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猪屎豆种子脂溶性成分及其抗氧化活性研究



全 文 :猪屎豆(Crotalaria pallida Ait.)是豆科(Leguminosae)
猪屎豆属(Crotalaria Linn.)植物, 广泛分布于我国
的热带、 亚热带地区[1]。 猪屎豆全草有清热, 利湿,
解毒的功效, 主治痢疾、 泄泻、 小便淋沥、 乳痈,
药用时, 一般打去荚果及种子[2]。 国内外研究发现,
猪屎豆属植物主要含生物碱类、 黄酮及其苷类、 脂
肪酸类成分 [3-6]。 其中生物碱类成分具有较强的药
理活性, 尤其是野百合碱(monocrotaline)具有抗肿
瘤作用, 对人体肝癌细胞、 小白鼠艾氏腹水癌细胞
等都有明显抑制作用 [7]。 猪屎豆全草中含有醛类、
酯类、 生物碱类、 苷类、 甾体类等化合物 [8-9], 姜
佩佩等研究发现猪屎豆全草乙醇提取物具有一定的
抗氧化活性, 具体成分尚不明确[10]。 但是对猪屎豆
种子脂溶性成分的分析目前还未见报道。 本实验组
采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)的方法对猪屎豆
种子的脂溶性成分进行分析, 同时运用清除 DPPH
自由基能力的方法测定了脂溶性成分的抗氧化活
性, 为猪屎豆的进一步研究提供了理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验材料 本实验所用猪屎豆成熟的种子
于 2009 年 12 月采于海南省五指山市, 经中国热带
农业科学院热带作物品种资源研究所王祝年研究员
鉴定为豆科猪屎豆属植物猪屎豆。 凭证标本(No.
20091220)存放于中国热带农业科学院热带作物品
种资源研究所。
1.1.2 仪器 HP6890/HP5973MSD GC/MS 联用仪
(美国 Hewlett-Packard 公司); 紫外/可见分光光度
计 DU800 型(美国 Beckman公司); 索氏提取器(杭
州旷维实验室设备有限公司)。
1.1.3 试剂 所用甲醇和氯仿均为工业产品, 重
热带作物学报 2011, 32(9): 1669-1672
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期: 2011-03-18 修回日期: 2011-08-10
基金项目: 现代农业产业技术体系建设专项资金(No. NYCYPX-37); 农业部财政专项 “热带野生植物优异性状的鉴定与评价” (No. 2130135);
海南省研究生创新科研课题(No. Hxwsy2008-11)。
作者简介: 张新蕊(1983年—), 女, 硕士研究生。 研究方向: 南药药用活性成分分析。 *通讯作者: 罗丽娟, E-mail: luoljd@126.com。
猪屎豆种子脂溶性成分及其抗氧化活性研究
张新蕊 1, 王祝年 2, 王茂媛 2, 李文基 2, 陈 烁 2, 罗丽娟 1*
1 海南热带生物资源可持续利用重点实验室, 海南海口 570228
2 中 国 热 带 农 业 科 学 院 品 种 资 源 研 究 所农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室 海南儋州 571737
摘 要 运用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对猪屎豆种子中脂溶性成分进行分析, 应用色谱峰面积归一化
法定量分析各成分的相对百分含量, 共分离鉴定出 37 个化合物, 占其总量的 70.52%。 同时采用清除 DPPH 自
由基能力的方法对猪屎豆种子中的脂溶性成分进行抗氧化活性测定, 结果显示一定的抗氧化活性, 其 IC50 为
560.3 μg/mL。
关键词 猪屎豆; GC-MS; 抗氧化活性
中图分类号 R284.2 文献标识码 A
Study on the Components and Antioxidant Activities of
Liposoluble Extract from Crotalaria Pallida Seed
ZHANG Xinrui1, WANG Zhunian2, WANG Maoyuan2, LI Wenji2, CHEN Shuo2, LUO Lijuan1
1 Key Laboratory of Sustainable Utilization of Tropical Biological Resources, Haikou, Hainan 520228, China
2 Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS / Key Laboratory of Tropical Crops Germplasm Utilization,
Ministry of Agriculture, Danzhou,Hainan 571737, China
Abstract Liposoluble components from the seed of striped crotalaria herb (Crotalaria pallida Ait.) were analyzed
by GC-MS and their antioxidant activities were detected by DPPH free radical scavenging method. Thirty-seven
compounds were identified, amounting to 70.52% of the total detected constituents. The bioassay indicated that the
liposoluble components from the seed of Crotalaria pallida possessed antioxidant activity, with the IC50 value of
560.3 μg/ml.
