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紫叶李叶片花色素及花色苷HPLC定量分析



全 文 :山 东 农 业 科 学 2011,11:100 ~ 102 Shandong Agricultural Sciences
收稿日期:2011 -06 -28
作者简介:鲁仪增(1978 -) ,男,硕士,工程师,主要研究方向为园林植物遗传育种及林木种质资源保护与利用。E - mail:luyizeng -
417@ 126. com
紫叶李叶片花色素及花色苷 HPLC定量分析
鲁仪增1,亓文英2,王晓云1
(1. 山东省林木种质资源中心,山东 济南 250014;2. 安丘市林业局,山东 安丘 261000)
摘 要:利用高效液相色谱(HPLC)法首次定量分析了紫叶李鲜叶片中芍药色素(Peonidin)、花青素 3,5
-二葡萄糖苷(Cyanidin 3,5 - di - O - glucoside)、天竺葵色素 3,5 -二葡萄糖苷(Pelargonidin 3,5 - di - O -
glucoside)、芍药色素 3 -葡萄糖苷(Peonidin 3 - O - glucoside)、飞燕草素(Delphinidin)、花青素(Cyanidin)和
锦葵色素(Malvidin)的存在。花青素 3 -葡萄糖苷(Cyanidin 3 - O - glucoside)、芍药色素和色素 12 是紫叶李
鲜叶片中三种重要色素,其相对含量均超过检测到色素总含量的 10%,分别占检测到色素总含量的 27. 54%、
24. 08%和 14. 95%,鲜叶片中实际含量分别为 3. 396、2. 969、2. 108 mg /g。除芍药色素 3 -葡萄糖苷极微量
外,花青素 3,5 -二葡萄糖苷、锦葵色素、飞燕草素、天竺葵色素 3,5 -二葡萄糖苷和花青素在鲜叶片中的含
量分别为 0. 005、0. 0075、0. 0185、0. 3590、0. 0360 mg /g。其它 28 种色素的结构和含量需要进一步分析。
关键词:紫叶李;叶片;花色素及花色苷;HPLC;定量分析
中图分类号:S687. 1 文献标识号:A 文章编号:1001 -4942(2011)11 -0100 -03
Quantitative Analysis of Anthocyanidin and Anthocyanin from
Fresh Leaves of Prunus cerasifera var. atropurpurea by HPLC
LU Yi - zeng1,QI Wen - ying2,WANG Xiao - yun1
(1. Forest Tree Germplasm Resources Center of Shandong Province,Jinan 250014,China;
2. Anqiu Forestry Bureau,Anqiu 261000,China)
Abstract The contents of Peonidin,Cyanidin 3,5 - di - O - glucoside,Pelargonidin 3,5 - di - O -
glucoside,Peonidin 3 - O - glucoside,Delphinidin,Cyanidin and Malvidin in fresh leaves of Prunus cerasif-
era var. atropurpurea were quantitatively analyzed by HPLC. Cyanidin 3 - O - glucoside,Peonidin and No. 12
pigment were the principal pigments with the relative contents of 27. 54%,24. 08% and 14. 95% respective-
ly,whose actual contents in fresh leaves were 3. 396,2. 969 and 2. 108 mg /g respectively. The contents of
Cyanidin 3,5 - di - O - glucoside,Malvidin,Delphinidin,Pelargonidin 3,5 - di - O - glucoside and Cyandin
in fresh leaves were 0. 005,0. 0075,0. 0185,0. 359 and 0. 036 mg /g respectively,except Peonidin 3 - O -
glucoside,whose content was very low. The structure and content of the other 28 kinds of pigments needed
further analysis.
