全 文 ：高寒草原 3种蓼科植物酚类物质
含量及存在状态分析
张 欣1 ,龙瑞军1 , 2 ,淡瑞芳3 ,丁学智4
(1.甘肃农业大学草业学院 , 甘肃 兰州 730070;2.兰州大学草地农业科学技术学院 ,甘肃 兰州 730020;
3.江苏畜牧兽医职业技术学院 , 江苏 泰州 225300;4.中国科学院西北高原生物研究所 , 青海 西宁 810008)
摘要:对高寒草原 3 种蓼科植物全株不同部位的酚类物质含量进行了测定和比较.结果表明:植物不同的部位
的酚类物质含量不同.珠芽蓼 、西伯利亚蓼和圆穗蓼酚类物质含量最高的部位分别为根 、茎叶和花穗 ,总酚含量分
别为 67.18、72.41 、98.12 g/ kg;简单酚含量分别为 31.32、34.90 、30.16 g/ kg;单宁含量分别为 35.86、37.51 、67.96
g/ kg;缩合单宁含量依次为 26.09、36.90 、31.69 g/ kg.珠芽蓼与西伯利亚蓼茎叶与根中酚类物质含量高于圆穗蓼 ,
花穗中含量反之.3 种植物酚类物质的蛋白质结合能力为珠芽蓼>西伯利亚蓼>圆穗蓼.
关键词:酚类物质;珠芽蓼;西伯利亚蓼;圆穗蓼;高寒草原
中图分类号:S 545.01:Q 946.82 文献标识码:A 文章编号:1003-4315(2008)01-0126-04
Analysis of phenols content of three species of
Polygonum in alpine meadow s
ZHANG Xin1 , LONG Rui-jun1 , 2 ,DAN Rui-fang 3 ,DING Xue-zhi4
(1.Co llege of P ra taculture , Gansu Ag ricuiture University , Lanzhou 730073 , China;2.Colleg e of Pasto ral Agriculture
Science and Techno lo gy , Lanzhou Univer sity , Lanzhou , 730020 , China;3.Jiangsu Anima l Science & Ve te rinary
Medicine Voca tion Techno log y Co lleg e , Taizhou 225300 , China;4.Northwest Institute of
Plateau Biolog y , China Academy of Science , Xining 810008 , China)
Abstract:The phenols contents in stems , flowe rs , ro ots o f three specie s in the genus Poly gonum in al-
pine meadow s , including P.viviparum L.,P.sibiricum Laxm., P.macrophy l lum D.Don w ere determined.
The results show ed that the highe st phenols contents of P.v iv iparum , P.sibiricum , P.macrophy l lum ex-
i sted in roo ts , stems and f lowe rs , respectively.The total pheno l contents w ere 67.18 , 72.41 and 98.12 g/
kg , respectively .The simple phenol contents w ere 31.32 , 34.90 and 30.16 g/kg , respectively.In addit ion ,
tannin contents w ere 35.86 ,37.51 and 67.96 g/kg , respect ively , condensed tannin w ere 26.09 , 36.90 , 31.
69 g/kg , respectively.The pheno ls contents in stems and roo ts of both P.v iv iparum and P.sibiricum were
higher than P.macrophy llum , and on the contrary , the phenols contents in f low ers of P.macrophy l lum
was the highest.The o rder in aspect o f pro tein precipitable capaci ty o f pheno ls of three species w as as P.
viviparum >P .sibiricum>P.macrophy llum.
Key words:phenols;Polygonum v iviparum ;Polygonum sibiricum ;Polygonum macrophy l lum ;alpine
meadow s
作者简介:张 欣(1982-),女 ,山西榆次人 ,在读硕士 ,研究方向为动物营养.
通讯作者:龙瑞军(1964-),男 ,教授.E-mail:longruiju n@sina.com
资助基金:国际原子能机构(IAEA)(C ont ract No.126666/R0)资助.
收稿日期:2007-03-29
2008 年 2 月
第 1 期 126～ 129
甘 肃 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF GANSU AGRICU LT URAL UNIVERSITY
第 4 3 卷
双 月 刊
植物体中的酚类物质种类甚多 ,分布极广 ,含量
丰富 [ 1] .许多植物的叶子 、维管组织 、表皮 、未成熟
的果子 、种皮和许多受伤病部分 ,都含有丰富的多酚
物质[ 2] ,其生物产量仅次于纤维素 、半纤维素 、木质
素.酚类物质分子结构中具有多个反应基团和活性
部位 ,使其可以与蛋白质 、生物碱 、多糖 、花色苷等多
种化合物发生化学反应.其中酚类物质与蛋白质结
合的反应是酚类物质最重要的化学性质.植物合成
的酚类物质 ,如单宁酸等低分子量组成的次生代谢
物可在病原菌侵入后起抗病作用[ 3] .酚类物质中的
总酚 、单宁 、缩合单宁含量高时 ,其抗寒性也较强[ 4] .
