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东京野茉莉花色成分的初步研究



全 文 :江西农业大学学报 2016,38(5):935-939 http:/ / xuebao.jxau.edu.cn
Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis DOI:10.13836 / j.jjau.2016132
徐丽萍,喻方圆.东京野茉莉花色成分的初步研究[J].江西农业大学学报,2016,38(5):935-939.
东京野茉莉花色成分的初步研究
徐丽萍1,2,喻方圆2*
(1.南通理工学院,江苏 南通 226001;2.南京林业大学 林学院 /南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037)
摘要:对东京野茉莉花色成分进行了初步的探究。结果表明:通过特征颜色反应和光谱扫描说明了其花瓣细胞
内有异黄酮、儿茶精类,还有叶绿素 a、b,可能含有胡萝卜素、黄酮类化合物,以及无色花色素,可能不含查耳酮
或橙酮。
关键词:东京野茉莉;花色;颜色反应;光谱分析
中图分类号:S685.16 文献标志码:A 文章编号:1000-2286(2016)05-0935-05
A Preliminary Study on Color Component of Styrax tonkinensis Flower
XU Li-ping1,2,YU Fang-yuan2*
(1.Nantong Institute of Technology,Nantong,Jiangsu 226001,China;2.College of Forestry,Co-Innovation
Center for Sustainable Forestry in Southern China,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China)
Abstract:The flower color composition of Styrax tonkinensis was preliminary studied.The results showed
that:there are isoflavones,catechin and chlorophyll a and b,maybe carotenoids,flavonoids and colorless antho-
cyanidin,and maybe no chalcone or aurone through specific color reactions and spectral scan.
Keywords:Styrax tonkinensis;flower color;color reaction;spectral analysis
花色很大程度上是由于花部组织中叶绿体或液泡中的色素存在,花色为白色、奶油色、象牙色的花
瓣细胞内并不是没有色素,也存在多种化合物,如:黄酮类,黄酮醇类,这些色素在光谱中的 UV 吸收差
异也能被蜜蜂和别的昆虫识别出[1],从而对传粉有一定影响。细胞中有各种结构包围着花瓣色素,这
些结构能改变入射光线进而影响花色。圆锥形细胞与扁平细胞相比,能增加入射光进入的比例,吸收较
多的光线,花色变深[2]。
东京野茉莉(Styrax tonkinensis)又名越南安息香、白花树、白野茉莉,是落叶乔木,热带亚热带树种,
属安息香科安息香属。由于此树种的用途较多,如材用、油用、药用、造林和绿化等,因此目前关于它的
研究较多。例如,关于该树种的人工林分布[3-4]、木材性质[5]、种子成分[6]、花香成分[7]、树脂成分[8-9]以
及扦插繁殖[10]等,但是关于东京野茉莉花色的成分研究目前还没有报道。东京野茉莉的花白色,不时
溢出香气,色、香俱佳,所以东京野茉莉也可以作为芳香植物类的一个很好的种质资源。目前没有相关
文献介绍东京野茉莉花瓣细胞内是否含有相关色素,为了更好的开发利用东京野茉莉,本文主要探究其
花色成分,可为将来培育花色多样性以及传粉生物学的研究提供些依据。
收稿日期:2016-03-01 修回日期:2016-03-27
基金项目:江苏省高等教育优势学科建设项目(PAPD)和江苏省农业三新工程项目(SZX2014S0020)
Project supported by the Construction Project of Higher Educational Advantage Discipline in Jiangsu Province
(PAPD)and Three New Agriculture Project in Jiangsu Province (SZX2014S0020)
作者简介:徐丽萍(1970—),女,副教授,博士,主要从事生物学和植物生理及资源开发与利用研究,xuliping70@ 126.
