全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 　艺 　学 　报 　2006, 33 (4) : 741～744
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 11 - 05; 修回日期 : 2006 - 02 - 09
基金项目 : 中德科学中心资助项目 〔GZ051210 (154) 〕3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: zhjzhu@ zju1edu1cn)
芥蓝叶和薹的硫代葡萄糖苷组分及含量
陈新娟　朱祝军 3 　杨　静　刘永华
(浙江大学园艺系 , 浙江杭州 310029)
摘 　要 : 采用高效液相色谱法 , 对芥蓝 (B rassica a lboglabra Bailey) 叶片和花薹硫代葡萄糖苷 (简称
硫苷 ) 的组分与含量进行了鉴定和分析。结果表明 , 叶片和花薹的硫苷组分相同 , 由 6种脂肪族硫苷
(3 -甲基亚硫酰丙基硫苷、2 -羟基 - 3 -丁烯基硫苷、2 -丙烯基硫苷、4 -甲基亚硫酰丁基硫苷、5 -甲基
亚硫酰戊基硫苷和 3 -丁烯基硫苷 ) 和 4种吲哚族硫苷 (4 - 羟基吲哚甲基硫苷、吲哚甲基硫苷、4 - 甲氧
基吲哚甲基硫苷和 1 -甲氧基吲哚甲基硫苷 ) 组成 , 其中 3 - 甲基亚硫酰丙基硫苷、2 - 丙烯基硫苷和 5 -
甲基亚硫酰戊基硫苷 3种组分为芥蓝中首次被检测到。花薹总硫苷的含量达到 4 90711μg·g- 1 DM , 是叶
片的 4157倍。叶片和花薹中 , 3 -丁烯基硫苷为主要硫苷 , 分别占硫苷总含量的 56146%和 60137% ; 吲哚
甲基硫苷的含量其次 , 分别占总含量的 18185%和 11110% ; 5 - 甲基亚硫酰戊基硫苷的含量最低 , 仅占总
含量的 0126%和 0139%。叶片脂肪族硫苷的相对含量低于花薹 , 但是其吲哚族硫苷相对含量高于花薹。
关键词 : 芥蓝 ; 叶 ; 薹 ; 硫代葡萄糖苷
中图分类号 : S 635　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2006) 0420741204
Com position and Con ten t of Glucosinola tes in L eaves and Bolting Stem s of
Ch inese Ka le Quan tif ied by HPLC
Chen Xinjuan, Zhu Zhujun3 , Yang J ing, and L iu Yonghua
(D epartm ent of Horticu lture, Zhejiang U niversity, Hangzhou, Zhejiang 310029, Ch ina)
Abstract: The composition and content of glucosinolates ( GSs) in young leaves and bolting stem s of
Chinese kale (B rassica a lbog labra Bailey) were analyzed by HPLC. Ten kinds of GSs were identified in both
parts, including six aliphatic GSs ( 32methylsulfinylp ropyl GS, 22hydroxybut232enyl GS, 22p ropenyl GS, 42
methylsulfinylbutyl GS, 52methylsulfinylpentyl GS and 32butenyl GS) and four indolyl GSs (42hydroxyindol2
32ylmethyl GS, indol232ylmethyl GS, 42methoxyindol232ylmethyl GS and neoindol232ylmethyl GS). 32methyl2
sulfinylp ropyl GS, 22p ropenyl GS and 52methylsulfinylpentyl GS were firstly detected in Chinese kale. Total
content of GSs in bolting stem s was 4 90711μg·g- 1DM , being 4157 folds as that in leaves. The main indi2
vidual GS was 32butenyl GS, accounting for 56146% and 60137% of the total GSs in leaves and bolting
stem s, respectively. The m inor individual GS was indol232ylmethyl GS, accounting for 18185% and 11110%
of the total GSs in leaves and bolting stem s, respectively. And 52methylsulfinylpentyl GS was p resent at the
lowest amount, only accounting for 0126% and 0139% of the total GSs in leaves and bolting stem s, respec2
tively. The relative p roportion of aliphatic GSs in leaves was lower than in bolting stem s, and that of indolyl
GSs in leaves was higher than in bolting stem s.
