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摘 要:采用GC-MS分析了牡丹花粉中的主要植物甾醇,并与油菜花粉的含量进行比较。结果表明:牡丹花粉中共检出了5种甾醇,含量最高的甾醇为异岩藻甾醇(21.89 mg/g);其次为新甾醇物质Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-(2.68 mg/g);β-谷甾醇及另外2种甾醇的含量均在1 mg/g以下。牡丹花粉含有的2种主要植物甾醇—异岩藻甾醇和Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-在油菜花粉中均有测得,但含量均低于牡丹花粉。
关键词:牡丹花粉;植物甾醇;气相色谱-质谱;油菜花粉
自我国正式批准植物甾醇、甾醇酯作为新资源食品以来,植物甾醇越来越受到食品和药品领域的关注。花粉的营养价值受到大众广泛认可,植物甾醇作为花粉的主要功能性成分之一,是近年来食品功能性成分研究领域的热点之一。不同种子来源的花粉,营养成分差异显著,所含甾醇物质大相径庭。油菜花粉的甾醇主要为豆甾醇、菜油甾醇、β-谷甾醇、24-亚甲基胆甾醇[1],而板栗花粉中则为以下5种甾醇:胆固醇、(3β,24R)-麦角甾-5-烯-3-醇、豆甾醇、β-谷甾醇和(3β)-豆甾-5,24(28)-双烯-3-醇[2]。研究发现,不同的甾醇物质表现出抗氧化、抗癌、促进胆固醇降解代谢等不同的生理功能,差异显著[3-4]。因此,有必要就尚未研究的植物花粉的甾醇物质进行鉴定,尤其是借助现代检测手段分析鉴定新的甾醇物质,这不论是对于花粉产品的开发利用,还是对于甾醇在食品和药品领域的应用都具有重要意义。
牡丹是我国特有的一种观赏药用植物,在我国已有2 000多年的药用历史,其根、皮、花均可入药。我国牡丹种植面积近百万亩,牡丹花朵大,花粉产量多,花粉年产量估计可达数千吨[5],但牡丹花粉的利用率较低,亟待开发利用。牡丹花粉作为牡丹花雄蕊中的生殖细胞,营养物质和药用活性成分丰富,具有很高的食药价值和经济价值[6-7]。查阅文献发现,目前尚无研究涉及牡丹花粉的甾醇。
鉴于此,本研究采用气质技术,对牡丹花粉中的主要甾醇进行物质鉴定,并将其含量与研究和开发利用较多的油菜花粉中的含量进行了比较,以期为牡丹花粉的开发利用提供基础数据。
1 材料与方法
1.1 材料
牡丹花粉,采自安徽亳州;油菜花粉,网购,产自内蒙古;5α-胆甾烷醇标品 、 BSTFA+TMCS(99∶1 )硅烷化试剂,均购自Sigma公司(美国);其余化学试剂均为分析纯,国药化学试剂有限公司。
Trace GC Ultra 气相色谱仪、ISQ 质谱检测仪,Thermo 公司(美国);色谱柱:DB-5 柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),Thermo 公司(美国);水浴锅、电子分析天平、漩涡振荡仪等常见设备。
1.2 方法
样品前处理:首先,按冯妹元[8]所述方法加入内标5α-胆甾烷醇,加入6 mol/mL的盐酸-乙醇溶液1.0 mL并于80 ℃加热1 h酸解;然后,加入 KOH-乙醇溶液,按李志晓[9]所述方法进行衍生化。
甾醇测定:参考李志晓[9]的方法,采用气相色谱-质谱定性,并以5α-胆甾烷醇为内标定量。花粉中甾醇含量的计算公式如式(1):
甾醇含量(mg/g)=S×BA×M×1 000(1)式(1)中,S表示加入待测样品中的内标5α-胆甾烷醇的质量、B表示所测样品中某甾醇物质的峰面积、A表示内标5α-胆甾烷醇的峰面积、M表示称取的花粉样品质量。
2 结果与分析
