全 文 ：4种豆科牧草总皂苷含量的测定及其
生长过程中含量的变化
张咏梅1 ,晏石娟2 ,曹致中2 ,贾蕴琪2 ,沈 静2
(1.甘肃农业大学研究测试中心 ,甘肃兰州 730070;2.甘肃农业大学草业学院 ,甘肃兰州 730070)
摘要:以香草醛-冰醋酸为显色剂 , 采用分光光度法 , 测定三萜皂苷的含量 , 对波长 、精密度 、重现性和稳定
性进行检测。 并分别对鹰嘴紫云英 Astragalus sinicus、红豆草 Onobrychis viciae f olia 、百脉根 Lotus
cornicμLatus和小冠花 Coronilla varia 4 种豆科牧草中皂苷的含量进行测定。 结果表明 , 此方法简便易行 ,
精密度高 , 重现性好 ,在 25 min 内测试结果稳定可靠。 4 种豆科牧草在整个生育时期总皂苷含量的变化不
完全一致。鹰嘴紫云英和红豆草在初花期总皂苷含量最低 ,产草量较高 , 牧草品质优良 ,适宜青饲或调制干
草;盛花期总皂苷含量丰富 , 产草量最高 , 宜作为生产中提取皂苷产品的原料。 小冠花总皂苷含量始终较
低 , 是一种优质的豆科牧草 , 不会使反刍家畜产生臌胀病。红豆草 、鹰嘴紫云英 、小冠花和百脉根 4 种豆科
牧草在整个生育期皂苷含量均为叶中多于茎中。
关键词:鹰嘴紫云英;红豆草;百脉根;小冠花;总皂苷含量;测定
中图分类号:S541　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-0629(2009)08-0122-06
①　鹰嘴紫云英 Astragalus sinicus 、红豆草 Ono-
brychis viciae folia 、百脉根 Lotus cornicμLatus
和小冠花 Coroni l la varia 等豆科牧草营养丰富 ,
品质好 ,适口性好 , 是优良的豆科牧草和饲料作
物[ 1] 。但其中所含有的少量有毒物或能转化为有
毒物质的成分 ———皂苷 , 广泛存在于植株的根 、
茎 、叶 、花和果实中[ 2] 。当单一或过量采食 ,饲料
调制或家畜饲养管理不当时 ,可使反刍家畜瘤胃
产生大量持久性气泡 ,发生臌胀病[ 2-4] ;并且皂苷
具有抗营养作用[ 5] ,使家畜生长受抑制;有溶血作
用[ 6-7] ,静脉给予时 ,使红细胞破裂产生毒性;有鱼
毒作用 ,使鱼鳃病变;具有呼吸抑制作用[ 8] 和自毒
作用[ 9] ,给畜牧业生产带来损失。然而皂苷在医
学上又有积极作用 , 皂苷具有降血压 、降胆固
醇[ 10] 和降血脂作用[ 11] ,抗炎[ 12] 及抗癌作用[ 13] 。
因此科学合理地利用这些次生产物逐渐引起了人
们的关注与重视 。
目前 ,我国对牧草产业的研究深度逐渐增加 ,
国内已经开始进行苜蓿叶蛋白[ 14-15] 、类黄酮[ 16] 、
膳食纤维[ 17] 、植物色素[ 18] 等提取方面的牧草深加
工利用工作 ,以及苜蓿芽 、苜蓿汁[ 19] 等食品的研
制工作。但是对牧草中有效成分积累规律的基础
研究进行的较少 ,郭艳丽[ 20] 对不同生育期和不同
品种苜蓿 Medioago sat iva 的果胶含量进行研
究 ,发现随生育期的推移 ,苜蓿中的果胶含量逐渐
降低 。苜蓿中含有丰富的皂苷 ,而鹰嘴紫云英 、红
豆草 、小冠花和百脉根中有关皂苷含量的研究还
未见报道 。由于植物次生代谢产物受遗传和环境
的影响较大 ,为此对不同生育时期 ,不同部位的 4
种豆科牧草中总皂苷含量进行测定 ,以期揭示皂
苷含量的动态变化 ,从而为建立科学合理的放牧 、
