青海特色食品资源沙棘、黑青稞、枸杞、黑枸杞中的黄酮类与脂肪酸类组分分析

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黄酮和脂肪酸是两类在农产品高值化加工时需要关注的重要天然产物。本研究以青海特色生物资源沙棘、黑青稞、种植枸杞、野生枸杞和黑枸杞作为研究材料,对其超临界CO2萃取物,通过气质联用技术(GC-MS)法解析其中的脂肪酸组分及其结构,通过超高效液质联用技术(UPLC-MS)和Peakview色谱工作站拟合、二级质谱解析和紫外光谱及质谱数据比对,解析其中的黄酮组分及其结构,结果如下:(1)沙棘果萃取液中共鉴定出7种脂肪酸成分,包括肉豆蔻酸、棕榈油酸、棕榈酸、亚油酸、十八碳烯酸、硬脂酸和花生酸,其中饱和脂肪酸占33.02%,不饱和脂肪酸占66.98%。而超高效液质联用技术共计发现18种黄酮类化合物,其中包括8种黄酮醇苷元及黄酮醇苷、3种二氢黄酮醇苷元及二氢黄酮醇苷、5种黄酮苷元及黄酮苷、1种二氢黄酮苷元和1种黄烷醇苷,其中芹菜素-6-C-葡萄糖苷-8-C-木糖苷、儿茶素-7-吡喃葡萄糖苷、苜蓿素、紫罗兰素、刺槐黄素这5种黄酮首次被发现存在于沙棘中。(2)黑青稞萃取液中共鉴定出8种脂肪酸成分,包括肉豆蔻酸、棕榈油酸、亚油酸、硬脂酸、二十碳三烯酸、花生酸、芥酸和山嵛酸,其中饱和脂肪酸占9.92%,不饱和脂肪酸占90.08%,其中亚油酸含量超过60%。首次采用超高效液质联用技术对黑青稞中的黄酮进行具体组分的鉴别和结构解析,共计发现14种黄酮类化合物,其中包括8种黄酮醇苷元及黄酮醇苷,5种黄酮苷元及黄酮苷和1种黄烷醇苷,其中槲皮素、槲皮素-3-β-葡萄糖醛酸苷、山奈酚、山奈素、异鼠李素、杨梅素、甘草素、芹菜素、苜蓿素、夏佛塔苷、芹菜素-6-C-葡萄糖苷-8-C-葡萄糖、金丝桃苷即槲皮素-3-O-吡喃半乳糖苷均为首次在黑青稞中发现并确定其结构的黄酮类化合物。(3)黑果枸杞萃取液中共鉴定出10种脂肪酸成分,包括肉豆蔻酸、棕榈油酸、棕榈酸、十七碳烯酸、亚麻酸、亚油酸、硬脂酸、花生烯酸、芥酸和木焦油酸,其中饱和脂肪酸占26.59%,不饱和脂肪酸占73.41%,其中亚油酸含量最高为61.74%。以往的研究中,在黑果枸杞中发现的黄酮主要是槲皮素和山奈酚,本研究首次采用超高效液质联用技术对黑果枸杞中的黄酮进行具体组分的全面鉴别和结构解析,共计发现13种黄酮类化合物(7种黄酮醇苷元及黄酮醇苷,3种二氢黄酮醇苷元,2种黄酮苷元和1种二氢黄酮苷元),包括芦丁,槲皮素-3-β-葡萄糖醛酸苷,金丝桃苷即槲皮素-3-O-吡喃半乳糖苷,二氢槲皮素,二氢异鼠李素,二氢山奈酚,槲皮素,芹菜素,橙皮素,苜蓿素,山奈酚,异鼠李素,山奈素),其中橙皮素和苜蓿素在黑果枸杞中非常罕见。(4)种植枸杞萃取液中共鉴定出10种脂肪酸成分,包括肉豆蔻酸、棕榈油酸、棕榈酸、亚麻酸、亚油酸、硬脂酸、花生烯酸、芥酸、二十三烷酸和木焦油酸,其中饱和脂肪酸占36.97%,不饱和脂肪酸占63.03%。而野生枸杞萃取液中共鉴定出13种脂肪酸成分,包括肉豆蔻酸、棕榈油酸、棕榈酸、十七碳烯酸、亚麻酸、亚油酸、花生烯酸、花生酸、二十一烷酸、芥酸、二十三烷酸和木焦油酸,其中饱和脂肪酸占29.38%,不饱和脂肪酸占70.62%。两者对比,野生枸杞中不含硬脂酸,但却多了珠光脂酸、花生酸、二十一烷酸等饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸含量为70.62%,略高于种植枸杞(63.03%)。其中,两种枸杞中含量最高的均为亚油酸。而采用超高效液质联用技术鉴定枸杞中黄酮化合物,种植枸杞共计发现11种黄酮类化合物,其中包括5种黄酮醇苷元及黄酮醇苷,2种二氢黄酮醇苷元及二氢黄酮醇苷、2种黄酮苷元及黄酮苷、1种二氢黄酮苷元和1种黄烷醇苷元,包括异鼠李素-3-O-葡萄糖苷、二氢山奈酚、二氢异鼠李素、槲皮素、橙皮素、山奈酚、香叶木素、异鼠李素等。野生枸杞共计发现12种黄酮类化合物,其中包括5种黄酮醇苷元及黄酮醇苷,3种二氢黄酮醇苷元及二氢黄酮醇苷、2种黄酮苷元及黄酮苷、1种二氢黄酮苷元和1种黄烷醇苷元,包括金丝桃苷、二氢槲皮素、二氢山奈酚、甘草素、橙皮素、苜蓿素、异鼠李素、山奈素等。种植枸杞与野生枸杞相比,前者含有异鼠李素-葡萄糖苷、香叶木素、刺槐黄素,后者含有金丝桃苷、甘草素、苜蓿素。比较野生枸杞与种植枸杞的脂肪酸类与黄酮类,在组分类型上大致相同,但在组成比例上存在一定差异性,说明不同的育成方式确实可以对天然产物合成代谢产生显著影响,提示今后有可能通过人工设置特定的育成方式,对枸杞或者其它生物资源中的天然产物含量和组成进行优化。(5)总结了UPLC-MS分析中,黄酮苷及苷元在负离子模式下的裂解规律,发现:黄酮苷及苷元中,C环的RDA裂解是相当重要的裂解途径,通常会生成碎片1,3A和1,3B,有时也会生成碎片1,4B。黄酮类化合物在负离子模式下易发生中性小分子的丢失,常见的有CO、CO2、CH3、H2O、CHO、CH2O、C3O2和C2H2O。黄酮苷容易丢失所带糖苷,而生成相应的黄酮苷元。本研究结果不仅可为青海特色生物资源的高值化开发提供理论依据,而且为天然产物组分谱分析和相关结构解析提供了有效的技术平台。
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