经解谱后发现共检出了5种甾醇,其中,出峰时间在15.26 min的异岩藻甾醇含量最高,牡丹花粉中的含量为21.89 mg/g(图1)。该异岩藻甾醇经硅烷化后的化学结构式、质谱图见图2。岩藻甾醇类多来源于藻类,体外实验证实其具有抗肿瘤、抗氧化作用[10-11]。本研究首次从植物花粉中检测出了异岩藻甾醇,发现其具有抑制脂肪酶活性的作用,具有潜在减肥功效[12]。样品中同时测得了2.68 mg/g的新甾醇物质Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-,出峰时间15.06 min,该甾醇经硅烷化后的化学结构式和质谱图见图3。另外,样品中还测得了少量的β-谷甾醇、4-Methylcholesta-8,24-dien-3-ol,(3a,4a,5a)和9,19-cyclolanost-24-en-3-ol,(3a)-,含量均在1 mg/g以下,三者的出峰时间分别为16.22、16.84、17.03min,质谱图略。
鉴于牡丹花粉的两种主要甾醇——异岩藻甾醇和Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-,均为首次在植物花粉中测得,为验证此类物质是否在其他花粉中同样存在,并评估其含量水平,以研究较多且有较多成熟市售花粉类产品的油菜花粉为代表,分析鉴定其甾醇物质组成,发现这两种甾醇在油菜花粉中均有测得,异岩藻甾醇和Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-的含量分别为6.47、0.49mg/g。油菜花粉中植物甾醇经BSTFA+TMCS(99∶1)硅烷化的总离子流图见图4。
3 结论
牡丹花粉中共檢出了5种甾醇,含量最高的甾醇为异岩藻甾醇,含量为21.89 mg,该甾醇首次在植物花粉中测得;其次,为新甾醇物质Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-,含量为2.68 mg/g;β-谷甾醇及另外两种甾醇的含量均在1 mg/g以下。牡丹花粉所含有的两种主要植物甾醇——异岩藻甾醇和Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-在油菜花粉中均有测得,含量分别为6.47、0.49mg/g,均低于牡丹花粉的。
参考文献
[1]杨开,王玏萦,徐梦婷,等. 油菜花粉甾醇的制备、分析及抗氧化活性研究[J].中国粮油学报,2018,33(1):69-75. [2]郭麗梅,王盼盼,陈曦. 板栗花粉甾醇类组分分析[J].食品科技,2013,38(4):237-241.
[3]Srigley Cynthia T,Hansen Steven L,Smith Sean A,et al. sterols and stanols in foods and dietary supplements containing added phytosterols:A collaborative study[J].Journal of the American Oil Chemists Society,2018,95(3):247-257.
[4]Vlahova-Vangelova,Dessislava,Balev,Dessislav,Dragoev,Stefan. Changes of fatty acid profiles and content of sterols,tocopherols and carotenoids in pork by antioxidant type phytonutrients[J]. Biointerface Research In Applied Chemistry,2021,11 (2 ):9749-9761.
[5]张孟琴,孙亚真,范一霖. 牡丹花粉营养成分评价及相关性分析[J]. 食品研究与开发,2018,39(15):154-160.
[6]武俊生,李捷,王静静,等. 牡丹花粉破壁率及其2种单萜苷的含量测定[J].西北药学杂志,2020,35(4):494-498.
[7]李志,李琳,石晓峰,等. 牡丹花粉口含片的制备工艺及抗氧化活性[J]. 甘肃农业大学学报,2020,55(1):177-185.
[8]冯妹元. 常见食物中植物甾醇的气相色谱分析方法和应用的研究[D].南昌:南昌大学,2006.
[9]李志晓. 加工过程对油茶籽油微量营养成分和抗氧化性能的影响[D].江苏无锡:江南大学,2015.
