全 文 ：Science of Sericulture 蚕业科学
收稿日期:2013 － 09 － 24 接受日期:2013 － 11 － 17
资助项目:浙江省蚕桑产业科技创新团队项目(No． 2011Ｒ50028) ，浙
江省 蚕 桑 农 业 新 品 种 选 育 重 大 科 技 专 项 (No．
2012C12910) ，现代农业产业技术体系建设专项(No．
CAＲS-22)。
第一作者信息:钱文春(1968 －) ，男，高级农艺师。
E-mail:cbb2068003@ sina． com
通信作者信息:计东风，研究员。
Tel:0571-86404088，E-mail:dongfeng_ji@ 126． com
* Corresponding author． E-mail:dongfeng_ji@ 126． com
2014，40(2) :0290 － 0294
ISSN 0257 － 4799;CN 32 － 1115 /S
E-mail:CYKE@ chinajournal． net． cn
桑椹矢车菊-3-O-葡萄糖苷的提取及在不同果桑品种中的含量
和稳定性测定
钱文春1 柳丽萍1 钟 石2 杨永健1 殷益明1 李有贵2 计东风2
(1湖州市经济作物技术推广站，浙江湖州 313000; 2浙江省农业科学院蚕桑研究所，杭州 310021)
摘 要 矢车菊-3-O-葡萄糖苷(C3G)是桑椹花青素的主要成分之一。以 8 个果桑品种的桑椹鲜果为材料，采用超声波辅助
酸性有机溶剂浸提法提取 C3G，并初步建立桑椹 C3G含量的高效液相色谱(HPLC)检测方法。以体积比为 44∶ 6 的 0. 2%磷
酸-乙腈作为提取溶剂，当料液质量浓度为 0. 125 g /mL时，桑椹 C3G的浸提效率较高;不同桑品种桑椹鲜果中的 C3G 含量存
在极显著差异，其中果桑品种台湾 46C的桑椹 C3G含量最高，质量分数高达 0. 133 7%左右，而果桑品种桂花蜜的桑椹 C3G含
量极低，质量分数为 0. 000 6%。桑椹鲜果冷冻(－ 20 ℃)保存可减缓 C3G的降解;常温(25 ℃)保存 4 h桑椹中的 C3G比较稳
定，7 h后 C3G的降解率达 22. 949 1% 左右，48 h后降解率高达 58. 169 2%左右。果桑品种台湾 46C的桑椹中富含 C3G，桑椹
鲜果采摘后应及时提取 C3G，并在密闭、低温环境中储藏。
关键词 桑椹;矢车菊-3-O-葡萄糖;超声波辅助有机溶剂浸提;高效液相色谱法;品种差异;稳定性
中图分类号 S663. 9;S886. 9 文献标识码 B 文章编号 0257 － 4799(2014)02 － 0290 － 05
Extraction of Cyanidin-3-O-glucoside Chloride from Mulberry Fruit
and Determination of Its Content and Stability in Different Mulberry
Varieties
QIAN Wen-Chun1 LIU Li-Ping1 ZHONG Shi2 YANG Yong-Jian1 YIN Yi-Ming1 LI You-Gui2
JI Dong-Feng2*
(1Huzhou Economic Crop Technology Promotion Station，Huzhou Zhejiang 313000，China;2Sericultural Ｒesearch Institu-
te，Zhejiang Academy of Agricultural Science，Hangzhou 310021，China)
Abstract Cyanidin-3-O-glucoside (C3G)is one of the main component of mulberry anthocyanins． The C3G was extrac-
ted by ultrasound-assisted acidic organic solvent method from mulberry fruit of 8 varieties，and assayed elementarily by
high performance liquid chromatography (HPLC)． The results showed that high productiveness could be achieved using
0. 2% phosphoric acid and acetonitrile (V/V =44∶ 6)as extraction solvent and the mass ratio of material to solvent was