同时 ,单宁具有独特和多样的生理活性 ,是多种传统
草药和药方中的活性成分.从食用植物中提取的单
宁是一类天然的食品添加剂 ,能起到调节食品的风
味还具有抗氧化和防腐作用[ 5] .植物中的单宁含量
较高时 ,影响动物对蛋白 、纤维素 、淀粉和脂肪的消
化 ,从而降低饲用的营养成分[ 6] ;但是饲料中少量的
单宁可在反刍动物瘤胃内与蛋白质形成配合物能预
防脱氨基作用 ,增加过瘤胃蛋白的含量.本文对植物
中酚类物质的含量及其存在的状态进行了研究 ,旨
在为植物合理利用提供理论指导.
1 材料与方法
1.1 试验区自然状况
采样地点位于天祝甘肃农业大学高山草原试验
站.地理坐标 N 37°11′～ 37°12′, E 102°29′～ 102°
33′.全区海拔 2 900 ～ 4 300 m ,气候寒冷潮湿 ,空气
稀薄 ,太阳辐射强;年平均气温 0.8 ℃,7 月平均气
温为 12.4 ℃,1月平均气温为-10.8 ℃,大于 0 ℃
积温为 1 522 ℃.年平均降水量 424.5 mm ,年蒸发
量 1 430.4 mm.无绝对无霜期 ,但植物生长期仍有
120 ～ 140 d.区内土层较薄 ,厚度为 40 ～ 80 cm;土壤
pH 值 7.0 ～ 8.2;有机质含量高 ,为 10 %～ 16 %;
土壤为高寒灌丛草甸土[ 7-9] .
1.2 样品采集
于 2006 年 7月 19 ～ 20日 ,从高寒草甸样地采
集样品.供试材料为:珠芽蓼(Polygonum v iv ipa-
rum L)、西 伯 利 亚 蓼 (Polygonum sibiricum
Laxm)、圆穗蓼(Polygonum macrophy l lum D.
Don),采集植株大于 5株 ,将所采植物分为茎叶 、花
穗和根 3部分 ,带回实验室.使其自然阴干 ,粉碎后
过 2.0 mm 的筛子 ,将粉碎好的植物粉末装袋 、编
号 、保存待测.
1.3 酚类物质的测定
1.3.1 提取液的制备 测定酚类物质时所用提取
液为 70 %丙酮水溶液 ,其制备方法如下:取过筛后
的植物阴干样 200 mg ,置于 25 mL 的试管内 ,加入
70 %的丙酮水溶液 10 mL ,在超声波水浴仪中处理
20 min后 ,4 ℃3 000 r/min离心 10 min ,取上清液
0 ℃保存.
测定多酚蛋白质结合能力时所用提取液为
50 %甲醇水溶液 ,制备方法同上.
1.3.2 测定指标 70 %丙酮提取液用于样品中酚
类物质的测定.其中总酚用 Folin-Ciocalteu 试剂
比色法测定[ 10] ,简单酚用比色法测定[ 11] ,单宁为总
酚与简单酚的差值 ,缩合单宁用丁醇/盐酸(95∶5)
法测定[ 12] .
50 %甲醇提取液用于样品中酚类物质的蛋白
质结合能力的测定.采用蛋白质沉淀法[ 13] ,所选蛋
白质为牛血清蛋白.测定提取液中总酚含量 、蛋白质
结合酚含量.蛋白结合酚在总酚中所占百分数(%)
=(蛋白质结合酚含量/总酚含量)×100.
2 结果与分析
2.1 植株不同部位的酚类物质含量
珠芽蓼(Polygonum viviparum L.)是高山 、亚
高山草甸的主要植物成分之一 ,草质柔软 ,营养好 ,
特别是果实成熟后含蛋白质 ,是家畜催肥抓膘的良
质饲料.其根中酚类物质含量最高 ,总酚 、简单酚 、单
宁 、缩合单宁含量依次为 67.18 、31.32 、35.86 、
26.09 g/kg .根中总酚 、缩合单宁含量显著高于茎叶
和花穗(P <0.05);根中简单酚含量显著高于茎叶
(P<0.05),极显著高于花穗(P <0.01);单宁含量
各部位间差异不显著(P >0.05).茎叶与花穗中酚
类物质含量差异均不显著(P>0.05).
西伯利亚蓼(Polygonum sibiricum Laxm.)嫩
枝叶为骆驼 、绵羊 、山羊所喜食 ,秋末枯萎较晚 ,适口
性增高.其茎叶中酚类物质含量最高 ,总酚 、简单酚 、
单宁 、缩合单宁含量依次为 72.41 、34.90 、37.51 、
36.90 g/kg .茎叶中总酚 、简单酚含量极显著高于花
127第 1 期 张 欣等:高寒草原 3 种蓼科植物酚类物质含量及存在状态分析
穗和根(P<0.01),花穗与根中总酚含量差异也达
极显著水平(P <0.01),而简单酚含量差异达显著
水平(P<0.05);单宁含量极显著高于花穗(P <0.
