免费文献传递   相关文献

不同生长日龄罗汉果甙类成分变化研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 24(6):546—549 2004年 l1月
不同生长日龄罗汉果甙类成分变化研究
李典鹏,陈月圆,潘争红,张厚瑞
( 量广西植物研究所,广西桂林54106)
摘 要:采集不同生长日龄的罗汉果,对果实中的甙类成分进行选择性提取,采用薄层色谱法对其甙类成分
进行比较研究,初步找出了罗汉果甙类成分在生长过程中的积累规律,为罗汉果采收提供科学依据。
关键词:罗汉果;薄层色谱;生长日龄;甙类成分
中图分类号:Q946.83 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2004)06—0546—04
Stud~on variation of gro’glycosidesb y O mo~ l~
from fruits of Siraitia grosvenorii
in different growing ages
LI Dian—peng,CHEN Yue—yuan,PAN Zhen—hong,ZHANG Hou—rui
(Guangxi Institute of Botany,Guangxi Zhuangzu Autonomous Region and Academia Sinica,Guilin 541006,China)
Abstract:Collecting the fruits of Siraitia grosvenorii in different growing ages,mogrol glycosides was slectivly
extracted from the fruits.Thin layer chromatogram(TLC)was used to study the variation 0f mogrol glyco—
sides.W e primary found out the accumulated rule of magrol glycosides in different growing ages.This conclu—
sion can provide scientific bases for the fruit picking of Siraitia grosvenorii.
Key words:Siraitia grosvenorii;TLC;different growing ages;mogrol glycocides
罗汉果(Siraitia grosvenorii(Swingle)C.Jeff—
rey)为葫芦科罗汉果属多年生宿根茎性的藤本植
物,是我国特有的经济、药用植物,为广西桂北地区
传统特产。罗汉果有清热润肺、凉血、润肠通便的功
效,特别是用作祛痰剂,在治疗百日咳、慢性气管炎、
感冒、便秘、胃肠小疾等方面疗效显著(中华人民共
和国卫生部药典委员会,1977;1985;199O)。罗汉果
的甜味物质为葫芦烷型三萜甙类成分,甜度约为蔗
糖的250~300倍,热量仅为蔗糖的五十分之一,是
十分理想的天然甜味剂(竹本常松等,1983)。目前,
由罗汉果提取制成的天然甜味剂——罗汉果甜甙已
投入工业化生产。
不同生长时期罗汉果果实甙类成分不一致,成
熟罗汉果富含罗汉果甜甙,主要为罗汉果甙 IV、V
(mogroside IV、V)(竹本常松等,1983),味极甜;未
成熟的罗汉果主要含有罗汉果苦甙 A(mogroside
ⅡE)(徐位坤等,1992),味苦。有关罗汉果鲜果及
市售干果的甙类成分前人已有详细报道(斯建勇等,
1996;Matsumoto等,1990;Kasai等,1989;王亚平
等,1992),但罗汉果果实在生长发育过程中的甙类
成分变化及其积累规律尚未见有研究。本文采用薄
层色谱(TLC)比较研究了不同生长日龄罗汉果中的
