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紫叶李叶中花青素含量动态变化的研究



全 文 :第 8 期
第 51 卷第 8期
2012 年 4 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 51 No.8
Apr.,2012
收稿日期:2012-02-06
作者简介:郑永春(1974-),男,吉林抚松人,讲师,硕士,主要从事药用植物栽培选育和加工推广的教学研究,(电话)13944608804(电子信箱)
zhengyongchun2008@163.com;通讯作者,薛晓丽(1970-),高级实验师,硕士,主要从事药物化学的研究与教学工作,(电话)
13844605718(电子信箱)lilyxue4222@hotmail.com。
紫叶李(Prunus cerasifera)又名红叶李,为蔷薇
科李属落叶小乔木,原产亚洲西南部,暖温带树种,
喜阳光,为著名色叶观赏类树种,在我国华北以南
地区广为栽培。 文献报道紫叶李叶中花青素含量为
0.525%[1],表明该树种也可作为潜在的花青素资源。
试验测定了紫叶李浸提液中花青素的含量,为以紫
叶李为代表的色叶类树种花青素的进一步研究,实
现多元化开发以及产业化提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 样品采集
于 2010 年 5 月 25 日、7 月 3 日、8 月 26 日、10
月 10 日选择同一株健壮紫叶李植株的上、 下两个
不同部位, 采集其同一纵线水平的外围新鲜成年
叶(舒展柔软、色泽浓艳、洁净无虫洞斑痕)100 g,经
吉林农业科技学院中药学院马尧教授鉴定为蔷薇
科李属紫叶李。 剪掉叶柄,将叶片摊于报纸上置通
风避光阴凉处阴干至叶片颜色为灰紫色, 质地干
脆,揉之即碎并伴有沙沙声为准;将阴干的叶片粉
碎,过 60 目筛,装入贴好标签的塑封袋中(73 g),备
用。
1.2 试剂与仪器
甲醇(色谱纯,Fisher)、乙腈(色谱纯,Fisher)、矢
车菊-3-葡萄糖苷标准品(纯度>95%,Sigma),其他
常规试剂为分析纯。
高效液相色谱仪, 配备 LC-20AT 泵,SPD-20A
紫外检测器以及 LC-Solution 工作站 (日本岛津)、
AL204 分析天平 (瑞士梅特勒)、UV-1700 紫外-可
见分光光度计 (日本岛津)、LG-08A 高速中药粉碎
机(瑞安市百信药机厂)。
紫叶李叶中花青素含量动态变化的研究
郑永春 a,邵梦茹 a,薛晓丽 b
(吉林农业科技学院,a.中药学院;b.实验中心,吉林 吉林 132101)
摘要:采集不同时期、不同部位紫叶李(Prunus cerasifera)叶,以酸性甲醇(含 1%盐酸,体积比)浸提,以高
效液相色谱法测定提取液中的花青素含量并进行统计分析。 结果表明,同一部位叶花青素含量随着温度
的变化而发生显著的变化;同一时期花青素含量表现为上部位叶中含量高于下部位叶,温度、光照是影
响花青素合成的重要因素。
关键词:紫叶李(Prunus cerasifera);花青素;高效液相色谱法;温度;光照
中图分类号:Q946.83+6 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)08-1675-03
Dynamic Analysis of Anthocyanidin in Leaves of Prunus cerasifera
ZHENG Yong-chuna,SHAO Meng-rua,XUE Xiao-lib
(a.College of Traditional Chinese Medicine;b. Laboratory Center,Jilin Agricultural Science and Technology University,Jilin 132101,Jilin,China)
Abstract: The leaves of Prunus cerasifera in different periods and positions were collected, and the content of anthocyanidin
in leaf was determined by HPLC after extracted by methanol (containing 1% HCl,V / V), then the statistics analysis was