Key words: Chinese kale (B rassica a lbog labra) ; Leave; Bolting stem; Glucosinolate
硫代葡萄糖苷 (简称硫苷 ) 是植物中一种特殊的次生代谢物质 , 它的存在与植物的风味、抗
病、抗虫等功能特征有关〔1〕。近年来 , 关于硫苷对人体有益作用的研究报道逐渐增多 , 尤其是对
抗癌作用的研究成为一个新热点。许多报道表明芸薹属植物中含有丰富的硫苷〔2〕。目前对起源于
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园 　　艺 　　学 　　报 33卷
欧洲的芸薹属蔬菜的硫苷已有较多研究〔3〕, 而对起源于我国的芸薹属蔬菜则研究较少。芥蓝
(B rassica a lbog labra Bailey) 原产于我国南部 , 以肥嫩的花薹和嫩叶供食用 , 是我国著名的特产蔬
菜之一。
作者采用 HPLC和 HPLC2ESI2MS分析方法 , 对芥蓝叶片和花薹中硫苷的组成及含量进行了鉴定
和分析 , 为以后芥蓝的营养价值、食用方式以及育种的研究提供理论和技术支撑。
1　材料与方法
试验品种为 ‘尖叶夏芥蓝 ’, 于 2005年 9月 1日～11月 20日在浙江大学蔬菜研究所试验地进行
露地种植。每个小区面积 18 m2 , 种植 50株 , 株距、行距均为 50 cm, 3次重复。在主薹充分生长 ,
花蕾未开时采收。每个小区采生长正常的典型植株 5株 , 分为柔嫩叶片 (包括叶柄 ) 和花薹 (主
薹 )。采收后 , 样品迅速用液氮冷冻 , 真空冷冻干燥后粉碎 , 放置干燥器中超低温保存。
硫苷的测定方法参照 Krumbein等的方法〔4〕。0125 g冻干样品用 4 mL 70%的甲醇于 75℃水浴中
提取 10 m in, 然后加 1 mL乙酸钡 , 4 000 r·m in - 1离心 10 m in。沉淀再用 70%的甲醇提取两次。取 5
mL提取液和 200μL硫酸酯酶液 ( Sigma2A ldrich公司 ) , 依次缓慢流经 JT Baker7121201固相萃取柱
(填充 500μL DEAE SephadexTM A25; Amersham B iosciences公司 ) , 室温下反应 12 h后用 215 mL超纯
水洗脱。同时做一个平行重复 , 在样品中加入 100μL 5 mmol·L - 1 2 - 丙烯基硫苷 ( Sigma2A ldrich公
司 ) 作为内标 , 其它操作相同。
取 20μL 洗脱液进行 HPLC分析。 Shimadzu2HPLC分析系统 ( Shimadzu公司 ) 构成如下 : 泵
(LC210AT)、柱温箱 (CTO210A)、紫外检测器 ( SPD210A )、系统控制器 ( SCL210A VP) 和分析程
序 (Class VP)。色谱柱为 p rontosil ODS2 柱 ( 250 mm ×4 mm, 5 μm; B ischoff公司 )。流动相 A
(M illi2Q超纯水 ) 和 B (乙腈 , Tedia公司 ) 呈梯度变化 : 0→32 m in 0%B→20%B , 33→38 m in 20%
B, 39→40 m in 20% B→100% B。检测波长 229 nm, 流速 113 mL·m in - 1 , 柱温 35℃。采用 HPLC2
ESI2MS系统 (Agilent 1100; Agilent公司 ) 测定样品组分的质谱图 , 根据质谱特征图来鉴定各种组分
成分。
2　结果与分析
211　芥蓝叶和薹的硫苷组分
本试验中芥蓝叶和薹中都检测到了 10种硫苷组分 , 并且两个部位的组分相同 (图 1)。10种组
分中 , 3 -甲基亚硫酰丙基硫苷、2 -羟基 - 3 -丁烯基硫苷、2 - 丙烯基硫苷、4 - 甲基亚硫酰丁基硫
苷、5 -甲基亚硫酰戊基硫苷和 3 - 丁烯基硫苷等 6种硫苷都来源于甲硫氨酸 , 属于脂肪族硫苷。而
其余的 4 -羟基吲哚甲基硫苷、吲哚甲基硫苷、4 -甲氧基吲哚甲基硫苷和 1 -甲氧基吲哚甲基硫苷等
4种硫苷都来源于色氨酸 , 含有吲哚基团 , 属于吲哚族硫苷。
212　芥蓝叶和薹的脂肪族硫苷含量
表 1表明 , 6种脂肪族硫苷在花薹中的含量都大大高于叶片。两个部位之间含量差异最小的是
3 -甲基亚硫酰丙基硫苷 (4168倍 ) , 差异最大的是 4 -甲基亚硫酰丁基硫苷 (7107倍 )。芥蓝叶片和