Key words Prunus cerasifera var. atropurpurea;Leaf;Anthocyanidin and anthocyanin;HPLC;Quanti-
tative analysis
紫叶李(Prunus cerasifera var. atropurpurea)
为蔷薇科(Rosaceae)李亚科(Prunoideae)李属
(Prunus)中的著名观叶树种,原产亚洲西部,叶片
全年呈紫红色或红色,以其鲜艳的色彩、较长的观
赏期而备受人们青睐,多年来在我国各地园林中
应用十分广泛。但是紫叶李在夏季或环境因子不
适宜的条件下,会出现“反绿”现象,失去原有的
景观价值。为解决紫叶李叶色退化或反绿等问
题,近几年来国内有关紫叶李枝叶花色苷分布、叶
片呈色机理及影响因素研究逐渐增多[1 ~ 4]。
DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2011.11.033
国内对紫叶李叶片呈色色素结构鉴定及定量
分析是近几年开展的[2]。吕福梅(2005)通过纸
层析色谱及光谱试验证明紫叶李叶片中的主要花
色素是矢车菊素(花青素,Cyanidin,Cy) ,并具有
季节性变化,含量最高是在 6 月中下旬,以后逐渐
下降,但在 9 月份仍有小峰,其结合糖种类不
清[4]。李亚蒙等(2006)对紫叶李叶片花色苷分
布的解剖研究认为,花色苷仅分布在上下表皮,且
下表皮含量较上表皮高[3]。史宝胜(2006)通过
测定紫叶李叶片红色素的吸光特性和利用纸层析
的方法,也初步明确了紫叶李叶片的红色素为花
青素,该红色素溶液在 pH < 5 的条件下红色性状
稳定,适宜在酸性环境下使用,但其耐光性差[1]。
朱书香(2010)研究也证明紫叶李叶片中主要是
花青素类色素,在 5 ~ 11 月内,花色苷含量呈现上
升 -下降 -上升的变化,与吕福梅的研究基本一
致[2,4]。朱书香利用高效液相色谱(HPLC)及高
效液相色谱 -质谱联用技术(HPLC - DAD /ESI -
MS) ,分析了紫叶李叶片花色素及其苷的成分,5
月份紫叶李叶片花色苷的种类主要有 5 种,分别
是花青素 3 - 半乳糖苷(Cy 3 - O - galactoside,
Cy3Ga)、花青素 3 -葡萄糖苷(Cy 3 - O - gluco-
side,Cy3G)、花青素 3 -芸香糖苷(Cy 3 - O - ruti-
noside,Cy3Ru)、花青素丙二酰 - 鼠李糖苷(Cy
malonyl - rhamnoside,CyMRh)和花青素戊糖苷
(Cy pentoside,CyP) ,其含量分别是 0. 770、0. 319、
0. 183、0. 016、0. 015 mg /g;7 月份叶片所含花色
苷种类主要有 3 种,分别是 Cy3G、Cy3Ru 和
Cy3Ga,含量分别为 0. 624、0. 146、0. 123 mg /g;10
月份叶片所含花色苷种类主要有 6 种,分别是
Cy3Ga、Cy3G、Cy3Ru、CyMRh、天竺葵色素鼠李糖
苷(Pg rhamnoside)和 CyP,含量分别为 0. 655、
0. 434、0. 075、0. 017、0. 014、0. 012 mg /g[2]。但相
关研究发现,紫叶李鲜叶片中还含有其他花色素
及花色苷。
本研究利用高效液相色谱(HPLC)法定量分
析紫叶李鲜叶片中花色素及花色苷的含量,以期
为紫叶李品种改良、叶片呈色机理及调控等研究
奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 植物材料
4 月份,从 5 ~ 6 年生紫叶李树冠中部南向外
侧采集功能叶片(带小枝) ,放入塑料封口袋,回
实验室后立即浸提叶片花色素及花色苷。
1. 2 主要试剂及处理方法
叶片花色素及花色苷提取液配方参照文献
[5],甲醇∶ 甲酸∶ 三氟乙酸∶ 蒸馏水 = 70∶ 2∶
1∶ 27(体积比)。剪碎叶片,称取 0. 16 g,浸入 8
ml提取液中,置 4℃避光处冷浸 24 h,然后在避光
处利用适当大小脱脂棉塞住漏斗口代替滤纸将提
取液进行初步过滤,置 - 18℃下避光保存,待测。
色素标准品均为美国 Fluka 公司 HPLC 分析
级产品(详见表 1)。利用上述提取液分别将色素
标准品配制成 0. 1 mg /ml 的溶液,置 - 18℃下避
光密封保存。
表 1 色素标准品名称及规格
编号 中文名称 英文名称 简称 规格
T1 飞燕草素 Delphinidin Dp ≥95. 0%
T2 花青素 3,5 -二葡萄糖苷 Cyanidin 3,5 - di - O - glucoside Cy3G5G ≥95. 0%
T3 花青素 Cyanidin Cy ≥95. 0%