刈割制度 ,高效提取皂苷产品 ,综合利用牧草资源
提供理论依据 。
1　材料与方法
1.1 材料 、仪器和试剂
1.1.1材料　供试鹰嘴紫云英 、红豆草 、百脉根和
小冠花 4种豆科牧草均种植于甘肃省景泰县草窝
滩乡甘肃农业大学牧草试验基地 。分别在分枝
期 、孕蕾期 、初花期 、盛花期和结荚期选择生长势
122-127
8/2009 草　业　科　学PRATACULTURAL SCIENCE 26卷 8 期Vo l.26.No.8
① 收稿日期:2008-10-21基金项目:“十五”国家重大科技专项(2002BA518A03)作者简介:张咏梅(1974-),女 ,甘肃武威人 ,博士 ,主要从事牧草深加工及色谱工作。
E mail:zym824@sina.com通信作者:曹致中　E mai l:caozz@gsau.edu.cn
一致 ,健康无病的植株 ,分茎 、叶 、花 3部分人工收
割 ,室内荫干后粉碎 ,过 60目筛 ,备用。
1.1.2 主要仪器 　Lightw are S2000 US/Vis
S pect rophotomete r紫外/可见分光光度计 ,WPA
Cambridge UK CB4 DFJ;MET TLER TILEDO
电子天平 ,梅特勒托利多仪器(上海)有限公司;60
目标准筛 ,浙江上虞市水仙纱筛厂;DWF-100型
电动植物粉碎机 ,河北省黄骅县科研器械厂;电热
板 ,浙江省嘉兴县新胜电器厂;KEWEI 电热恒温
水浴锅 ,北京科伟永鑫实验仪器设备厂 。
1.1.3 试剂　齐墩果酸(≥98.0%),产品批号为
QZ070220 ,南京青泽医药科技开发有限公司;香草
醛 、冰乙酸 、高氯酸 、乙酸乙酯均为市售分析纯。
1.2 试验方法
1.2.1 波长扫描　牧草草粉适量 ,加 30 倍蒸馏
水 ,在电热板上加热煎煮提取总皂苷 。过滤后浓
缩再依次加入香草醛-冰乙酸和高氯酸显色剂。
水浴 80 ℃反应 15 min 后 ,在 200 ～ 800 nm 波长
内进行波长扫描 。
1.2.2 标准曲线的绘制方法　参照高微微[ 14] 方
法并修改 ,准确称取 5.8 mg 齐墩果酸标准样品
于小烧杯 ,加入少量甲醇溶解并定容至 50 mL ,即
得 0.116 mg/mL 的齐墩果酸标准液。
移液器精确吸取 1.0 、2.0 、3.0 、4.0 和
5.0 mL的齐墩果酸标准液 ,蒸干溶剂后 ,加 0.2
mL 5%香草醛-冰乙酸溶液和 0.8 mL 高氯酸溶
液。在 80 ℃水浴中反应 15 min ,冰浴冷却后 ,各
加 5 mL 乙酸乙酯 ,在 550 nm 处测定吸光度 ,以
质量浓度 C(mg/g)对吸光值 A 进行线性回归。
标准曲线回归方程为 C=0.084 6A +0.000 2 ,
(R2=0.999 1),其中 A 为吸光度;C为齐墩果酸
标准品质量浓度(mg/g)。对该方法的精密度 、重
现性 、稳定性进行考察 ,考察方法参照中华人民共
和国药典(2000年版)[ 21] 。
1.2.3皂苷含量的测定　测试样品采用煎煮法提
取总皂苷 。取提取液 100 μL ,干燥后 ,按上述测
定齐墩果酸标准曲线的方法 , 加入显色剂。550
nm 波长处测定吸光度 。并根据标准曲线的回归
方程进行计算 。
总皂苷含量(mg/g)=(C0 ×V)/m
式中 ,C0 为提取液总皂苷浓度(mg/mL);V 为提
取液体积(mL);m 为牧草草粉质量(g)。
2　结果与分析
2.1 波长扫描　200 ～ 800 nm 范围内 ,在 550
nm 波长处有最大吸收峰 ,与齐墩果酸吸收峰的
波长一致(如图 1所示)。因此选择齐墩果酸为标