花薹硫苷含量以 3 -丁烯基硫苷为最高 , 分别占硫苷总含量的 56146%和 60137% ; 而 5 - 甲基亚硫酰
戊基硫苷含量最低 , 仅占硫苷总含量的 0126%和 0139%。花薹中脂肪族硫苷总含量达到 4 02814
μg·g- 1 DM , 其含量是叶片的 5114倍。
213　芥蓝叶和薹的吲哚族硫苷含量
芥蓝花薹中各种吲哚族硫苷的含量显著地高于叶片 , 吲哚甲基硫苷、4 - 甲氧基吲哚甲基硫苷和
4 -羟基吲哚甲基硫苷分别为叶片的 2146、2171和 6197倍。4种吲哚硫苷组分中 , 叶片和花薹中含
量最高的都是吲哚甲基硫苷 , 分别占硫苷总含量的 18185% (20017μg·g- 1 DM ) 和 11110% (54418
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　4期 陈新娟等 : 芥蓝叶和薹的硫代葡萄苷组分及含量 　
μg·g- 1DM ) ; 而 4 -羟基吲哚甲基硫苷含量最低 , 只占硫苷总含量的 1121% (1218μg·g- 1 DM ) 和
1183% (8819μg·g- 1 DM )。花薹中吲哚族硫苷总含量为 87817μg·g- 1 DM , 是叶片的 3103倍。
图 1　芥蓝脱硫硫代葡萄糖苷 HPLC色谱图
1: 3 -甲基亚硫酰丙基脱硫硫苷 ; 2: 2 - 羟基 - 3 - 丁烯基脱硫硫苷 ; 3: 2 -丙烯基脱硫硫苷 ; 4: 4 - 甲基亚硫酰丁基脱硫硫苷 ;
5: 5 - 甲基亚硫酰戊基脱硫硫苷 ; 6: 3 - 丁烯基脱硫硫苷 ; 7: 4 - 羟基吲哚甲基脱硫硫苷 ; 8: 吲哚甲基脱硫硫苷 ;
9: 4 - 甲氧基吲哚甲基脱硫硫苷 ; 10: 1 -甲氧基吲哚甲基脱硫硫苷。
F ig. 1　HPLC chroma togram of desulpho2GSs ( ds2GSs) in Ch inese ka le
1: 32methylsulfinylp ropyl ds2GS; 2: 22hydroxybut232enyl ds2GS; 3: 22p ropenyl ds2GS; 4: 42methylsulfinylbutyl ds2GS;
5: 52methylsulfinylpentyl ds2GS; 6: 32butenyl ds2GS; 7: 42hydroxyindol232ylmethyl ds2GS; 8: Indol232ylmethyl ds2GS;
9: 42methoxyindol232ylmethyl ds2GS; 10: 12methoxyindol232ylmethyl ds2GS.
214　芥蓝叶和薹的总脂肪族、总吲哚族和总硫苷含量
花薹中 6种脂肪族硫苷组分的相对含量 (与总硫苷的百分比 ) 都高于叶片中的 , 但是除了 4 - 羟
基吲哚甲基硫苷相对含量略高于叶片外 , 其它 3种吲哚族硫苷组分相对含量都显著低于叶片。叶片脂
肪族硫苷相对含量 (72179% ) 低于花薹 (82106% ) , 但吲哚族硫苷相对含量 (27121% ) 高于花薹
(17194% )。芥蓝花薹硫苷总含量是叶片的 4157倍。
表 1　芥蓝叶和薹硫代葡萄糖苷的含量和组成
Table 1　Com position and con ten t of GSs in ed ible leaves and bolting stem s of Ch inese ka le
硫苷 GS
叶 Leaves
含量 Content
(μg·g - 1DM)
占总硫苷 Percentage
of total GSs( % )
薹 Bolting stem s
含量 Content
(μg·g - 1DM)
占总硫苷 Percentage
of total GSs( % )
脂肪硫苷 A liphatic GSs
　3 - 甲基亚硫酰丙基硫苷 32methylsulfinylp ropyl GS 　 1611 ±116 　1150 ±0104 　 7513 ±1113 　1153 ±0102
　2 - 羟基 - 3 - 丁烯基硫苷 22hydroxybut232enyl GS 　 1719 ±017 　1168 ±0119 11514 ±1714 　2135 ±0114
　2 - 丙烯基硫苷 22p ropenyl GS 　 8213 ±618 　7171 ±0172 45512 ±3512 　9134 ±0171