set at 0. 125 g /mL． Significant difference of C3G content in fresh fruit was observed between different mulberry varieties．
C3G content in mulberry fruit of Taiwan46C was the highest，with mass fraction up to around 0. 133 7%． That of Guihua-
mi was very low，being only 0. 000 6%． Cryopreservation
(－20 ℃)of mulberry fruit could reduce degradation of
C3G in it． Under room temperature (25 ℃) ，C3G of mul-
berry fruit was relatively stable at 4 h，but had a degrada-
tion rate up to 22. 949 1% at 7 h and a degradation rate
as high as 58. 169 2% at 48 h． These results indicated
that mulberry fruit of Taiwan46C is rich in C3G，which
should be extracted timely after the fruit is harvested，and
stored in airtight and low temperature environment．
DOI:10.13441/j.cnki.cykx.2014.02.019
第 2 期 钱文春等:桑椹矢车菊-3-O-葡萄糖苷的提取及在不同果桑品种中的含量和稳定性测定 291
Key words Mulberry fruit;Cyanidin-3-O-glucoside;Ultrasound-assisted extraction with organic solvent;HPLC;Variety
difference;Stability
花青素(anthocyanins)又称花色素，是植物花和果
实中的一种主要呈色物质［1］，被誉为继水、蛋白
质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质之后的人体
第 7 大必需营养素，因而成为天然色素中最有发展
利用前景的一类色素［2］。目前用于提取花青素的
主要原料有桑椹、蓝莓、葡萄皮、黑加仑、紫玉米、紫
甘蓝等。桑椹花青素以其提取率高、结构较稳定等
特点［1］，已经列为卫生部公告许可使用的食品添加
剂品种，在食品和保健品领域都有广泛应用。桑椹
花青素的主要成分是矢车菊-3-O-葡萄糖苷(C3G)
和矢车菊-3-芸香苷(C3Y)［3］。现代药理学研究证
明 C3G具有显著的抗氧化［4］、抗肿瘤［5］、保护神经
系统［6］以及恢复短暂性视力减弱［7］等多种医疗保
健作用。另有研究发现 C3G可作为植物保护剂，保
护棉花叶片免受棉铃虫的危害［8］。因此，近年来对
桑椹 C3G的需求量急剧增加。
桑椹 C3G属黄酮类物质，存在高度分子共轭体
系，具有酸性与碱性基团，易溶于水、甲醇、乙醇、乙
酸和丙酮等极性溶剂，故桑椹 C3G多采用酸性溶剂
提取［1］。pH值、温度、光照、苯酚类化合物、酶、金
属离子、盐、维生素 C 和氧化物等对花青素的稳定
性具有显著的破坏作用［9］。现有测定桑椹花青素
含量的方法主要为 pH 示差法［10 － 11］，其原理是根据
不同 pH条件下花青素结构差异，使可见光谱发生
变化来测定花青素含量。由于花青素的颜色不但
受花青素核上取代基的位置、糖苷与酰基种类和数
量的影响，还受到提取液中辅色剂和金属离子等的
影响［12］，导致采用 pH 示差法难以对样品中的花青
素准确定量。本项研究采用超声波辅助酸性有机
溶剂浸提法提取桑椹 C3G，建立桑椹 C3G 的高效液
相色谱(HPLC)检测方法，比较不同果桑品种桑椹
鲜果中的 C3G含量差异，并初步探讨储藏温度对桑
椹鲜果中 C3G稳定性的影响，为桑椹花青素的产业
化生产提供试验依据。
1 材料与方法
1. 1 材料及主要试剂和仪器
供试果桑品种:台湾 72C，大 10，台湾 46C，
8632，四季果桑，安杂八号，桂花蜜，日本田橙。
桑椹鲜果:不同桑品种的桑椹鲜果均采自湖州
市南浔区练市镇朱家兜村蚕桑专业合作社种植桑
园，将鲜果立即提取 C3G或 － 20 ℃保存。
主要试剂和仪器:矢车菊-3-O-葡萄糖苷标准品
(美国 Sigma 公司) ，乙腈(美国 Honeywell 公司) ，其
他化学试剂均为国产分析纯;HF-1B 超声波提取仪
(北京弘祥隆生物技术开发有限公司) ，高效液相色
谱仪-2487紫外检测器(美国Waters公司)。
1. 2 C3G提取方法及部分提取条件的单因素试验