准品 ,并绘制标准曲线。
2.2 精密度检验　分别取若干份 100 μL 标准
液 ,按制作标准曲线的方法加入显色剂 ,测定吸光
度。结果如表 1所示 ,变异系数为 0.002 6 , 95%
置信区间为 0.524 4 ～ 0.526 0。精密度高 ,可靠
性强 。
图 1　波长扫描图
1238/2009 草　业　科　学(第 26 卷 8 期)
表 1　精密度检验
吸光度 平均偏差 变异系数
0.525
0.525
0.526
0.525
0.525
0.525
0.529
0.525
0.525
0.524 0.000 8 0.002 6
2.3 重现性检验　分别取 5份测试样品 ,按制
作标准曲线的方法加入显色剂 ,测定吸光度 。重
复 3次。结果如表 2所示 ,平均偏差为 0.001 7 ,
变异系数为 0.022 7 。重现性好 。
表 2　重现性检验
平均吸光度 平均偏差 变异系数
0.107 70.105 70.101 70.105 01.107 3 0.001 7 0.022 7
2.4 稳定性检验　取 100 μL 标准液若干份 ,按
照制作标准曲线的方法加入显色剂后 ,分别在 0 、
5 、10 、15 、20 、25 、30 、35 、40 、45 、50 min 进行吸光
度的测定 。重复 3次 。
如图 2所示 ,标准液加入显色剂 ,完全反应
后 ,在 0 ～ 25 min内 ,吸光度较为稳定。因此在测
定样品总皂苷含量时 ,宜在 25 min内完成测定 。
2.5 不同部位总皂苷含量　分别对 4种豆科
图 2　稳定性检验
牧草在分枝期 、孕蕾期 、初花期 、盛花期和结荚期
的不同部位中总皂苷含量进行了测定 ,结果如表
3所示。这 4种豆科牧草茎 、叶 、花中总皂苷含量
有显著差异(P<0.05)。除红豆草花中总皂苷低
于茎和叶 ,只有 8.81 mg/g 以外 ,小冠花 、百脉
根 、紫云英中总皂苷含量均为花>叶>茎 。紫云
英花总皂苷含量最多 ,为 16.94 mg/g ;百脉根花
次之 ,为 15.17 mg/g;小冠花为 14.03 mg/g 。从
整个植株来看 ,紫云英总皂苷含量最为丰富 ,红豆
草和百脉根居中 ,小冠花含量较少 。
表 3　4 种豆科牧草在不同生育时期各部位总皂苷的含量 mg/ g
种 部位 分枝期 孕蕾期 初花期 盛花期 结荚期 平均含量
小冠花
茎 6.17b 8.47b 7.59b 3.63c 6.04b 6.38
叶 8.04a 9.52a 8.70a 7.10b 9.49a 8.57
花 14.03a
百脉根
茎 5.10a 12.34b 11.32b 6.57c 9.98a 9.06
叶 3.87b 16.78a 13.03a 9.63b 11.36a 10.93
花 15.17a
紫云英
茎 10.78b 12.07b 5.93b 12.62c 12.91a 10.86
叶 12.53a 12.99a 9.49a 14.71b 13.52a 12.65
花 16.94a
红豆草
茎 10.90b 7.08b 10.14b 10.79a 9.73
叶 12.61a 10.81a 12.67a 11.00a 11.77
花 8.81c
　注:不同字母代表 5%水平差异显著。
2.6 4种牧草豆皂苷含量的变化　鹰嘴紫云
英茎和叶中总皂苷含量变化趋势一致 ,呈“V”字形
变化(如图 3A所示)。分枝期 、孕蕾期 、盛花期和结
荚期总皂苷含量较高 ,初花期时含量最低 ,茎和叶
分别是5.93和 9.49 mg/g 。盛花期总皂苷含量最
