样品中水分含量变化引起的，但是，纤维素为饲料中不可消化的部分在干叶内含量升高，特别是在60℃烘干条件下干样的含量达到33.32%，比自然阴干样品的含量多了近3.5倍，比鲜叶的含量高了近11倍。故其干叶只能作为反邹动物特别是牛的高蛋白质饲料，而阴干叶和鲜叶因其纤维素含量相对较低，可作为鸡鸭鱼兔猪羊等饲养动物高蛋白质饲料较为理想。

    表2 光叶楮叶蛋白质、纤维素含量

名称	鲜叶	阴干叶   60℃烘干叶1
蛋白质含量%	7.12	20.81         23.48
纤维素含量%	3.28	9.59           33.32
水分含量%	65.79	5.08

 

2.1.4光叶楮鲜叶与其自然阴干叶矿物质与微量元素含量比较    据表3可知，光叶楮自然阴干叶中矿物质钙、钾、镁含量丰富，以钙最高为23749.1㎎/㎏，其次为钾12689.3㎎/㎏，镁较低为5176.0㎎/㎏（见表3）；而微量元素以铁最高为139.7㎎/㎏、锌次之24.29㎎/㎏，铜最低为7.78㎎/㎏.可知铁作为动物体内必需的微量元素，在光叶楮自然阴干的叶中其含量十分丰富。

表3 光叶楮秋叶矿质元素含量

Table 3 Broussonetia papyrifera leaf mineral elements   （含量：㎎/㎏）

矿质元素      鲜叶        阴干叶	矿质元素      鲜叶    阴干叶
钙           8124.9     23749.1	钾      4341.2        12689.3
铁           47.80      139.7	铜        2.66           7.78
镁           1770.8     5176.0	铅       0.030          0.087
锌           8.31       24.29

3 结论

3.1光叶楮秋鲜叶中氨基酸含量为（5.90%），在自然阴干条件下光叶楮秋叶中氨基酸含量为（17.25%），相对在60℃烘干条件下光叶楮秋叶中氨基酸含量（16.6%）高0.65%，但在60℃烘干条件下不利于两种主要氨基酸即脯氨酸和天门冬氨酸的保存。

3.2光叶楮鲜叶中蛋白质含量为7.12%，自然阴干样品中蛋白质含量为21.36%，在60℃条件下烘干样品的中蛋白质含量为23.48%，说明其叶中蛋白质含量随其水分的减少而增高，但自然阴干样品和在60℃条件下烘干样品的的蛋白质含量仅差2.67%，考虑在60℃条件下烘干其叶需消耗一定的电能，故建议采用自然阴干方式较好。

3.3光叶楮叶样品中纤维素含量均随着样品中水分含量的降低而呈升高趋势的结果，严重影响了非反邹动物对干叶的消化能力，将低了其叶的广泛用途。其干叶作为反邹动物特别是牛的高蛋白质饲料和其阴干叶及鲜叶作为鸡鸭鱼兔猪羊等饲养动物高蛋白质饲料较为理想。

3.4其矿物质钙、钾和微量元素铁含量丰富，不需再人为添加，矿物质和微量元素可基本满足动物生理活动需求，铜和铅的含量均低于国家标准。所以，光叶楮在10月份与小麦套种时所收获的秋叶可成为我国理想的高蛋白质饲料。

作者：王三省

宝鸡市林业工作中心站