　4 - 甲基亚硫酰丁基硫苷 42methylsulfinylbutyl GS 　 5515 ±810 　5117 ±0134 39218 ±2713 　8107 ±0175
　5 - 甲基亚硫酰戊基硫苷 52methylsulfinylpentyl GS 　 218 ±013 　0126 ±0101 　1817 ±313 　0139 ±0112
　3 - 丁烯基硫苷 32butenyl GS 60913 ±10716 56146 ±3130 2 97110 ±50717 60137 ±1184
　总脂肪硫苷 Total aliphatic GSs 78410 ±12110 72179 ±2155 4 02814 ±59212 82106 ±0151
吲哚硫苷 Indolyl GSs
　4 - 羟基吲哚甲基硫苷 42hydroxyindol232ylmethyl GS 　 1218 ±119 　1121 ±0128 　8819 ±517 　1183 ±0119
　吲哚甲基硫苷 Indol232ylmethyl GS 20017 ±919 18185 ±2111 54418 ±8116 11110 ±0130
　4 -甲氧基吲哚甲基硫苷 42methoxyindol232ylmethyl GS 　4311 ±218 　4103 ±0125 10611 ±1514 　2116 ±0102
　1 -甲氧基吲哚甲基硫苷 12methoxyindol232ylmethyl GS 　 3316 ±515 　3112 ±0119 13910 ±1410 　2185 ±0124
　总吲哚硫苷 Total indolyl GSs 29012 ±1616 27121 ±2155 87817 ±11318 17194 ±0151
总硫苷 Total GSs 1 07412 ±13210 100 4 90711 ±70315 100
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3　结论与讨论
目前对芥蓝硫苷的研究报道很少 , 只有何洪巨等〔5〕曾报道芥蓝含有 7种硫苷组分 , 而本试验中除
了检测到何洪巨等曾报道的 7种硫苷组分外 , 还检测到了另外 3种脂肪族硫苷 (3 - 甲基亚硫酰丙基
硫苷、2 -丙烯基硫苷和 5 -甲基亚硫酰戊基硫苷 )。虽然有许多关于 2 -羟基 - 3 -丁烯基硫苷是致甲
状腺肿素 5 -乙烯唑烷 - 2 -硫酮前体的报道〔6〕, 但也有试验结果证明它的存在不能引起人的甲状腺
肿大〔7〕。本试验所检测到的 2 -羟基 - 3 -丁烯基硫苷相对含量较低 , 叶片和花薹中分别占 1168%和
2135%。而 2 -丙烯基硫苷以及 2 -羟基 - 3 -丁烯基硫苷为特殊风味物质〔8〕, 它们的存在使得芥蓝具
有特殊风味。
何洪巨等报道 , 3 -丁烯基硫苷含量最高 , 4 -甲基亚硫酰丁基硫苷含量与之接近 , 而 1 - 甲氧基
吲哚甲基硫苷含量也较高〔5〕。本试验中 , 虽然 3 -丁烯基硫苷含量也为最高 , 但是 4 - 甲基亚硫酰丁
基硫苷和 1 -甲氧基吲哚甲基硫苷含量都较低 , 而吲哚甲基硫苷含量较高。引起这些差异的原因可能
是所采用的芥蓝品种不同 , 另外栽培条件以及试验分析方法等都有可能造成测定的硫苷组成和含量结
果的差异。
根据氨基酸来源的不同 , 硫苷可以分为 3大类 : 第 1类是来源于蛋氨酸的脂肪族硫苷 , 第 2类是
来源于色氨酸的吲哚族硫苷 , 第 3类是来源于苯丙氨酸的芳香族硫苷〔9〕。本试验发现芥蓝叶片和花薹
都含有丰富的脂肪族和吲哚族硫苷 , 但是没有检测到芳香族硫苷 , 这个结果与何洪巨等的结果一致。
有研究表明 , 4 -甲基亚硫酰丁基硫苷的降解产物萝卜硫素和吲哚族硫苷的降解产物吲哚 - 3 - 甲
醇、吲哚 - 3 -酰腈等都具有防癌和抗癌作用〔10〕, 并且 2 - 丙烯基硫苷等脂肪族硫苷的分解产物也可
以抑制直肠结肠癌细胞的增殖和加速其细胞程序化死亡〔11〕。所以 , 芥蓝是一种具有很大开发价值的
特色抗癌蔬菜。虽然芥蓝花薹中各硫苷组分的含量显著高于叶片 , 但是叶片中也含有较为丰富的硫
苷 , 尤其是叶片的吲哚族硫苷相对含量高于花薹。因此我们建议消费者叶和薹一并食用 , 在提高芥蓝
利用率的同时也增加了人体对抗癌物质的吸收。
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