analysis carried out. The results showed that the contents of anthocyanidin deposited in the same position changed as temper-
ature changed. The contents in the top position of leaves were higher than in the bottom position of leaves. As a result, illu-
mination and temperature had great influence on the synthesis of anthocyanidin.
Key words: Prunus cerasifera; anthocyanidin; HPLC; temperature; illumination
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2012.08.048
湖 北 农 业 科 学 2012 年
1.3 方法
1.3.1 样品提取 将不同时期的上、下两部分叶片
粉末分别准确称量 1.000 g于试管中,加入 20 mL甲
醇溶液(含 1%盐酸,体积比,下同)提取液,轻轻混
匀。 将试管置于 4 ℃避光浸提 12 h,过滤,加入提取
液定容至 50 mL后,冷藏备用。所有样品平行处理 3
份。
1.3.2 检测波长 精确量取 1.3.1 中的提取液 1
mL,用 1%盐酸甲醇溶液定容至 10 mL,进行紫外-
可见光谱扫描,取最大吸收波长为检测波长。
1.3.3 色谱条件 C18 色谱柱 (150 mm × 4.6 mm,
5μm), 乙腈 / 0.4%磷酸 (12 / 88, 体积比), 0.8 mL /
min,检测波长 520 nm,进样量 20 μL,室温分析。
1.3.4 标准曲线 称取矢车菊-3-葡萄糖苷 10 mg
左右,以上述提取液溶解,制备 1 mg / mL 的标准储
备液。 分别量取上述标准储备液 0.01、0.03、0.05、
0.07、0.09 mL,用提取液精密配制浓度为 0.01、0.03、
0.05、0.07、0.09 mg / mL 的系列标准溶液, 在上述实
验条件下,注入色谱仪。 以浓度为横坐标,峰面积为
纵坐标, 做标准曲线。 回归方程 y=9.350 4 e-005×x+
1.531 4,R=0.999 9。 矢车菊-3-葡萄糖苷在 0.01~
0.09 mg / mL 范围内呈现良好的线性关系。
1.3.5 样品测定 精确量取 1.3.1 中的花青素提取
液 1 mL,用提取液定容至 10 mL,混匀后 ,经 0.22
μm微孔滤膜过滤,并进行 HPLC分析。
2 结果与分析
2.1 花青素的定性鉴定
紫叶李提取液的紫外-可见光谱图见图 1,由图
1 可知, 紫叶李提取液在 515 nm 处有最大吸收峰,
与花青素的最大吸收峰相符,表明样品提取液中含
有花青素。 利用高效液相色谱法确定紫叶李提取液
中含有花青素, 将其保留时间与标准品矢车菊-3-
葡萄糖苷进行比对,结果表明样品在 13.5 min 左右
出单一峰(图 2,图 3),与标准品一致,结果表明紫
叶李提取液中含有花青素。
2.2 紫叶李提取液中花青素动态分析
通过对紫叶李叶上下两个部位不同时期的花
青素含量进行方差分析,结果见表 1。 由表 1 可知,
花青素含量平均值间差异均达 0.01 显著水平,即紫
叶李叶上下两个部位不同时期的花青素含量存在
极显著的变化。 对不同时期紫叶李上下两个部位叶
的花青素含量进行独立样本 t 检验 [2],结果见表 2。
由表 2 可知,其花青素含量平均值间差异均达 0.01
显著水平,即同一时期紫叶李上下两部位叶中的花
青素含量也存在极显著的变化。
2.3 紫叶李叶中不同时期不同部位花青素含量的
动态变化分析
由图 4 可知,花青素含量随着时期不同,呈先
上升后下降再上升的趋势。 由于 2010 年春季吉林
气温大幅度低于往年,原本 4 月中旬发芽的紫叶李
推迟到 5 月上旬,5 月 20 号左右第一批叶成年,以
表 1 紫叶李上、下部位叶中花青素含量的方差分析
(F=423.827)
采集时间
10-10
08-26
07-03
05-25
部位








