全 文 :园 艺 学 报 2010,37(2):193–198
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期:2009–10–14;修回日期:2009–12–30
基金项目:国家科技支撑计划项目(2008BAD92B03);山东省农业良种工程项目(2008LZ09);山东省自然科学基金项目(Y2007D04)
﹡通信作者 Author for correspondence(E-mail: gkskyb@sina.com)
冬枣果皮着色过程中类黄酮类物质成分及含量
的变化
张 琼 1,周广芳 1,*,沈广宁 1,祝恩元 2,王红清 3
(1山东省果树研究所,山东泰安 271000;2山东省科学技术厅,济南 250014;3中国农业大学农学与生物技术学院,
北京 100193)
摘 要:以‘冬枣’为试材,对果皮着色过程中类黄酮类物质的成分及含量变化进行了研究。在果皮中共
检测到 5 种黄酮醇类物质和 8 种黄烷醇类物质,未检测到花色苷类物质。黄烷醇类物质在果实呈现绿色时大
量合成,随着果实变红,其含量下降,而黄酮醇类物质在果实全红时含量最高。贮藏促进了果皮中的类黄酮
类物质的合成。
关键词:枣;黄酮醇;黄烷醇;花色苷;类黄酮
中图分类号:S 665.1 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2010)02-0193-06
The Flavonoids in the Fruit Peel of Ziziphus jujuba Mill. ‘Dongzao’ During
Coloring Process
ZHANG Qiong1,ZHOU Guang-fang1,*,SHEN Guang-ning1,ZHU En-yuan2,and WANG Hong-qing3
(1Shandong Institute of Pomology,Tai’an,Shandong 271000,China;2Department of Science and Technology of Shandong
Province,Jinan 250014,China;3College of Agriculture and Biotechnology,China Agricultural University,Beijing 100193,
China)
Abstract: The cultivar ‘Dongzao’ of Chinese jujube was used to study the types and content variations
of flavonoids in fruit peel during colorling progress. Five kinds of flavonols and 8 kinds of flavanols were
determined and no anthocyanins were detected. The results showed that abundant flavanols were accumulated
in green fruit which quickly decreased after fruit turned red, while the content of flavonols increased. The
accumulation of flavonoids was enhanced after fruit was stored.
Key words:Ziziphus jujuba;flavonol;flavanol;anthocyanin;flavonoid
冬枣(Ziziphus jujuba Mill. ‘Dongzao’)是我国著名的优良晚熟鲜食枣品种之一,具有很高的食用
价值和多种保健功效。目前对枣中所含氨基酸、维生素、多糖、三萜酸、生物碱、环核苷酸及微量元
素等已有大量研究报道(李红卫,2003;李敏和魏弟,2003;雷昌贵 等,2006;夏敦岭 等,2006;
赵爱玲 等,2009),而关于另一类生物活性物质——类黄酮类物质的研究相对较少。类黄酮类物质是
植物中重要的次生代谢产物,主要包括黄酮类、黄酮醇类、黄烷醇类、花色苷类物质,具有抗氧化、清
除自由基、抗癌、改善心血管疾病、抗过敏、抗发炎以及雌激素活性等多种生理功能,其中花色苷类
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物质和黄酮类物质还影响植物的颜色(唐传核,2005)。