1. 2. 1 C3G提取的基本流程 鲜果清洗、晾干→匀
浆→溶剂定容→超声波提取(1 100 W，60 min)→提
取液 14 000 r /min 离心 20 min，上清液以 HPLC 法
测定。
1. 2. 2 提取溶剂选择 参照文献［11，13］。称取不
同品种的桑椹鲜果 10 g，匀浆，分别加入体积比为
4∶ 6的 0. 1% HCl-95%乙醇(溶剂 A)、体积比为 44∶ 6
的 0. 2%磷酸-乙腈(溶剂 B)并定容至 100 mL，按照
“1. 2. 1”所述方法提取 C3G，2 组提取物样品的上清
液经 HPLC法测定 C3G含量。重复 3次试验。
1. 2. 3 提取溶剂用量选择 称取大 10 的桑椹鲜果
10 g，研磨成匀浆，按料液质量浓度 0. 500、0. 200、
0. 125、0. 091、0. 071、0. 059、0. 050、0. 034 g /mL加入溶
剂 B，按照“1. 2. 1”所述方法提取 C3G，8 组提取物样
品的上清液经 HPLC 法测定 C3G 含量。重复 3 次
试验。
1. 3 C3G含量的 HPLC法检测
1. 3. 1 标准工作曲线建立 配制质量浓度为 10、20、
40、60、100 μg /mL的 C3G标准品溶液，参照文献［13］
的 HPLC法检测。色谱柱 SunFire(30 mm × 100 mm，
5 μm) ，流动相为体积比 91∶ 9 的 0. 2%磷酸-乙腈溶
液，流速 1 mL /min，检测波长 520 nm，进样量 50 μL。
以 C3G标准品溶液质量浓度为 X 轴，以色谱峰面积
为 Y轴，绘制标准曲线并得出回归方程与回归系数。
1. 3. 2 样品的 C3G 含量测定 采用 HPLC 法［13］测
定桑椹提取液中的 C3G 含量，检测条件同“1. 3. 1”。
桑椹鲜果中 C3G的质量分数 =测试液中的 C3G总量
(g)/鲜果质量(g)×100%。重复 3次测定。
1. 3. 3 检测方法的稳定性试验 将 C3G标准品溶解
于体积比 91∶ 9 的 0. 2%磷酸-乙腈溶液中，配制成质
292 蚕 业 科 学 2014;40 (2)
量浓度为10 μg /mL的标准液，常温(25 ℃)放置0、3、
6、9、12、18、24、48 h 后测定其含量，计算降解率:C3G
降解率 =测试液中 C3G总量(μg)/10 × 100%。设置
3个重复。
1. 4 不同温度条件下桑椹鲜果中的 C3G 稳定性
测试
取各果桑品种的成熟桑椹鲜果及 － 20 ℃保存 7
d后的冻果各 10 g，冻果解冻后立即匀浆;另取大 10
的成熟桑椹鲜果 10 g，于 25 ℃下放置 0、0. 5、4、7、10、
13、24、30、48 h后匀浆。按料液质量浓度 0. 125 g /mL
加入溶剂 B，采用“1. 2. 1”所述方法提取 C3G，上清液
用 HPLC法测定 C3G含量。设置 3个重复。
1. 5 数据处理
采用 Excel与 SPSS 12. 0 软件对数据进行整理、
方差分析和多重比较。所有结果均以 x ± s表示。
2 结果与分析
2. 1 HPLC法检测桑椹 C3G 含量的线性范围及稳
定性
图 1 桑椹提取液中 C3G检测的 HPLC谱图
Fig. 1 The HPLC spectrogram of C3G extracted
from mulberry fruit
以溶剂 B作为流动相时，分离桑椹 C3G 提取液
所得色谱峰尖锐，分离效率高，经标准品确认，21. 066
min所对应的色谱峰为 C3G(图 1)。绘制 C3G 含量
检测的标准曲线(图 2) ，并建立线性回归方程为 Y =
55 881X +8 375，Ｒ2 =0. 999，C3G的质量浓度在 10 ～
100 μg /mL范围内呈现良好的线性关系。C3G标准
品溶液在配制 12 h内稳定性良好，降解率 ＜ 1%，放
置 48 h后降解率达到 8. 07%(图 3)。
图 2 HPLC法测定桑椹 C3G含量的标准曲线
Fig. 2 The standard curve for measuring C3G of
mulberry fruit by HPLC method
图 3 25 ℃下 10 μg·mL －1标准溶液中的
C3G在流动相中的稳定性
Fig. 3 The stability of 10 μg·mL －1 C3G standard solution
in mobile phase at 25 ℃
2. 2 提取溶剂对桑椹鲜果 C3G提取效果的影响
2. 2. 1 2 种溶剂的提取效果比较 分别用体积比
为 4∶ 6 的 0. 1% HCl-95%乙醇(溶剂 A)、体积比
为 44∶ 6 的 0. 2%磷酸-乙腈(溶剂 B)作为供试果
桑品种桑椹 C3G 的提取溶剂。如图 4 所示，大多