甙类成分变化,并通过酸水解检测了其甙类成分水
解后的甙元和糖部分的薄层色谱,为阐明罗汉果甜
甙的形成机理和积累规律打下初步理论基础,为科
学确定优质罗汉果的采收日期提供依据。
收稿 日期 :2003一l1一l1 修订日期 :2004-03-22
基金项目:广西科学基金资助项目(桂科基0236052);中国科学院“西部之光”人才培养计划人选项目(科发人教字E2oo211oi号)。
作者简介:李典鹏(1968一),男,广西资源人,副研究员,从事植物资源的开发利用研究。E-mail:phytoldp@l63.net
维普资讯 http://www.cqvip.com
6期 李典鹏等:不同生长日龄罗汉果甙类成分变化研究 547
1 材料和仪器
材料:罗汉果样品采集于广西永福县龙江乡龙
山村,同一果园,同一品种,在 7月中旬 1周内,选择
同一天开花的子房,及同一周内开花并授粉后分别
生长 5、10、20、40、55、70、85 d的果实适量,切成约1
cm的碎片,按每 100 g果样加人 95 乙醇 150 mL
浸泡 20 d以上。罗汉果甙ⅡE、Ⅲ、Ⅳ、V等对照品
为广西植物研究所植物化学研究室自制。葡萄糖纯
度为 99 ,购自汕头市光华化学厂。
仪器:R-114型旋转蒸发仪,瑞士 Buchi公司生
产;高压液相色谱仪,美国 Waters公司产;Bruker
AM-400型和 DRX一500型核磁共振仪。
试剂:DM130大孔吸附树脂,330、732离子交
换树脂,购自于山东鲁抗树脂分厂;高效硅胶 H板,
青岛海洋化工厂生产;反相 C-18材料,Macherey
Nagel公司产。
2 实验部分
2.1罗汉果主要甙类成分对照品的提取分离
生长日龄 75 d以上的鲜罗汉果 5 kg,粉碎后加
人 95 乙醇5 000 mL,水浴加热回流提取 3 h,过
滤,滤渣再加入乙醇 4 000 mL,重复提取 1次,合并
滤液,减压回收乙醇至浸膏状。浸膏用蒸馏水充分
溶解,水溶液高速离心分离(转速大于 4 000转),上
清液经过DM130的大孔树脂柱,先水洗除糖分、水
溶性杂质等,再用 7O 的乙醇洗脱,洗脱液减压回
收乙醇,残液再用蒸馏水溶解,先通过 330弱碱阴离
子树脂,流出液再经过 732强酸阳离子柱脱色,流出
水溶液减压浓缩至干,得到浅色罗汉果总皂甙。罗
汉果总甙用甲醇溶解,拌人硅胶,干法上硅胶柱用
CHCl 一CH OH(10:1~1:1)梯度洗脱,洗脱液经
TLC检验,相同斑点合并,再经反相 C。柱(50
CH OH洗脱)反复精制,分别得到化合物 I(120
mg),化合物I(90 mg),化合物II(120 mg),化合物
IV(250 mg),经 HNMR,¨ CNMR谱鉴定,对照文
献(Matsumoto等,1990)确证化合物 I为罗汉果甙
Ⅱ,化合物Ⅱ为罗汉果甙Ⅲ,化合物Ⅲ为罗汉果甙
Ⅳ,化合物Ⅳ为罗汉果甙V,经 HPLC相对峰面积
纯度测试,纯度分别为 99 9,6、98 9,6、94 、95 (色谱
条件:Waters高压液相色谱仪采用反相 C。分离柱,
示差检测器,甲醇一水(33:67)为流动相)。
2.2不同生长日龄罗汉果甙类成分的提取
取不同生长 日龄罗汉果样品乙醇浸泡液 5O
mL,过滤,滤液回收乙醇至浸膏状。浸膏加水悬浮,
上清液用氯仿萃取 3次,每次用氯仿 15 mL,氯仿萃
取后的水层再用正丁醇萃取 3次,每次 15 mL,合并
正丁醇萃取液,用旋转蒸发仪减压回收正丁醇,低温
真空干燥成粉,即得不同生长日龄罗汉果粗总甙,供
下述 TLC点样和水解用。
2.3不同生长日龄罗汉果甙类成分的水解及水解液
的提取分离
分别取上述 2.2项下的不同生长日龄罗汉果总
甙 1 g,加入含 5 H SO 的 5O 乙醇溶液 4O mL,
加热回流水解 4 h,减压回收乙醇,残液分别用 2O
mLCHCl 萃取 3次,分别得到 CHCI 层和水层,水
层经过 732强酸性阳离子柱去除 H ,过柱的溶液可