T4 花青素 3 -葡萄糖苷 Cyanidin 3 - O - glucoside Cy3G ≥95. 0%
T5 芍药色素 Peonidin Pn ≥96. 5%
T6 芍药色素 3 -葡萄糖苷 Peonidin 3 - O - glucoside Pn3G ≥98. 0%
T7 天竺葵色素 3,5 -二葡萄糖苷 Pelargonidin 3,5 - di - O - glucoside Pg3G5G ≥90. 0%
T8 锦葵色素 Malvidin Mv ≥95. 0%
1. 3 HPLC色谱条件
色谱条件采用文献[5]建立的 HPLC 分析系
统。
仪器配置:Waters2695 液相色谱,Waters 486
紫外检测器,Empower软件工作站。
色谱柱:XTerra MS C18 柱(4. 6 mm × 150
mm,5 μm;pH:1 ~ 12)。
流动相(V /V,%) :A 为磷酸(分析纯,≥
85%)∶ 超纯水 = 1. 5∶ 98. 5;B 为磷酸∶ 甲酸 ∶
乙腈∶ 四氢呋喃∶ 超纯水 = 1. 4∶ 19∶ 23. 8∶ 5∶
50. 8;C为 70%甲醇。梯度洗脱,详见表 2。
进样体积:10 μl;流速:1 ml /min;柱温:30℃;
时间:48 min;检测波长:525 nm。
101第 11 期 鲁仪增等:紫叶李叶片花色素及花色苷 HPLC定量分析
表 2 梯度洗脱方法
时间
(min)
流动相(%)
A B C
0. 01 82 18 0
35 30 70 0
35. 1 0 0 100
45 82 18 0
48 82 18 0
1. 4 HPLC分析
上述待测提取液经过针头式 0. 45 μm(有机
膜)过滤器过滤后与标准样品溶液分别进样,进
行 HPLC 分析。采用保留时间定性、外标法由峰
面积定量。
2 结果与分析
2. 1 色素标准品 HPLC色谱分析
HPLC 分析中,出峰顺序与色素的化学结构
和极性密切相关,极性强的色素先出峰。本研究
中,8 种色素标准品在 HPLC 色谱图中的出峰先
后顺序为:Cy3G5G(T2)、Pg3G5G(T7)、Cy3G
(T4)、Pn3G(T6)、Dp (T1)、Cy(T3)、Pn(T5)、Mv
(T8)。
2. 2 紫叶李叶片中花色素及花色苷的判定
由图 1 可知,在当前 HPLC色谱条件下,共从
叶片浸提液中检测出 36 种色素,根据色素标准品
可判断保留时间为 8. 909 min 的色素为 Cy3G,保
留时间为 20. 553 min的色素为芍药色素 Pn;保留
时间为 9. 732 min 的未知色素暂定名为色素 12。
以上 3 种色素相对含量均超过检测到色素总含量
的 10%,分别占总含量的 27. 54%、24. 08% 和
14. 95%,鲜叶片中实际含量分别为 3. 396、
2. 969、2. 108 mg /g。
根据色素标准品可判断紫叶李叶片中还含有
Cy3G5G(保留时间为 6. 005 min)、Mv(保留时间
为 21. 174 min)、Dp(保留时间为 12. 113 min)、
Pg3G5G(保留时间为 6. 993 min)、Cy(保留时间
为 15. 887 min)和 Pn3G(保留时间为 11. 632
min)6 种已知色素。除 Pn3G极微量外,其余 5 种
色素在鲜叶片中的含量分别为 0. 005、0. 0075、
0. 0185、0. 359、0. 036 mg /g。其它 28 种色素的结
构和含量需要进一步鉴定分析。
图 1 紫叶李叶片花色素及其苷的 HPLC色谱图
3 结论与讨论
3. 1 结论
利用 HPLC首次定量分析了紫叶李鲜叶片中
Pn、Cy3G5G、Pg3G5G、Pn3G、Dp、Cy 和 Mv 的存
在。Cy3G、Pn和色素 12 是紫叶李鲜叶片中三种
重要色素,其相对含量均超过检测到色素总含量
的 10%,分别占检测到色素总含量的 27. 54%、
24. 08%和 14. 95%,鲜叶片中实际含量分别为
3. 396、2. 969、2. 108 mg /g。除 Pn3G 极微量外,
Cy3G5G、Pg3G5G、Mv、Dp 和 Cy 在鲜叶片中的含
量分别为 0. 005、0. 359、0. 0075、0. 0185、0. 036
mg /g。其它 28 种色素的结构和含量需要进一步
分析。
3. 2 讨论
根据相关研究,保留时间为 7. 51 min 的未知
色素可能为花青素 3 -半乳糖苷(Cy 3 - O - ga-
lactoside,Cy3Ga) ,保留时间为 9. 732 min 的未知
色素(色素 12)可能为花青素 3 - 芸香糖苷(Cy
3 - O - rutinoside,Cy3Ru) ,今后应进一步鉴定其