Key words Crotalaria pallida; GC-MS; Antioxidant activities
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2011.09.017
第 32 卷热 带 作 物 学 报

图 1 猪屎豆种子脂溶性成分总离子流图
380 000
360 000
340 000
320 000
280 000
260 000
240 000
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200 000
180 000
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100 000
80 000
60 000
40 000
20 000
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00
Tine
Ab
un
da
nc
e
TIC: 10070807.D
蒸后使用; 无水乙醇为分析纯(广州化学试剂厂);
2, 2-Diphenyl-1-picrylhydrazy(2, 2-二苯基-1-苦
肼基, DPPH)(Sigma-Aldrich 公司)。
1.2 方法
1.2.1 脂溶性成分的提取方法 取干燥的猪屎豆
种子粗粉 20.0 g, 置于索氏提取器中, 加入 300.0 mL
的甲醇, 回流 8 h。 减压回收甲醇至无甲醇味, 粗
提物分散于水中形成悬浊液, 经氯仿萃取, 经减压
浓缩得脂溶性成分 73.0 mg, 收率(E)为 3.65%(E=
所得脂溶性成分质量/原料质量×100%)。
1.2.2 GC-MS 分析条件
(1)气相色谱条件 。 色谱柱为 HP-5MS 5%
Phenyl Methyl Siloxane(30 m×0.25 mm×0.25 μm)弹
性石英毛细管柱, 柱温 45℃(保留2min), 以 5℃/min
升温至 320 ℃, 保持 2 min; 汽化室温度 250 ℃;
载气为高纯度 He(99.999%); 柱前压 7.62 psi, 载
气流量 1.0 mL/min; 进样量 1 μL; 分流比 40 ∶ 1,
溶剂延迟时间 4 min。
(2)质谱条件。 离子源为 EI 源; 离子源温度
230 ℃; 四极杆温度 150 ℃; 电子能量 70 eV; 发
射电流 34.6 μA; 倍增器电压 1 108 V; 接口温度
280℃; 质量范围 20~450 amu。
1.2.3 抗氧化性的测定方法 采用清除 DPPH自由
基能力的方法测定: 将 DPPH 配制成 6.5×10-4 mol/L
的母液备用, 使用时稀释为浓度为 6.5×10-5 mol/L。
测定时, 在试管中依次加入 2.5 mL 6.5×10-5 mol/L
DPPH 和 0.5 mL 试样的溶剂(无水乙醇), 混匀后,
用 1 cm 比色皿在 517 nm 波长处, 测吸光度值, 记
为 A0; 加入 2.5 mL 6.5×10-5 mol/L DPPH 溶液和
0.5 mL 试样混匀后测定吸光度值, 记为 Ai; 加入
2.5 mL DPPH 溶液的溶剂(无水乙醇)和 0.5 mL 试
样混匀测定吸光度值, 记为 Aj。 样品浓度设置 6
个梯度: 1 000、 500、 250、 125、 63 和 32 μg/mL。
每一吸光度平行测定 3次, 取其平均值, 按以下公
式计算清除率:
清除率=[1-(Ai-Aj)/A0]×100%
以样品浓度为横坐标, 以清除率为纵坐标作
图, 并求出清除率为 50%时样品的浓度(IC50), 样
品活性结果以半数清除浓度(IC50)表示。
2 结果与分析
2.1 猪屎豆种子脂溶性成分 GC-MS的分析结果
在本实验条件下, 对猪屎豆种子脂溶性成分进
行 GC-MS 分析, 分离出 39 个峰, 总离子流图见
图 1。 通过 HPMSD 化学工作站, 结合 NIST05 质谱
图库和 WILEY275 质谱图库进行分析, 共鉴定出
37 个化合物, 占脂溶性成分总量的 70.52%, 见表
1。 其中脂肪酸类及其酯类成分 6 个, 占脂溶性成
分总量的 42.45% , 含量较高的分别是棕榈酸
(19.03%)、 亚油酸(9.03%)、 油酸(7.05%)。 甾体
1670- -
第 9 期
图 2 猪屎豆种子脂溶性成分对 DPPH 自由基的清除能力

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 200 400 600 800 1 000 1 200
样品浓度/(μg/mL)



/%
表 1 猪屎豆种子脂溶性成分的 GC-MS 分析结果
编号 保留时间/min 化合物名称 分子式 分子量 相对百分含量/%
1 6.05 (E) -2-Heptenal E-2-庚烯醛 C7H12O 112 1.948
2 6.48 Hexanoic acid 己酸 C6H12O2 116 0.628
3 6.75 2-Pentyl-furan 2-正戊基呋喃 C9H14O 138 0.162
4 7.65 3-Octen-2-one 3-辛烯-2-酮 C8H14O 126 0.156
5 8.03 (E) -2-Octenal 反-2-辛烯醛 C8H14O 126 0.142
6 8.55 Indole 吲哚 C8H7N 117 1.968
7 8.73 (E) -4-Nonenal (E) -4-壬烯醛 C9H16O 140 0.372
8 11.86 2-Dodecen-1-al 2-十二烯醛 C12H22O 182 0.429
9 12.56 2-methyl Naphthalene 2-甲基萘 C11H10 142 0.459