[10]Hyun AhJung,Himanshu Kumar Bhakta,Byung-Sun Min,et al.Fucosterol activates the insulin signaling pathway in insulin resistant HepG2 cells via inhibiting PTP1B[J].Pharm.Res,2016(39):1454-1464.
[11]杨玲,郑超群,吴福珍,等.岩藻甾醇对卵巢癌细胞抑制作用的体外研究[J].北方药学,2020,17(5):145-147.
[12]Koth-Bong-Woo-Ri Kim,Min-Ji Kim,Dong-Hyun Ahn. Lipase inhibitory activity of chlorophyll a,isofucosterol and saringosterol isolated from chloroform fraction of Sargassum thunbergii[J].Natural Product Research,2014,28(16):1310-1312.
关键词:牡丹花粉;植物甾醇;气相色谱-质谱;油菜花粉
自我国正式批准植物甾醇、甾醇酯作为新资源食品以来,植物甾醇越来越受到食品和药品领域的关注。花粉的营养价值受到大众广泛认可,植物甾醇作为花粉的主要功能性成分之一,是近年来食品功能性成分研究领域的热点之一。不同种子来源的花粉,营养成分差异显著,所含甾醇物质大相径庭。油菜花粉的甾醇主要为豆甾醇、菜油甾醇、β-谷甾醇、24-亚甲基胆甾醇[1],而板栗花粉中则为以下5种甾醇:胆固醇、(3β,24R)-麦角甾-5-烯-3-醇、豆甾醇、β-谷甾醇和(3β)-豆甾-5,24(28)-双烯-3-醇[2]。研究发现,不同的甾醇物质表现出抗氧化、抗癌、促进胆固醇降解代谢等不同的生理功能,差异显著[3-4]。因此,有必要就尚未研究的植物花粉的甾醇物质进行鉴定,尤其是借助现代检测手段分析鉴定新的甾醇物质,这不论是对于花粉产品的开发利用,还是对于甾醇在食品和药品领域的应用都具有重要意义。
牡丹是我国特有的一种观赏药用植物,在我国已有2 000多年的药用历史,其根、皮、花均可入药。我国牡丹种植面积近百万亩,牡丹花朵大,花粉产量多,花粉年产量估计可达数千吨[5],但牡丹花粉的利用率较低,亟待开发利用。牡丹花粉作为牡丹花雄蕊中的生殖细胞,营养物质和药用活性成分丰富,具有很高的食药价值和经济价值[6-7]。查阅文献发现,目前尚无研究涉及牡丹花粉的甾醇。
鉴于此,本研究采用气质技术,对牡丹花粉中的主要甾醇进行物质鉴定,并将其含量与研究和开发利用较多的油菜花粉中的含量进行了比较,以期为牡丹花粉的开发利用提供基础数据。
1 材料与方法
1.1 材料
牡丹花粉,采自安徽亳州;油菜花粉,网购,产自内蒙古;5α-胆甾烷醇标品 、 BSTFA+TMCS(99∶1 )硅烷化试剂,均购自Sigma公司(美国);其余化学试剂均为分析纯,国药化学试剂有限公司。
Trace GC Ultra 气相色谱仪、ISQ 质谱检测仪,Thermo 公司(美国);色谱柱:DB-5 柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),Thermo 公司(美国);水浴锅、电子分析天平、漩涡振荡仪等常见设备。
1.2 方法
样品前处理:首先,按冯妹元[8]所述方法加入内标5α-胆甾烷醇,加入6 mol/mL的盐酸-乙醇溶液1.0 mL并于80 ℃加热1 h酸解;然后,加入 KOH-乙醇溶液,按李志晓[9]所述方法进行衍生化。
甾醇测定:参考李志晓[9]的方法,采用气相色谱-质谱定性,并以5α-胆甾烷醇为内标定量。花粉中甾醇含量的计算公式如式(1):
甾醇含量(mg/g)=S×BA×M×1 000(1)式(1)中,S表示加入待测样品中的内标5α-胆甾烷醇的质量、B表示所测样品中某甾醇物质的峰面积、A表示内标5α-胆甾烷醇的峰面积、M表示称取的花粉样品质量。
2 结果与分析
经解谱后发现共检出了5种甾醇,其中,出峰时间在15.26 min的异岩藻甾醇含量最高,牡丹花粉中的含量为21.89 mg/g(图1)。该异岩藻甾醇经硅烷化后的化学结构式、质谱图见图2。岩藻甾醇类多来源于藻类,体外实验证实其具有抗肿瘤、抗氧化作用[10-11]。本研究首次从植物花粉中检测出了异岩藻甾醇,发现其具有抑制脂肪酶活性的作用,具有潜在减肥功效[12]。样品中同时测得了2.68 mg/g的新甾醇物质Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-,出峰时间15.06 min,该甾醇经硅烷化后的化学结构式和质谱图见图3。另外,样品中还测得了少量的β-谷甾醇、4-Methylcholesta-8,24-dien-3-ol,(3a,4a,5a)和9,19-cyclolanost-24-en-3-ol,(3a)-,含量均在1 mg/g以下,三者的出峰时间分别为16.22、16.84、17.03min,质谱图略。