高 , 茎和叶中皂苷分别达到12.62和14.71 mg/g ,
124 PRATACULT URAL SCIENCE(Vo l.26.No.8) 8/ 2009
图 3　多种豆科牧草不同部位中总皂苷含量的动态变化
　注:A.鹰嘴紫云英;B.百脉根;C.小冠花;D.红豆草。
且花中的含量多于茎和叶中 ,达到 16.94 mg/g 。
百脉根皂苷在分枝期含量最低(如图 3B 所
示),茎与叶中分别只有 5.10 和 3.87 mg/g 。此
后 ,含量开始升高 ,孕蕾期达到最高 ,茎与叶中分
别达到 12.34和 16.78 mg/g 。而后又开始下降 ,
到盛花期后又开始上升。在盛花期 ,花中的皂苷
含量多于茎和叶中 ,为 15.17 mg/g 。
小冠花的皂苷含量的变化趋势与百脉根的趋
势相似 ,也是孕蕾期和结荚期有 2个含量高峰(如
图 3C所示)。孕蕾期皂苷最多 ,茎和叶中分别含
有 7.96和 9.94 mg/g 。盛花期含量最低 ,茎和叶
中分别含有 3.63和 7.10 mg/g 。花中的皂苷远
远多于茎和叶 ,达到 14.03 mg/g 。
如图 3D所示 ,由于不慎错过了红豆草的分枝
期 ,所以从孕蕾期至结荚期中皂苷含量的数据来
看 ,红豆草与鹰嘴紫云英的皂苷积累规律较为相
似。孕蕾期和盛花期皂苷含量高 ,茎中分别含有
10.90 和 10.14 mg/g ;叶中分别含有 12.61 和
12.67 mg/g 。初花期皂苷含量最低 ,茎和叶中分
别只有 7.08 和 10.81 mg/g 。盛花期时 ,花中的
皂苷低于茎与叶 ,也远远低于百脉根 、小冠花和鹰
嘴紫云英花中的含量 ,只有 8.81 mg/g 。
3　讨论
香草醛-冰醋酸作为显色剂被广泛应用于人
参皂苷 、三七皂苷 、远志皂苷等三萜类皂苷含量的
测定。研究预试验进行了发泡性试验[ 22] :0.1
mol/ L HCL 和 0.1 mol/L NaOH 各 5 mL ,各加3
滴牧草提取液 ,振荡 1 min , 2 份溶液形成泡沫持
续时间相同 ,说明牧草提取液中含有的是三萜皂
苷 ,而不是甾体皂苷 。因此本研究采用分光光度
法 ,以香草醛 —冰醋酸溶液 ,加入高氯酸反应进行
显色 ,来测定红豆草 、鹰嘴紫云英 、百脉根 、小冠花
总皂苷的含量。通过对精密度 、重现性和稳定性
进行验证 ,结果表明此方法简便易行 、精密度高 、
重现性好 ,在 25 min内测试结果稳定性强 ,可以
1258/2009 草　业　科　学(第 26 卷 8 期)
用于豆科牧草皂苷含量的测定 。
据报道 ,植物次生代谢产物的生成不仅受种 、
品种 、发育阶段 、植物生长 、植株个体等内在因素
的影响 ,而且与生物生长所处的地理位置 、光照 、
温度 、水分 、施肥等外界环境密切相关[ 23] 。试验
研究表明 ,红豆草 、鹰嘴紫云英 、小冠花和百脉根
所含总皂苷的数量有很大差异 。鹰嘴紫云英总皂
苷含量最为丰富 ,红豆草和百脉根居中 ,小冠花含
量较少。豆科牧草在不同生育时期皂苷含量不
同。由于未采集到分枝期的红豆草 ,由分枝期以
后生育时期可以看出 ,红豆草与鹰嘴紫云英皂苷
积累规律较为相似 ,两者在孕蕾期 、盛花期和结荚
期总皂苷含量较高 ,初花期时含量最低;小冠花与
百脉根总皂苷含量的变化趋势相近 ,都是孕蕾期
和结荚期有 2个含量高峰 。植株的不同生长部位
总皂苷含量也有明显差异。这 4种豆科牧草 ,除
红豆草的花中总皂苷低于茎和叶 , 只有 8.81
mg/g以外 ,小冠花 、百脉根 、紫云英中总皂苷含量
均为花>叶>茎 。这与 Gorski在对天蓝苜蓿 M.