进行纸层析或 TLC测糖试验,CHCI。层用水洗多次,
至水洗液基本呈中性,减压回收 CHCI ,残渣可溶解
点样进行 TLC测定甙元。同时取罗汉果甙V50 mg
按上述试验,并在同一薄层析进行点样分析。
2.4 TLC试验条件
(1)不同生长日龄罗汉果甙类成分:取少量2.2
项下不同生长日龄罗汉果总甙及 2.1项下分离得到
罗汉果甙V,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ对照品,用少量甲醇溶解,用微量
毛细管点样于 100 mm×100 mm的高效硅胶 H板
上,距薄层板底边 15 rain处,相互间隔 10 iYlin。分别
试验了 CHCl 一CH OH—H2O(7:3:0.5)、(8:2:
1);CH3(CH2)CH2OH:HAC:H2O(4:1:1)等展
开系统,最后选择CH (CH )CH :HAC:H 0(4:
1:1)作为展开剂,分离效果较理想。显色剂:喷 1O
HzSO|水溶液,在 110℃下加热8 min显色。
(2)不同生长日龄罗汉果甙类成分水解后甙元:
取少量 2.3项下得到 CHCI 萃取物,加人少量
CHCl。溶解,用微量毛细管点样于 100 mm×200
mm的高效 H板上,距薄层板底边 15 miTt处,相互
间隔 10 mm。分别试验了苯一丙酮(7:1)、(7:
2)、(7:1.5);展开体系,最后确定苯一丙酮(7:
1.5)系统分离效果较好。显色剂:喷 1O H SO 水
溶液,在 llO℃加热 8 min显色。
(3)不同生长日龄罗汉果甙类成分水解后糖部
分:取少量2.3项下得到的过阳离子柱水溶液,用微
量毛细管点样于100 mm×200 mm的高效 H板上,
距薄层板底边 15 mm处,相互间隔 10 mm。点样用
维普资讯 http://www.cqvip.com
548 广 西 植 物 24卷
图 1 不同生长 日龄罗汉果甙类成分的薄层色谱
Fig.1 TLC of mogrol gl ycosides in
dlIierent growin g ages
1.子房(German);2.5 d果(5 days fruit);3.10 d果 (10 days
fruit);4.2O d果(2O daysfruit);5.30 d果(30 daysfruit);6.
4O天果(40 days fruit);7.55天果(55 days fruit);8.70天果
(70 days fruit);9.85天果(85 days fruit);10.甙V(mogroside
V);11.甙lV(mogroside IV);12.甙I/I(mogroside I/I);
13.甙 1I(mogroside 1I)。
案 羹 簟
图 2不同生长日龄罗汉果甙类成分水解后甙元薄层色谱
Fig.2 TLC Of mogrol after hydrolysis Of mogrol
glycosides in di儿erent growin g ages
2.5 d果(5 days fruit);3.10 d果(10 days fruit);4.2O d果
(2O days fruit);5.30 d果(30 days fruit);6.40天果(40 days
fruit);7.55天果(55 days fruit);8.70天果(70 days fruit);
9.85天果(85 days fruit);10.甙V(mogroside V)。
电吹风吹干。分别试验了正丁醇一乙酸一乙醚一水(10
:8:3:1)和正丁醇一吡啶一水(6:4:3),最后确定
选用正丁醇一吡啶一水(6:4:3)为展开剂,分离效果
较好。显色剂:分别试验了茴香醛一硫酸一醋酸(0.1
:1:5O)和苯胺一二苯胺一磷酸试剂(二苯胺 4 g,苯
胺 4 mL及 85 磷酸2O mL溶入 200 mL丙酮),喷
雾于薄层板上,ii0℃烘 8 min,结果发现苯胺一二苯