平均数//mg/g
2.15
1.98
1.71
1.52
1.85
1.62
1.41
1.23
α=0.05
a
a
c
c
b
b
d
d
α=0.01
A
A
C
C
B
B
D
D
图 2 矢车菊-3-葡萄糖苷标准品色谱图
4.304
4.000
3.000
2.000
1.000
0.000



//A
.u
.
200.00 300.00 400.00 500.00 600.00
波长//nm
图 1 紫叶李提取液光谱扫描图
40
35
30
25
20
15
10
5
0




//m
V
0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5
时间//min
13.316
100
75
50
25
0




//m
V
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
时间//min
图 3 紫叶李提取液色谱图
1676
第 8 期
(责任编辑 周有祥)
表 2 不同时期紫叶李叶中不同部位花青素含量的 t 检验表
采集时间
05-25
07-03
08-26
10-10
部位








平均值//mg/g
1.41
1.23
1.85
1.62
1.71
1.52
2.15
1.98
t
10.67
27.90
10.26
5.93
P
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
上层叶为例,其花青素含量为 1.41 mg / g;从 5 月 25
日至 7月 3日花青素含量逐渐上升,达到 1.85 mg / g;
这段时间花青素可能取决于植株本身的生长发育
情况或者其他气候因素。 莫魏[3通过测量同属植物
紫叶矮樱叶花青素含量发现,花青素含量随着叶片
生长发育呈递增趋势。
从 7 月 3 日至 8 月 26 日这段持续高温时期,
花青素含量有所回落;进入秋季后,随着气温的下
降,花青素含量上升明显,10 月 10 日叶花青素含量
高达 2.15 mg / g,说明低温条件更有利于花青素的形
成,这与早期研究发现基本一致[3,4]。
由图 5 可知,上位叶的花青素含量明显高于下
位叶,且夏季至冬季花青素含量的动态变化趋势与
日照时数基本一致,这可能与上位叶片接受光强较
下位叶多、大有关。 因此,光照是影响花青素含量的
重要要素,适当延长光照时间或增大光照强度可以
有效增加花青素含量。 这与史宝胜等[5]将长时间处
于弱光条件下的紫叶李置于全光照条件下,发现其
叶片的次生代谢显著增强,多酚、类黄酮、花色素苷
含量均呈急剧增加的结果一致。
3 小结与讨论
同一部位叶花青素含量随着时期的变化而变
化,且各时期花青素含量均存在显著差异。 特别是
低温有利于花青素的形成,因此,温度可能是影响
花青素合成的重要因素。
同一时期花青素含量表现为由上部位叶花青
素含量高于下部位叶,且 4 个时期上下两部位叶花
青素含量均存在显著差异,究其原因,可能是上部
叶受到的光照强度大,光照时间长。 因此适当延长
光照时间或增大光照强度可有效增加花青素含量。
另外有报道称,随光照时间的延长,苯丙氨酸解氨
酶和过氧化物酶酶活性显著增加,从而使叶片中类
黄酮、多酚等物质含量增加,促进花色素苷的合成,
花色素苷、类黄酮、多酚与叶绿素比值均存在显著
上升趋势 [6],这可能是紫叶李叶色由绿色逐渐变成
紫红的主要原因所在。 光照可显著增加紫叶李叶片
中可溶性总糖、淀粉含量,且可溶性总糖、淀粉含量
与花色素苷含量之间均呈显著正相关,说明叶片中
的碳水化合物含量的增加可以促进花色素苷的合
成。
综上所述,在开发紫叶李这一色叶树种的花青
素资源时,应选择光照充足的位置进行栽植,才能
使之叶色鲜艳。 采收时则选择当地气温偏低,日照
充足的时期。就吉林省 2010年气候来说,10月上中
旬作为紫叶李叶的最佳采收期。
参考文献:
[1] 薛晓丽. 紫叶李叶中花青素含量的测定 [J]. 湖北农业科学,
2010,49(4):956-958.
[2] 刘庆武,张小清,罗玉玲,等. 如何用 SPSS、SAS 进行 t 检验的运
算[J]. 湘南学院学报, 2004,6(4):49-51.
[3] 莫 魏. 彩叶树种叶片中花青素含量的测定及动态分析[J]. 新
疆农业科学,2007,44(B06):138-140.
[4] 李 萍,刘晓芳,黄闽敏,等. 紫叶矮樱叶片色素测定及动态变
化分析[J]. 西北林学院学报,2007,22(5):23-26.
[5] 史宝胜,卓丽环,杨建民. 光照对紫叶李叶色发育的影响[J].东北
林业大学学报,2007,35(4):16-18.
[6] 刘国君,仵春涛,徐 斌. 小苹果休眠期枝条花青素和叶绿素的
含量变化与抗寒关系[J]. 北方园艺,2002,44(5):58-59.
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00







//m
g/
g
05-25 07-03 08-26 10-10
紫叶李叶采集时间
图 4 不同部位紫叶李叶中的花青素含量
25
20
15
10
5
0





//℃
上层叶
下层叶
日均温
图 5 光照对紫叶李叶中花青素含量动态变化
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00







//m
g/
g
05-25 07-03 08-26 10-10
紫叶李叶采集时间
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0






//h
上层叶
下层叶
日照时数
郑永春等:紫叶李叶中花青素含量动态变化的研究 1677