com;* 通信作者:喻方圆,教授,博士,fyyu@ njfu.com.cn。
江 西 农 业 大 学 学 报 第 38卷
1 材料与方法
1.1 材料
2013年 5月 20日上午,在南京市六合区马集河王坝水库边,采集 3 年生东京野茉莉树枝上正盛开
的、不同方位的鲜花。采摘后装入冰桶中,带回实验室置于-78 ℃冰箱保存备用。测试时,取 10 朵以上
的小花混匀剪碎然后称质量。
1.2 东京野茉莉花瓣色素特征颜色反应
1.2.1 色素类型定性测试 准确称取花瓣 0.100 g,然后放入具有皮塞的干燥试管中。分别依次在装有
花瓣粉末的试管中加入石油醚、10%盐酸和 30%氨水 5 mL,观察试管中颜色的变化[11-12]。
1.2.2 类黄酮显色反应 准确称取花瓣 0.100 g,在试管中加入 10 mL 体积比为 V(HCl)∶V(MeOH)= 1∶99 的
盐酸化甲醇溶液将其溶解,提取 15 h,用定性滤纸过滤后,定容至 50 mL。分别取 2 mL 提取液,按照表
1,进行下列 10 步显色反应[13],及时记录实验现象。
表 1 东京野茉莉花瓣色素特征颜色反应过程
Tab.1 Pigment characteristic color reaction process of Styrax tokinensis petals.
提取液体积
Distilling volume
添加试剂
Adding reagent
操作步骤
Operation steps
浓盐酸-镁粉反应
Hydrochloric acid-
magnesium reaction
2 mL 少量镁粉、5滴浓盐酸 混匀后静置 1 h
浓盐酸-锌粉反应
Hydrochloric acid-
zinc reaction
2 mL 少量锌粉,10滴浓盐酸 混匀后静置 1 h
醋酸铅反应
Lead acetate reaction
2 mL 1%(CH3COO)·3H2O溶液 2 mL 混匀后静置 2 h
三氯化铁反应
Ferric chloride reaction
2 mL 5% FeCl3·6H2O溶液 2 mL 混匀
三氯化铝反应
Aluminum chloride reaction
2 mL 1% AlCl3·6H2O甲醇溶液 1 mL 混匀
浓硫酸反应
Concentrated sulfuric acid reaction
2 mL 1.5 mL 浓 H2SO4 混匀置沸水浴中 5 min
碱性试剂反应
Alkaline reagent reaction
2 mL 5% Na2CO3溶液 3 mL
混匀,密闭静置 30 min,
然后通空气 10 min,
氯化锶反应
Strontium chloride reaction
2 mL
先加 0.01 mol /L SrCl2·6H2O甲醇溶液 10
滴,再加被氨水饱和的甲醇溶液 10滴
混匀,静置 1 h
硼酸反应
Boric acid reaction
2 mL
先加 1% H2O2C4·2H2O溶液 10 滴,再加
2% H3BO3溶液 3 mL
混匀
四氢硼钠反应
NaBH4reaction
2 mL
先加入 NaBH4粉末 8 mg,再加入 1%盐酸
溶液 2 mL
混匀,静置 2 h
1.3 东京野茉莉花瓣色素紫外-可见光谱分析
1.3.1 叶绿素含量检测 准确称取新鲜的花瓣 0.100 g,用体积比为 9∶1 的丙酮与甲醇混合溶液定容至
5 mL,用 Du800 Beckman紫外-可见光谱仪进行扫描,光谱范围为 400~700 nm,比色皿光径为1 cm[12,14]。
如果有,就根据李合生[15]的方法算出其含量。
1.3.2 类胡萝卜素含量检测 准确称取新鲜花瓣 0.100 g,用石油醚与甲醇的混合溶液(体积比为 1∶1)