胺一磷酸作为显色剂,效果较优。
嚣 :蕊 套囊 蠢祷
图 3 不同生长 日龄罗汉果甙类成分
水解后糖部分的薄层色谱
Fig.3 TLC of glucopyl after hydrolysis of mogrol
glycosides in different growing ages
2.5 d果(5 days fruit);3.10 d果(10 days fmit);4.2O d果(20
days fruit);5.30 d果(30 da【ys fruit);6.40天果(40 days fruit)
7.55天果(55 days fruit);8.70天果(70 days fruit);9.85天果
(85 days fruit);10.甙V(mogroside V);G.葡萄糖 (Glucose)。
3 结果与讨论
从图1可看出,罗汉果果实从授粉后 5 d开始
即有甙类成分出现,生长日龄在 30 d以前的嫩果主
要含有苦味的二糖甙即罗汉果甙ⅡE,30 d后开始
有罗汉果甙Ⅲ出现,到 55 d罗汉果甙Ⅲ含量达到高
峰,并有罗汉果甙Ⅳ生成,70 d左右,罗汉果甙Ⅳ含
量达到最高,并有罗汉果甙V生成,85 d以后,罗汉
果甙V为罗汉果的主要甜味成分,果实的外观开始
黄熟。图2显示,罗汉果甙类水解后其甙元 TLC图
谱基本一致,从已知的甙类成分结构获知,其甙类元
均为葫芦烷型四环三萜,即罗汉果醇(Mogro1)。其
甙类成分结构差异仅在于甙元连接葡萄糖数目的多
少和连接位置的不同。从图 3可知,罗汉果甙类成
分水解后其糖仅仅为葡萄糖。
从上述结果可得出以下结论 :
(1)罗汉果中主要甙类成分其甙元相似,均为葫
芦烷型四环三萜皂甙,其甙元所连接的糖均为葡萄
糖,甙类成分结构差异仅在于葡萄糖连接甙元的位
置和连接糖的数目多少。
(2)罗汉果在授粉 5 d后即有罗汉果二糖甙出
现,随着座果生长 日龄增加,二糖甙逐渐减少,而相
应三糖甙,四糖甙,五糖甙逐渐增加,成熟罗汉果以
五糖甙为主,这种现象提示,罗汉果五糖甙(甜甙)可
盏■● 篱
▲■■■I 。
:叠羹重重拳 ▲_ 霉篮I_-.I鼙监 一■l■● 妻 置- 毒I0篱誉爨譬l2


戆 、
毒 霪
重曩 聚
垂 《警
羹 毋
蕊 誉

维普资讯 http://www.cqvip.com
6期 李典鹏等:不同生长 日龄罗汉果甙类成分变化研究 549
能是以幼果中的二糖甙作为前体,经历一个复杂的
生源途径形成的。其中包含了在植物体内的糖基转
移酶(Glyclcyltransferase)作用下,葡萄糖残基逐步
地转移,依次形成呈强甜味的四糖甙、五糖甙过程。
(3)授粉后 70 d的果实,外观仍呈绿色,虽已积
累有五糖甙,但甜味强度较低的三糖甙、四糖甙仍是
主要成分,甚至还含部分呈苦味的二糖甙。罗汉果授
粉后85 d,五糖甙积累达到高峰,果实外观开始黄熟,
甜味最强。传统罗汉果主要烘烤加工成干果出售,以
授粉后 65~70 d作为罗汉果的采收期,此时的罗汉
果在烘烤过程中不易出现破裂现象,使成品果保持较
好的外观品质。目前大量用于加工提取甜味剂的罗
汉果鲜果,其采收期仍与加工干果的采收期相同,根
据本研究,其果龄应在 85 d以上,不应是目前沿用的
65~70 d。因此在开展罗汉果规范种植同时,必须制
定严格科学的采收标准,以保证罗汉果的质量。
(4)根据上述罗汉果甙类成分的变化规律,值得
进一步探索利用果实内本身存在的酶系,将葡萄糖
残基数较少,甜度较低的甙类成分(如二糖甙、三糖
甙),充分转化生成高甜度的罗汉果五糖甙的罗汉果
采后处理技术,这对有效提高罗汉果及其提取物的
品质及商品价值意义重大。
参考文献:
中华人民共和国卫生部药典委员会.1977,1985,1990.中华
人民共和国药典[M].北京 :化学工业 出版社,348,181,
184.
竹本常松,在原重信,中岛正,等.1983.罗汉果成分研究
(I)[J].药学杂志(日),103:1 151.