结构。
花色素及其苷不仅是植物枝叶花等器官和组
织的重要呈色物质,而且在植物系统演化、品种分
类及辅助育种方面具有较大的应用潜力[6]。花
色素及其苷不同,其呈色也不同,影响呈色的因素
除自身结构外,还有光照、温度、采样部位等,组织
和器官颜色的最终形成是多种因素的综合体现。
另外,紫叶李在国内广泛栽培中可能有丰富的变
异类型,致使叶片色素的种类及含量与朱书香相
关研究存在差异。今后应收集紫叶李不同变异类
型,利用多种技术手段系统全面开展紫叶李叶片
呈色色素结构鉴定及定量分析,才能较完善地为
紫叶李品种改良、叶片呈色机理及调控等研究奠
定基础。
201 山 东 农 业 科 学 2011 年
山 东 农 业 科 学 2011,11:103 ~ 106 Shandong Agricultural Sciences
秸秆栽培草菇安全优质生产技术规程
万鲁长,任鹏飞,韩建东,姚 强,任海霞,曲 玲,李 瑾
(山东省农业科学院农业资源与环境研究所,山东 济南 250100)
中图分类号:S646. 1 + 3 文献标识号:B 文章编号:1001 -4942(2011)11 -0103 -04
本标准由山东省质量技术监督局提出。本标
准由山东农业标准化技术委员会归口。
1 范围
本标准规定了安全优质草菇(Volvariella
volvacea)的产地环境、栽培基质、生产管理、病虫
害防治、质量管理和生产档案等技术要求。
本标准适用于山东省利用作物秸秆栽培草菇
的安全优质生产。
2 产地环境
产地环境应符合 NY /T 391 的规定。远离工
矿业的“三废”及微生物、粉尘等污染源。生产区
与生活区分离,且生产区的堆料场、发酵、发菌及
出菇区、产品加工区、仓库区合理分区。每季栽培
结束后,及时清理废菌料和废土,对菇场进行消
毒。
3 生产技术
3. 1 栽培设施
3. 1. 1 设施要求 栽培设施建在地势平坦、通风
良好、便于排水的地方,利于保温、降温、保湿、遮
阴和防治病虫害。采用半地下式塑料大棚、大拱
棚或夏季空闲蔬菜大棚等设施栽培。所选用的建
筑材料、构件制品及配套设备等,不对环境和草菇
产品造成污染。
3. 1. 2 菇棚建造 以建造半地下式塑料大棚为
例,东西长 40 ~ 50 m,内宽 7 ~ 9 m,棚内地面下挖
30 ~ 60 cm,墙体厚 0. 8 ~ 1. 2 m,北墙高出地面
1. 8 m 以上,每隔 2 m 设一个直径为 30 ~ 35 cm
的通风孔或建拔气筒,棚内菇畦设为南北向,操作
道宽 40 ~ 60 cm。棚顶覆盖无滴膜,上覆草苫。
3. 2 栽培季节
草菇发菌、出菇适宜温度范围为 28 ~ 36℃。
一般床栽发菌期仅 7 d 左右,出菇采收期为 12 ~
15 d。山东省夏季(6 月中下旬 ~ 8 月中旬)2 个
月左右的高温期内,利用大棚可连续播种栽培 2
~ 3 批。保温性能好的大棚设施可适当提前或延
后生产季节,注意夜晚保温,避免棚内温度低于
25℃,保持菇床料温在 27℃以上;高温时期,通过
遮阴、通风、浇水降温等手段,使棚温一般不宜超
过 36℃,料温控制在 40℃以下。根据生产需要,
草菇菌种提前适时分批制备。菌种发菌适温范围
为 26 ~ 33℃,菌种瓶、袋约 12 ~ 18 d 即可发满备
用。
3. 3 品种选用、菌种培养贮存及质量要求
收稿日期:2011 -08 -24
基金项目:2010 年山东省农业良种工程重大课题“食用菌新品种选育”和 2010 年济南市高校院所自主创新计划项目“高温富硒食用
菌标准化高效栽培技术研究与开发”资助。
作者简介:万鲁长(1965 -) ,男,研究员,主要从事食用菌标准化生产与农业生物资源循环利用技术研究。E - mail:wanluzhang657@
櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎櫎
163. com
参 考 文 献:
[1] 史宝胜 . 紫叶李叶色生理变化及影响因素研究[D]. 哈尔
滨:东北林业大学,2006.
[2] 朱书香 . 李属彩叶植物叶片成色机理的研究[D]. 保定:
河北农业大学,2010.
[3] 李亚蒙,王庆菊,沈 向 . 四种李属彩叶树种枝叶花色苷分
布的解剖研究[J]. 山东农业大学学报(自然科学版) ,
2006,37(4) :489 - 494.
[4] 吕福梅 . 四种李属彩叶树木叶片色素及光和特性研究
[D].泰安:山东农业大学,2005.
[5] 鲁仪增 . 红山茶组若干物种及品种花色苷组分变异及其在
分类中的应用研究[D]. 中国林业科学研究院,2006.
[6] 鲁仪增,廖校丽,李纪元,等 . 山茶属红山茶组植物花瓣色
素及其应用的研究进展[J]. 上海农业学报,2007,23(2) :
114 - 118.