lup ulina植株茎中的皂苷含量均显著低于叶中的
分析一致[ 24] 。考虑到牧草的可持续利用 ,所以未
对牧草根系中总皂苷的含量进行研究 。有研究表
明 ,苜蓿的刈割次数对皂苷的含量也有影响 。一
般头茬苜蓿中皂苷含量要比二茬和三茬草低 。对
于不同属的小冠花 、百脉根 、鹰嘴紫云英 、红豆草
是否有此规律 ,还有待于研究 。
4　小结
1)采用分光光度法 ,以香草醛-冰醋酸作为
显色剂 ,550 nm 波长下可进行豆科牧草皂苷含量
的测定。此方法简便易行 、精密度高 、重现性好 ,
在 25 min内测试结果稳定性强。
2)结合总皂苷的积累规律 、产草量和牧草品
质来考虑 ,鹰嘴紫云英和红豆草在初花期总皂苷
含量最低 ,产草量较高 ,牧草品质优良 ,适宜青饲
或调制干草;盛花期总皂苷含量丰富 ,产草量最
高 ,宜作为生产中提取皂苷产品的原料 。
3)小冠花总皂苷含量始终较低 ,是一种优质
的豆科牧草 ,不会使反刍家畜产生臌胀病 。但由
于含有 β-硝基丙酸 ,不能饲喂单胃家畜。
4)红豆草 、鹰嘴紫云英 、小冠花和百脉根 4
种豆科牧草在整个生育期皂苷含量均为叶中多于
茎中。
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Study on the total saponin measurement and variation in growth period of four legumes
ZHANG Yong-mei1 , YAN Shi-juan2 , CAO Zhi-zhong2 , JIA Yun-qi2 , SHEN Jing2
(1.Research and A naly sis Cente r , Gansu Ag ricul tural Univer si ty , Lanzhou 730070 , China;
2.College of Pratacultural Science , Gansu Ag ricultural U niversi ty , Lanzhou 730070 , China)
Abstract:The colo rimetric me thod w as used for quanti ficat ion of t ri terpene saponin w ith vanillin rea-
gents as colo rant , and the accuracy , reproducibili ty and stability w ere tested.The contents of total
saponin in 4 legumes(Astragalus sinicus , Onobrychis viciae folia , Lotus corniculatus and Coronil la
varia)were dete rmined wi th the above method.T he results show ed that the method w as simple wi th
high accuracy and reproducibi li ty , and very stable wi thin 25 min.The variat ion of to tal saponin con-
tents o f 4 legumes w as no t same.A.sinicus and O.viciae folia in early f low ering stage w ere proper
fo r feeding livestock o r hay making because of the low saponin content , high yield and excellent quali-
ty , meanwhile , these tw o legumes w ere bet ter be used as material fo r saponin ex t raction in f low ering
stage because of the high saponon content and the highest yield.C.varia , remained low er saponin
content and no ruminant distension o f abdomen , was a high-quali ty legume fo rage.The content of to-
tal saponin in leaf we re much higher than in stem .
Key words:Astragalus sinicus;Onobrychis viciae folia;Lotus corniculatus;Coroni l la varia .;to tal sap-
onins content;measurement
　 　本 刊 如 有 印 装 质 量 问 题 , 请 将 原 杂 志 寄 回 编 辑 部 , 由 本 部 负 责 调 换。 　 　
1278/2009 草　业　科　学(第 26 卷 8 期)