10 14.44 1,5-dimethyl Naphthalene 1,5-二甲基萘 C12H12 156 0.531
11 14.67 2,3-dimethyl Naphthalene 2,3-二甲基萘 C12H12 156 0.403
12 14.73 2,7-dimethyl Naphthalene 2,7-二甲基萘 C12H12 156 0.263
13 15.00 1,3-dimethyl Naphthalene 1,3-二甲基萘 C12H12 156 0.172
14 16.01 2,4-Di-tert-butylphenol 2,4-二叔丁基苯酚 C14H22O 206 0.314
15 16.42 1,4,6-trimethyl Naphthalene 1,4,6-三甲基萘 C13H14 170 0.336
16 16.72 2,3,6-trimethyl Naphthalene 2,3,6-三甲基萘 C13H14 170 0.532
17 17.31
Pentanoic acid,2,2,4-trimethyl-3-carboxyisopropyl,isobutyl
ester 2,2,4-三甲基-3-羧基异丙基-戊酸异丁酯
C16H30O4 286 0.556
18 21.08 2-methoxyethyl phthalate 2-甲氧基乙基邻苯二甲酸 C14H18O6 282 0.444
19 21.83 Methyl palmitate 棕榈酸甲酯 C17H34O2 270 1.01
20 22.42 Palmitic acid 棕榈酸 C16H32O2 256 19.003
21 22.82 Ethyl Palmitate 棕榈酸乙酯 C18H36O2 284 0.501
22 24.35 Methyl linoleate 亚油酸甲酯 C19H34O2 294 1.178
23 24.44 Methyl oleate 油酸甲酯 C19H36O2 296 0.167
24 24.81 Methyl stearate 硬脂酸甲酯 C19H38O2 298 0.327
25 25.00 Linoleic acid 亚油酸 C18H32O2 280 9.027
26 25.04 Oleic acid 油酸 C18H34O2 282 7.052
27 25.38 Stearic acid 硬脂酸 C18H36O2 284 4.189
28 34.68 Octacosane 二十八烷 C28H58 394 0.48
29 36.03 Nonacosan 二十九烷 C29H60 408 0.377
30 37.34 Triacontane 三十烷 C30H62 422 0.577
31 38.79 Stigmastan-3,5-diene 豆甾烷-3,5-二烯 C29H48 396 0.909
32 40.44 Ergost-5-enol 麦角甾-5-烯醇 C28H48O 400 2.003
33 40.84 Stigmasterol 豆甾醇 C29H48O 412 2.476
34 41.55 Clionasterol 穿贝海绵甾醇 C29H50O 414 6.872
35 42.01 β-Amyrin β-香树脂醇 C30H50O 426 2.346
36 42.55 α-Amyrin α-香树脂醇 C30H50O 426 1.24
37 43.14 Stigmast-4-en-3-one 豆甾-4-烯-3-酮 C29H48O 412 0.971
类成分 7 个, 占脂溶性成分总量的 16.82%。 另外
还有醛酮类 (3.84%)、 烷烃类 (1.43%)、萘酚类
(3.01%)及杂环化合物(2.13%)。
2.2 抗氧化活性测试分析的结果
用清除 DPPH 自由基能力的方法测定猪屎豆种
子脂溶性成分抗氧化活性, 结果显示一定的抗氧化
的活性, 在测定浓度范围内呈现良好的剂量依赖
性, 随着浓度的增加, 抗氧化活性逐渐增强, 见图 2。
回归方程 y=89.365x-0.732 2(R2=0.991 5), 计算其
IC50值为 560.3 μg/mL。
张新蕊等: 猪屎豆种子脂溶性成分及其抗氧化活性研究 1671- -
第 32 卷热 带 作 物 学 报
3 讨论与结论
本研究发现猪屎豆种子中含有大量的脂肪酸类
成分, 尤其以棕榈酸含量最高。 棕榈酸是食物中最
普遍的两种长链脂肪酸之一。 近几年的研究发现,
棕榈酸可以用来合成抗坏血酸棕榈酸单酯, 该酯类
化合物是一种新型的 Vc 衍生物, 不仅保存了 Vc
结构上连烯二醇的活性, 而且具有很强的抗氧化能
力。 此外, 按我国 GB2760-89 规定, 棕榈酸可用
于配制各种食用香料, 也用作其他食品添加剂的原
料 [11]。 亚油酸 、 油酸含量也相对较高 , 分别为
9.03%、 7.05%。 鉴于猪屎豆种子中脂肪酸含量较
高(相对百分含量 42.45%), 可以作为提取脂肪酸的
原料, 这为猪屎豆综合开发利用提供了新的途径。
此外, 抗氧化活性测试结果显示, 猪屎豆种子
脂溶性成分具有一定的抗氧化活性, 可能是其中的
油酸、 亚油酸等不饱和脂肪酸以及烯醇类、 烯醛类
等含有不饱和键的化合物表现出来的。
作为豆科植物, 猪屎豆具有适应性强, 生物量
大, 营养价值高等特点, 不仅可以药用, 还可以用
作化工原料、 饲料等 [12-14]。 本研究为深入开发其在
医药、 化工、 畜牧等方面的应用提供科学依据。
致谢 本工作得到贵州省中国科学院天然产物化学重
点实验室的大力支持, 特此致谢!
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责任编辑: 凌青根
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