定容至 10 mL,用上步实验仪器进行扫描,光谱范围为 200~700 nm,比色皿光径为 1 cm[12,16]。
1.3.3 类黄酮、花色素苷的提取与含量估测 准确称取花瓣 0.100 g,加 1%盐酸甲醇溶液 2 mL于试管
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第 5期 徐丽萍等:东京野茉莉花色成分的初步研究
中,混匀后于冰箱中静置 24 h。然后将提取液定容 50 mL,在 200~800 nm光谱范围内扫描[17]。
类黄酮含量:将上述提取液用 Du800 Beckman紫外可见分光光度计测定 325 nm 处的吸光光度值。
用 1%盐酸甲醇作对照。类黄酮含量直接以 Ui =OD325 nm·g
-1(FW)表示[18]。
花色素苷相对含量[18-19]:将上述提取液用紫外可见分光光度计测定 520 nm 处的吸光光度值
(OD)。用 1%盐酸甲醇作对照。以每 g鲜质量在 10 mL提取液中 0.1 OD为 1个色素单位,则 A=吸光
度 /0.1(色素单位),式中 A为花色素苷相对含量。
2 结果与分析
2.1 东京野茉莉花色色素的特征颜色反应
东京野茉莉的花色虽为白色,进行色素的特征颜色反应试验,也有反应现象,结果见表 2,这说明其
花瓣细胞内含有些色素。
2.1.1 石油醚、盐酸和氨水显色反应 石油醚显色反应中,表现为极浅黄色,说明花瓣中含少量的胡
萝卜素。
盐酸显色反应中,表现为极浅黄色,说明花瓣中含有少量的黄酮类化合物。
氨水显色反应中,表现为黄色,说明其花瓣中含有黄酮类化合物。
2.1.2 类黄酮显色反应 (1)浓盐酸-镁粉反应:表现为呈无色,说明其花瓣中可能含有查耳酮、橙酮或
儿茶素[20]。
(2)浓盐酸-锌粉反应:显示无色,表明其含有二氢黄酮醇和黄酮类。
(3)醋酸铅反应:产生白色沉淀含有黄酮类化合物,且具有邻二酚羟基或兼有 4-酮基和 3-OH 或 4-
酮基和 5-OH 结构,同时也表明其不含查耳酮或橙酮。
(4)三氯化铁反应:呈黄绿色,说明色素结构中具有酚羟基。
(5)三氯化铝反应:无色,说明黄酮类化合物分子中没有 C5-OH、C3-OH或邻二羟基。
(6)浓硫酸反应:呈褐色,说明其含有花色素,沸水浴后颜色不变,证明不含查尔酮、橙酮,可能含异
黄酮[17]。
(7)碱性试剂反应:呈现无色,说明可能有异黄酮、儿茶精类,可能不含橙酮类、查尔酮类、花色苷类、
(8)氨性氯化锶反应:出现极浅黄色,说明其色素分子中可能含有 3,4-二羟基。
(9)硼酸反应:表现无色,则表明其色素中黄酮醇不含有 C5-OH。
(10)四氢硼钠反应:表现无色,则表明其色素中不含有二氢黄酮和二氢黄酮醇。
表 2 东京野茉莉花瓣色素的显色反应
Tab.2 The color reaction of petal pigment of Styrax tonkinensis
类别
Category
反应现象
Reaction phenomena
类别
Category
反应现象
Reaction phenomena
石油醚 Petroleum ether 极浅黄色 三氯化铝 ALCL3 无色
盐酸 HCL 极浅黄色 浓硫酸 H2SO4 浅褐色
氨水 NH3·H2O 黄色 碱性试剂 Alkaline reagent 无色
盐酸-镁粉 HCL-Mg 无色 氯化锶 SrCL2 极浅黄色
盐酸-锌粉 HCL-Zn 无色 硼酸 H3BO3 无色
醋酸铅 Lead acetate 白色沉淀 硼氢化钠 NaBH4 无色
三氯化铁 FeCL3 黄绿色
2.2 东京野茉莉花瓣叶绿素、类胡萝卜素鉴定
花瓣细胞内含有多种物质,东京野茉莉花色虽然为白色,实验测定也含有相关的叶绿素和类胡萝卜素。
图 1中显示东京野茉莉花瓣叶绿素的丙酮与甲醇提取液在 440 nm、662 nm、644 nm处均有吸收,这表