鉴于牡丹花粉的两种主要甾醇——异岩藻甾醇和Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-,均为首次在植物花粉中测得,为验证此类物质是否在其他花粉中同样存在,并评估其含量水平,以研究较多且有较多成熟市售花粉类产品的油菜花粉为代表,分析鉴定其甾醇物质组成,发现这两种甾醇在油菜花粉中均有测得,异岩藻甾醇和Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-的含量分别为6.47、0.49mg/g。油菜花粉中植物甾醇经BSTFA+TMCS(99∶1)硅烷化的总离子流图见图4。
3 结论
牡丹花粉中共檢出了5种甾醇,含量最高的甾醇为异岩藻甾醇,含量为21.89 mg,该甾醇首次在植物花粉中测得;其次,为新甾醇物质Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-,含量为2.68 mg/g;β-谷甾醇及另外两种甾醇的含量均在1 mg/g以下。牡丹花粉所含有的两种主要植物甾醇——异岩藻甾醇和Gorgost-5-en-3-ol,(3a)-在油菜花粉中均有测得,含量分别为6.47、0.49mg/g,均低于牡丹花粉的。
参考文献
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[3]Srigley Cynthia T,Hansen Steven L,Smith Sean A,et al. sterols and stanols in foods and dietary supplements containing added phytosterols:A collaborative study[J].Journal of the American Oil Chemists Society,2018,95(3):247-257.
[4]Vlahova-Vangelova,Dessislava,Balev,Dessislav,Dragoev,Stefan. Changes of fatty acid profiles and content of sterols,tocopherols and carotenoids in pork by antioxidant type phytonutrients[J]. Biointerface Research In Applied Chemistry,2021,11 (2 ):9749-9761.
[5]张孟琴,孙亚真,范一霖. 牡丹花粉营养成分评价及相关性分析[J]. 食品研究与开发,2018,39(15):154-160.
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[7]李志,李琳,石晓峰,等. 牡丹花粉口含片的制备工艺及抗氧化活性[J]. 甘肃农业大学学报,2020,55(1):177-185.
[8]冯妹元. 常见食物中植物甾醇的气相色谱分析方法和应用的研究[D].南昌:南昌大学,2006.
[9]李志晓. 加工过程对油茶籽油微量营养成分和抗氧化性能的影响[D].江苏无锡:江南大学,2015.
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[11]杨玲,郑超群,吴福珍,等.岩藻甾醇对卵巢癌细胞抑制作用的体外研究[J].北方药学,2020,17(5):145-147.
[12]Koth-Bong-Woo-Ri Kim,Min-Ji Kim,Dong-Hyun Ahn. Lipase inhibitory activity of chlorophyll a,isofucosterol and saringosterol isolated from chloroform fraction of Sargassum thunbergii[J].Natural Product Research,2014,28(16):1310-1312.