05)和根(P <0.01);缩合单宁含量也极显著高于花
穗和根(P <0.01),且花穗和根缩合单宁含量的差
异达极显著水平(P<0.01).
表 1 3 种蓼科植物不同部位中酚类物质的蛋白质结合能力
Tab.1 P rotein precipitable capacity of Phenols o f three plants with differ ent par ts
品种 部位 总酚含量 /g · kg-1 蛋白结合酚 / g· kg-1 蛋白结合酚/总酚 / %
珠芽蓼 茎叶 49.90±0.23 30.10±1.37 60.33±2.80
花穗 34.60±0.74 21.40±0.89 61.90±3.80
根 142.10±1.52 74.20±0.39 52.20±0.86
西伯利亚蓼 茎叶 53.60±0.75 26.50±0.56 49.43±1.27
花穗 27.60±0.52 14.60±0.45 52.90±0.62
根 11.10±0.22 5.00±0.53 45.10±5.55
圆穗蓼 茎叶 10.70±0.20 4.00±0.32 37.36±2.60
花穗 82.20±0.71 30.60±0.78 37.20±0.78
根 16.05±0.24 6.00±0.74 37.43±4.85
图 1 珠芽蓼不同部位酚类物质含量
Fig.1 Pheno ls content o f Polygonum viv iparum L
图 2 西伯利亚蓼不同部位酚类物质含量
Fig.2 Phenols content of Polygonum sibiricum Laxm.
圆穗蓼(Polygonum macrophy l lum D.Don)一
般生长在气候寒冷的高海拔地区 ,牧草生育期短
(120 d以内),优良的禾本科 、豆科牧草分布很少 ,
因此圆穗蓼为这些地区不可多得的良好饲用植物.
圆穗蓼花穗中酚类物质含量最高 ,总酚 、简单酚 、单
宁 、缩合单宁含量依次为 98.12 、30.16 、67.96 、
31.69 g/kg .花穗中各种酚类物质均极显著高于茎
叶和根(P <0.01),且茎叶和根中含量差异不显著
(P>0.05).
图 3 圆穗蓼不同部位酚类物质含量
Fig.3 Pheno ls content o f Poly gonum macrophy llum D.Don
2.2 不同植物品种的酚类物质含量
茎叶中多酚物质含量为西伯利亚蓼>珠芽蓼>
圆穗蓼;根中总酚 、单宁 、缩合单宁含量均为珠芽蓼
>西伯利亚蓼>圆穗蓼 ,简单酚为珠芽蓼>圆穗蓼
>西伯利亚蓼;花穗中总酚 、单宁含量为圆穗蓼>珠
芽蓼>西伯利亚蓼 ,简单酚 、缩合单宁含量为圆穗蓼
>西伯利亚蓼>珠芽蓼.
2.3 酚类物质的蛋白质结合能力
植物体内酚类物质含量由环境和基因控制 ,酚
类物质与蛋白质结合的反应是酚类物质最重要的化
学性质.不同植物中蛋白结合酚/总酚不同 ,在这 3
种蓼科植物中 ,由大到小依次为珠芽蓼 、西伯利亚
蓼 、圆穗蓼 , 其中珠芽蓼茎叶与花穗最大分别达
60.3 %、61.9 %;圆穗蓼各部位大约为 37 %.
128 甘 肃 农 业 大 学 学 报 2008 年
3 讨论
植物中酚类物质含量由环境和基因控制 ,且随
植物品种及部位的不同而发生变化.珠芽蓼根茎肥
厚 ,贮藏大量营养物质 ,经受霜雪多次袭击仍保持生
机.可能与其根中较高的酚类物质含量有关.西伯利
亚蓼属于高集 Na、Cl 、S 植物 , 可生长在盐渍土
上[ 14] .多酚可与大多数金属离子发生显著的络合 ,
西伯利亚蓼酚类物质的富集可能与此有关.红树林
对海滩带高盐分的适应便有赖于单宁的聚盐性抗盐
机制[ 15] .圆穗蓼花穗中酚类物质含量高于茎叶和
根 ,可能是多酚与花色苷形成分子复合物 ,提高了花
色苷的稳定性 ,即多酚的辅色作用[ 16] 有关.珠芽蓼
和西伯利亚蓼酚类物质含量丰富 ,可用在药物 、食
品 、化妆品 、植物杀虫剂 、水处理等方面 ,用作动物饲
料时可按一定比例在日粮中添加.另外酚类物质的
含量还受季节变化 、样品的处理及测定方法等因素
的影响.随着单宁与蛋白质 、多糖 、生物碱 、微生物 、
酶 、金属离子的反应活性及其抗氧化 、捕捉自由基 、
衍生化反应等化学行为的揭示 ,使人们看到了这类
天然产物广阔的应用前景.
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