数品种的桑椹鲜果用溶剂 B 提取 C3G的提取率显
著高于用溶剂 A 提取 C3G 的提取率(P ＜ 0. 01)。
因此，以溶剂 B 作为提取溶剂进行后续试验。
2. 2. 2 提取溶剂的用量 以大 10 的桑椹鲜果为原
料，添加不同体积的溶剂 B 配制成不同料液质量浓
度的原料液提取 C3G，结果如图 5 所示。适当增加
溶剂用量有利于 C3G 溶出，可以提高 C3G 提取率，
当料液质量浓度为 0. 125 g /mL时浸提效果较好，继
续增加溶剂用量时，C3G 提取率却逐渐下降，当料
液质量浓度达到 0. 034 g /mL时，C3G提取率又显著
上升。出现上述变化情况的具体原因有待进一步
研究。从节约溶剂和提高 C3G提取效率考虑，选择
料液质量浓度为 0. 125 g /mL进行后续试验。
第 2 期 钱文春等:桑椹矢车菊-3-O-葡萄糖苷的提取及在不同果桑品种中的含量和稳定性测定 293
溶剂 A为体积比 4∶ 6 的 0. 1% HCl-95%乙醇，溶剂 B为体积比 44∶ 6 的 0. 2%磷酸-乙腈;采用 t检验，* P ＜ 0. 05，＊＊P ＜ 0. 01。
Solvent A was the mixed solution of 0. 1% HCl-95% ethanol (V∶ V = 4∶ 6)．
Solvent B was the mixed solution of 0. 2% H3PO4-amyl cyanide (V∶ V = 44∶ 6)．
Statistical analysis was evaluated by t test． * P ＜ 0. 05 and ＊＊P ＜ 0. 01．
图 4 2 种有机溶剂提取桑椹鲜果 C3G的效果比较
Fig. 4 A comparison on C3G extraction efficiency from fresh mulberry fruit by two organic solvents
图 5 提取溶剂用量对桑椹鲜果 C3G提取效果的影响
Fig. 5 Effect of extraction solvent dosage on the extraction
efficiency of C3G from fresh mulberry fruit
2. 3 供试果桑品种桑椹鲜果中的 C3G含量及其稳
定性比较
如图 6 所示，不同果桑品种新鲜桑椹中的 C3G
含量存在极显著差异，其中果桑品种台湾 46C 桑椹
鲜果中的 C3G 质量分数高达 0. 133 7% ± 0. 002
7%，而果桑品种桂花蜜新鲜桑椹中的 C3G 质量分
数仅有 0. 000 6% ± 0%，二者的含量相差 222. 83
倍。桑椹鲜果冷冻保存 7 d 后，所有果桑品种桑椹
中的 C3G含量都有不同程度降低，其中台湾 46C 的
桑椹 C3G降解率最高，为 15. 999 7%，四季果桑桑
椹 C3G的降解率则仅为 0. 204 3%。
图 6 冷冻(－20 ℃)保存 7 d后不同果桑品种桑椹鲜果中的 C3G含量变化
Fig. 6 Change of C3G content in mulberry fruit of different varieties stored in － 20 ℃ for 7 days
294 蚕 业 科 学 2014;40 (2)
进一步以大 10 的桑椹鲜果为材料，于采摘后不
同时间点测定常温保存后桑椹中的 C3G含量变化，
结果如图 7 所示:采摘后 4 h内，桑椹中的 C3G比较
稳定，降解率不明显;继续常温放置 7 h，桑椹中的
C3G降解率达到 22. 949 1% ± 4. 956 2%;随着时间
延长降解率逐步升高，至 48 h 时，降解率高达
58. 169 2% ±3. 011 2%。
图 7 常温(25 ℃)保存果桑品种大 10 桑椹鲜果中的
C3G含量变化
Fig. 7 Change of C3G content in fresh mulberry fruit of
variety Da 10 stored at 25 ℃
3 小结
本项研究采用 HPLC法检测桑椹鲜果提取液中
的 C3G 含量，当检测样品中 C3G 的质量浓度在 10
～ 100 μg /mL范围内呈现良好的线性关系，以体积
比为 91∶ 9 的 0. 2%磷酸-乙腈为流动相可有效分离
检测出桑椹提取液中的 C3G。采用超声波辅助有机
溶剂浸提的方法提取桑椹鲜果中的 C3G，以体积比
为 44∶ 6的 0. 2%磷酸-乙腈作为提取溶剂，当提取溶
剂添加至料液质量浓度为 0. 125 g /mL 时对桑椹
C3G的浸提效率较高。不同果桑品种新鲜桑椹中
的 C3G含量存在极显著差异(P ＜ 0. 01) ，其中台
湾 46C 新鲜桑椹中的 C3G含量是桂花蜜新鲜桑椹
中 C3G含量的 222. 83 倍。桑椹鲜果冷冻保存可