冬枣与其它枣品种一样,即使在果实呈绿色时采摘,贮藏于低温弱光条件下,其果实最终仍会变
为红色。这一现象为研究植物果实着色过程中的关键步骤及关键酶提供了契机。目前关于枣色素物质
成分的分析相对较少,亦没有对上述现象进行深入研究。
本研究旨在通过分析冬枣果实发育及贮藏过程中类黄酮类物质的成分及含量的变化,为开发枣果
的保健功效提供参考,并为色素形成机制的研究提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料‘冬枣’于 2008 年 8—10 月采于山东省东营市新户乡,分别于果实呈现绿色、黄白色和红
色时进行采收,各采收 10 kg。
部分绿色果置于 0 ℃冷库中贮藏,待果实变为黄白色、红色时分别取出。
所有材料均在洗净后削取果皮并采用液氮速冻,置于–40 ℃冰箱中保存备用。
1.2 类黄酮类物质的提取
类黄酮类物质的提取及 HPLC-MS 的检测根据张琼等(2008)的方法略为改动。称取果皮样品各
1 g,分别加入 4 mL 0.1%盐酸甲醇溶液,25 ℃下超声水浴 30 min 后,静置于 4 ℃冰箱中 24 h,离心,
取上清液,过微孔滤膜(0.22 μm),用于 HPLC-MS 检测。
1.3 HPLC-MS 检测
HPLC (Waters 2695) 检测条件为:反相 C18 色谱柱(LiChroCART,250 × 4.6 mm i.d.),柱温 30 ℃,
流动相 A 为乙腈、流动相 B 为 1%甲酸水溶液,采用梯度洗脱。
质谱(Micromass Q–TOF micro,Waters)条件为:电喷雾电离源(ESI),毛细管电压 3.5 kV, Cone
电压 20 kV,喷雾器温度 230 ℃,装载气(氮气)流速 700 L · h-1,mass 采集 200 ~ 1 000 Da,负离子
模式。
质谱分析参考文献(Lopes-da-Silva et al.,2002,2007; Milbury et al.,2006;Seeram et al.,2006)
进行,花色苷类物质在 510 nm 下分析,黄酮醇类物质在 350 nm 下分析,黄烷醇类物质在 280 nm 下
分析。为确定各类物质在紫外——可见光下的吸收特征,对所检测到的峰在波长 250 ~ 600 nm 范围内
进行扫描。
以儿茶素标样计算黄烷醇类物质的含量,以槲皮素标样计算黄酮醇类物质的含量,标样均购于美
国 Sigma 公司。
2 结果与分析
2.1 类黄酮类物质成分的鉴定
利用 HPLC-MS 进行物质分离(图 1),对各峰吸收特征及所含片段的质荷比进行了分析,全红果
皮中共检测到 5 种黄酮醇类物质,均为槲皮素的衍生物;8 种黄烷醇类物质,多以儿茶素的多聚体形
式存在(表 1);未检测到花色苷类物质。
2 期 张 琼等:冬枣果皮着色过程中类黄酮类物质成分及含量的变化 195
图 1 ‘冬枣’全红样品的 HPLC 图谱
在 350 nm 检测黄酮醇,280 nm 检测黄烷醇。
Fig. 1 Typical High-performance Liquid Chromatography (HPLC) chromatogram of flavonols (λmax, 350 nm)
and flavanols (λmax, 280 nm) in red fruit of ‘Dongzao’
表 1 ‘冬枣’全红样品中类黄酮类物质的一级质荷比、二级质荷比和可能物质名称
Table 1 Identity,chromatographic and spectral characteristics of the flavonoids in red fruit of ‘Dongzao’
化合物
Compound
峰
Peak
一级质荷比
MS [M+]m/z
级质荷比
S2 [M+]m/z
最大吸收波长/nm
λmax
推测物质名称
Tentative identification
黄酮醇 1 742 301 353 槲皮素的衍生物 Quercetin derivative
Flavonols 2 610 301 354 槲皮素 3-刺槐二糖苷 Quercetin 3-robinobioside
3 610 301 354 槲皮素 3-芸香苷 Quercetin 3-rutinoside
4 596 301 359 槲皮素的衍生物 Quercetin derivative
5 678 301,580 351 槲皮素的衍生物 Vderivative