Kasai R,Nie Ruiliu,Nashi K,eta1.1989.Sweet cucurbitane
glycosides from fruits of Siraitia siamensic (chi—zi Luo-han—
guo)a Chinese folk medicine[J].Agric Biol Chem,53
(12):3 374.
Matsumoto K,Kasai R,Ohtani k.eta1.1990.Minor cucurb—
itane glycosides from fruits of Siraitia grosvenorii(Cucurbi—
tancaae)[J].Chem P^ nrm Bull,38(7):2 030.
Si JY(斯建勇),Chen DH(陈迪华),Chang Q(常琪),et a1.
1996. Isolation and determination of cucurbitane-glycosides
from fresh fruits of Siraitia grosvenorii(罗汉果中三萜甙的
分离和结构测定)EJ].Acts Botanica Sinica(植物学报),38
(6):489—494.
Wang YP(王亚平 ),Chen JY(陈建裕 ).1 992.Studies on
chemical constituents of Siraitia grosvenorii(罗汉果化学成
分的研究)[J].Chinese Traditional and Herbal Drugs(中
草药),23(2):61—62.
Xu WK(徐位坤),Mong LSH(孟 丽珊),Li ZY(李仲瑶).
1992.Isolation and identifjcation of a bitter constituent from
Luo-han—guo,sunripe fruits(罗汉果嫩果中一个苦味成分的
分离和鉴定)[J].Guihaia(广西植物),12(2):136—138.
(上接第 557页 Continue from page 557)
in the leaves[j].Plant Physiol,13:1 033—1 039.
Ma jF,Zheng SJ。Hiradate S,et a1.1997a.Oxalic acid secre—
tion by buckwheat roots and 2 7 Al—NMR 0f Al-oxalate com—
plexEJ].Nature,390:569—570.
Ma jF,Zheng Sj。Matsumoto H.1997b.Specific secretion of
citric acid induced by AI stress in cassia tora L[J].Plant
Cell Physiol,38(9):1 O19— 1 O25.
Ma jF。Taketa S.Yang ZM.2000.Aluminum tolerance genes
on the short arm of chromosome 3R are linked to organic
acid release in Trticale[j].Plant Physiol,122:687——694.
Ma Zhong,Miyasaka SC. 1998.Oxalate exudation by taro in
response to AI[j].Plant Physiol,118:861—865.
Miyasaka SC,Buta JG,Howel RK,et a1.1991.Mechanism
of aluminum tolerance in snapbean,root exudation of citric
acid[j].Plant Physiol,96:737——743.
Pelet DM ,Grunes DL.Kochian GL.1995.0rganic acid exu—
dation as an aluminum tolerance mechanism in maize(Zea
,nays L.)EJ].Plants,196:788—795.
Taylor Gj.1991.Current views of the aluminum stress re—
sponse:the physiological basis of tolerance[J].Curr Top
Plant Biochem Physiol,10:57— 93.
Yang ZM,Sivaguru M,Horst Wj,et a1.2000.A1uminum toler—
ance is achieved by exudation of citric acid from roots of soybean
(Glycine max L Merr)[J].Physiol Plant,110:72—77.
Yu L(俞 乐),Peng XX(彭新湘),Yang C(杨 崇),et a1.
2002. Determination of oxalic acid in plant tissue and root
exudates by reversed phase high performance liquid chroma—
tography(反相高效液相色谱法测定植物组织及根分泌物中
草酸)[J].Chin J ofAnal Chem,30(9):1 119—1 122(in
Chinese).
Zheng Sj,Ma jF,Matsumoto H.1 998a.High aluminum re—
sistance in buckwheat.I Aluminum—induced specific secre—
tion of oxalic acid from root tips[j].Plant Physiol,1 17:
745— 751.
Zheng Sj,Ma jF,Matsumoto H.1998b.Continuous secre—
tion of organic acid is related to aluminum resistance during
relatively long-term exposure to aluminum stress[j].Phys—
iol plant,103:209—2l4.
维普资讯 http://www.cqvip.com