减缓桑椹中 C3G 的降解;常温保存 4 h 内 C3G 比
较稳定，7 h 后降解率明显上升，48 h 后的降解率
高达 58. 169 2%左右。徐玉娟等［14］、曹军胜等［15］
报道长时间高温和光照对桑椹花青素有明显的破
坏作用。本试验中桑椹鲜果在常温下放置，桑椹
C3G的降解率随着放置时间延长而显著增高。可
能是由于桑椹长期暴露于空气中，光照引起了
C3G的降解［14］，但具体原因有待进一步研究。因
此，桑椹鲜果采摘后应及时提取花青素，并在密
闭、低温环境中储藏。
参考文献 (Ｒeferences)
［1］ 王振江，肖更生，刘学铭，等．桑椹花青素的研究进展［J］．蚕业
科学，2006，32(1) :90 － 94
［2］ 吴萍，李奕仁．桑椹花青素的研究进展及其应用前景［J］．中国
蚕业，2005，26(2) :4 － 6
［3］ Suh H J，Noh D O，Kang C S，et al． Thermal kinetics of color deg-
radation of mulberry fruit extract［J］． Nahrung，2003，47(2) :132
－ 135
［4］ Tsuda T，Watanabe M，Ohshima K，et al． Antioxidative activity of
anthocyanin pigments cyanidin 3-O-． beta． -D-glucoside and cya-
ndin［J］． J Agric Food Chem，1994，42(11) :2407 － 2410
［5］ Chen P N，Chu S C，Chiou H L，et al． Mulberry anthocyanins，cya-
nidin-3-rutinoside and cyanidin 3-glucoside，exhibited an inhibitory
effect on the migration and invasion of a human lung cancer cell
line［J］． Cancer Lett，2005，235(2) :248-259
［6］ Kang T H，Hur J Y，Kim H B，et al． Neuroprotective effects of the
cyanidin-3-O-D-beta-glucopyranoside isolated from mulberry fruit
against cerebral ischemia［J］． Neurosci Lett，2006，391(3) :122 －
126
［7］ Matsumoto H，Inaba H，Kishi M，et al． Orally administered delphini-
din 3-rutinoside and cyanidin 3-glucoside and cyandin 3-rutinoside
are directly absorbed in rats and humans and appear in the blood
as the intact forms［J］． J Agric Food Chem，2001，49(3) :1546
－ 1551
［8］ Hedin P A，Jenkins J N，Collum D H，et al． Plant resistance to in-
sects［M］． Washington，DC:American Chemical Society，1983:
347 － 358
［9］ Shahidi F，Naczk M． Phenolics in food and nutraceuticals［M］． Bo-
ca Ｒaton:CＲC Press，2004:443 － 461
［10］ 杨兆艳． pH示差法测定桑椹红色素中花青素含量的研究［J］．
食品科技，2007，32(4) :201 － 203
［11］ 江岩．新疆药桑椹花青素的提取和测定［J］． 食品科学，2010，
31(14) :93 － 96
［12］ Stintzing F C，Stintzing A S，Carle Ｒ，et al． Color and antioxidant
properties of cyanidin-based anthocyanin pigments［J］． J Agric
Food Chem，2002，50(21) :6172 － 6181
［13］ 薛晓丽．高效液相色谱法测定黑米提取物中矢车菊色素的成
分及含量［J］．食品科技，2010，35(2) :268 － 271
［14］ 徐玉娟，肖更生，刘学铭，等．桑椹红色素稳定性的研究［J］．蚕
业科学，2002，28(3) :265 － 269
［15］ 曹军胜，曹娟云，刘长海．桑椹红色素的提取及其稳定性［J］．
食品工业，2002(3) :20 － 21