明东京野茉莉花色色素中含有叶绿素 a、b[13]。并根据公式计算得出其含量分别为 0.05 mg /g、0.15 mg /g
以及叶绿素总量 0.2 mg /g,总的来说含量较低,显示不出叶绿素的颜色。
从图 2中可以看出,东京野茉莉花瓣的石油醚和甲醇提取液类胡萝卜素特征峰 440 nm 和 470 nm
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处均有极微弱的吸收,表明花瓣中含有极少量的类胡萝卜素。另外,在 204、209、214、216、223、232、278、
310 nm有吸收峰,说明有类胡萝卜素,种类较多[13]。
图 1 东京野茉莉花瓣内叶绿素的光谱
Fig.1 Ultraviolet-visible spectra of chlorophyll
in the petals of Styrax tonkinensis
图 2 东京野茉莉花瓣内类胡萝卜素的光谱
Fig.2 Ultraviolet-visible spectra of carotenoid
in the petals of Styrax tonkinensis
图 3 东京野茉莉花瓣内类黄酮的光谱
Fig.3 Ultraviolet-visible spectra of flavonoid
in the petals of Styrax tonkinensis
2.3 东京野茉莉花瓣类黄酮、花色素苷及含量
花色素苷属于水溶性黄酮类色素,广泛存在于除
仙人掌、甜菜外的绝大部分陆生植物的液泡中,能带
来除绿色之外的所有颜色,还有可能是无色花色素。
东京野茉莉花瓣的花色素的 1%浓盐酸甲醇提
取液在 203 nm、230 nm、283 nm和 323 nm处出现吸
收峰值,这是大多数类黄酮的紫外吸收特性,测得类
黄酮含量为3.834 25 /g(FW);而在可见光在 530 nm
处有很微弱的吸收(图 3),说明含有花色素苷,其相
对含量为0.025 5色素单位,有可能是无色花青素。
3 讨论与结论
色素的特征显色反应和紫外-可见光谱扫描,现象直观、方法简单,是色素分析的常用方法[21]。本实验
中东京野茉莉花瓣色素的特征颜色反应说明东京野茉莉花瓣色素中可能含有胡萝卜素、黄酮类化合物,有
异黄酮、儿茶精类,可能不含查耳酮或橙酮,黄酮类化合物分子中羟基排列方式可能的有邻二酚羟基或兼
有 4-酮基和 3-OH或 4-酮基和 5-OH 结构,等。
紫外可见光谱扫描东京野茉莉花瓣叶绿素、类胡萝卜素的提取液在相应的特征峰处均有吸收或极
微弱的吸收,表明花瓣中含有叶绿素 a、b,极少量的类胡萝卜素。另外,在紫外线有多处吸收峰,说明类
胡萝卜素种类较多[13]。
花色素苷属于水溶性黄酮类色素,广泛存在于除仙人掌、甜菜外的绝大部分陆生植物的液泡中,能
带来除绿色之外的所有颜色,还有可能是无色花色素。Heller et al.[22]认为无色花色素是紫罗兰(Mat-
thiola incana)的花朵合成花青素的中间产物。
东京野茉莉花瓣类黄酮的光谱扫描图与白色木芙蓉的结果十分类似[21],说明有黄酮类化合物。具
体结果是花色素的 1%浓盐酸甲醇提取液在 203 nm、230 nm、283 nm 和 323 nm 处出现吸收峰值,这是
大多数类黄酮的紫外吸收特性,表明花瓣中含有黄酮类化合物[17];类黄酮含量为 3.834 25 /g(FW);而
在可见光在 530 nm 处有很微弱的吸收,此处本是花青素特征吸收峰[19,23,24],有可能是无色花青素。由
此可知,东京野茉莉花色虽为白色,但是色素的成分还是很复杂的,具体有哪些,还有待进一步分析。
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