黄烷醇 6 578 289,407 279 原花色素 B4 Procyanidin B4
Flavanols 7 866 289,578 279 儿茶素三聚体 Catechin tripolymer
8 289 289 279 儿茶素 Catechin
9 578 287,289 279 原花色素 B1 Procyanidin B1
10 866 287,578 279 儿茶素三聚体 Catechin tripolymer
11 289 289 278 表儿茶素 Epcatechin
12 866 289,576 280 儿茶素三聚体 Catechin tripolymer
13 578 289,407 269 儿茶素二聚体 Catechin dimer
2.2 果实着色过程中类黄酮类物质的积累
对不同色泽枣果实果皮中黄烷醇类和黄酮醇类物质含量进行了测定。
测定结果(图 2)显示,在枣果实呈现绿色和黄白色时,果皮中的黄烷醇类物质含量相对较高,
分别为 73.3 和 67.6 mg · g-1;枣果变红后,果皮中的黄烷醇类物质含量降低,仅为上述二者的 10% 左
右(7 mg · g-1)。
而果皮中的黄酮醇类物质含量在果实呈现红色时为 0.49 mg · g-1,相对于绿色和黄白色时增加了约
20%。
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图 2 不同色泽果皮中黄烷醇类和黄酮醇类物质的含量
Fig. 2 The contents of flavanols and flavonols in different color peels
图 3 为冬枣果实贮藏变红样品的 HPLC 图谱。经 HPLC 分析可知,绿果皮在贮藏一段时间后转黄
白和变红后的黄烷醇和黄酮醇类物质种类未发生变化(图 3),但含量较自然生长过程中黄白果皮和红
果皮的含量显著增加。
图 4 为冬枣绿色果实贮藏变色过程中黄烷醇类和黄酮醇类物质含量的变化。
由图 4 可知,黄烷醇类物质的含量在贮藏果实呈现黄白色时达到 149.9 mg · g-1,全红时达到 13.6
mg · g-1,比自然着色同期增加近 1 倍。
黄酮醇类物质含量在贮藏果实呈现黄白色时为 0.46 mg · g-1,全红时为 0.72 mg · g-1,含量相对自
然着色同期约增加 30%左右(图 4)。
图 3 ‘冬枣’果实贮藏变红样品的 HPLC 图谱
350 nm 检测黄酮醇,280 nm 检测黄烷醇。
Fig. 3 Typical HPLC chromatogram of flavonols (λmax, 350 nm) and flavanols (λmax, 280 nm)
in peels of fruits changed into red during storage
2 期 张 琼等:冬枣果皮着色过程中类黄酮类物质成分及含量的变化 197
图 4 ‘冬枣’绿色果实贮藏变色过程中黄烷醇类和黄酮醇类物质含量的变化
Fig. 4 Variations in the contents of flavanols and flavonols in peels with color changing of green fruit during storage
3 讨论
目前已有一些关于枣红色素提取的研究(刘蒲和徐民,1995;张凤秀和张光先,1998;付凯卿和
曹艳萍,2001;常世敏 等,2004;李红卫 等,2004;李志洲和杨海涛,2004;孙灵霞 等,2005;夏
敦岭,2006),多数推测使枣着色的色素物质可能是花青素或者是花青素与其它色素物质综合作用的结
果。本研究在冬枣中检测到 5 种黄酮醇类物质,8 种黄烷醇类物质,未检测到花色苷类物质,表明使
冬枣着色的色素物质不是花色苷。黄酮醇、黄烷醇和花色苷有共同的合成前体二氢黄酮醇(Lancaster,
1992),存在前体物质竞争关系。本研究未检测到前人报道的花色苷类物质,这一现象值得深入研究。
本研究结果表明,冬枣果实着色前期大量合成黄烷醇,随着果实由黄白变红,其含量下降,而同
期黄酮醇类物质含量相对增加,这与其他水果果皮着色中黄烷醇和黄酮醇类物质变化趋势(原永兵 等,
1995;Halbwirth et al.,2006;张琼 等,2008)一致。贮藏后果皮中的黄烷醇和黄酮醇物质含量相对
自然生长状态下色泽度相似的果实果皮中的含量增加,说明贮藏促进了果皮中类黄酮类物质的合成。
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