郭 彬,韓淵懷,黃可盛,路 陽,侯思宇
(山西農(nóng)業(yè)大學生物工程研究所,山西太谷030801)
蕎麥屬蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(Fagopyrum Mill),品種主要有甜蕎(F.esculentum Goerth)和苦蕎(F. tararicum Gaerth)2個栽培種以及金蕎麥(F.dibotrys(D.Don)Hara)1個野生種[1-2]。蕎麥屬于藥食兩用植物[3],其含有極為豐富的天然生物活性成分黃酮類物質(zhì)——蘆丁[4]。蘆丁(quercetin 3-O-b-D-glucose-[1,6]-O-a-L-rhamnose,rutin)又稱維生素P,是某些中草藥的有效成分,具有抗紫外線、抗血栓形成、糖尿病輔助治療、降低毛細管通透性和脆性以及癌癥的輔助治療等作用[5-6]。國內(nèi)外醫(yī)藥工業(yè)已經(jīng)成功開發(fā)了曲克蘆丁、維腦路通(羥乙蘆?。┑纫蕴J丁為主要原料的藥物,并在臨床治療上取得了良好效果[7]。目前,我國用于蘆丁提取的原料主要為槐米,而槐米因原料不足,已遠不能滿足市場需求,開發(fā)多元化的蘆丁來源,補充市場需求尤為重要。蕎麥生長期短(70~90 d),抗逆性強,一年四季均可種植[8],這些特性為蕎麥成為蘆丁的來源提供了可能。
本研究共選取30個不同產(chǎn)地的甜蕎和苦蕎品種,對其花、葉、莖組織中的蘆丁含量進行分析,旨在為進一步培育高蘆丁含量的蕎麥品種、加快蕎麥蘆丁相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
30個蕎麥品種由山西省農(nóng)業(yè)科學院小雜糧研究中心提供(表1)。5月20日播種于山西農(nóng)業(yè)大學農(nóng)作站,盛花期分別選取適量健康花、葉與莖組織于培養(yǎng)皿中,80℃烘箱干燥10 h。將干燥后的組織置于研缽中研成粉末,并精確稱取0.1 g組織,待用。
安捷倫Series1100高效液相色譜儀(美國);賽多利斯電子分析天平(德國);蘆丁標準樣(Sigma,純度≥95%);甲醇為色譜純(Fisher,美國);實驗用水為純凈水。
表1 不同蕎麥品種
安捷倫C18柱(150 mm×4.6 mm,5μm),柱溫30℃,流動相為甲醇∶水(V/V)=46∶54,流速1 mL/min,進樣量5μL,檢測波長257 nm,按上述色譜條件分析,每個樣品重復3次。對照品與九江苦蕎色譜如圖1所示。
精密稱取經(jīng)減壓干燥的蘆丁標準品0.05 g,加入10 mL甲醇定容至質(zhì)量濃度為5 mg/mL的母液。精確吸取10μL母液,加入1 mL甲醇,稀釋成50μg/mL,依此類推,將標準樣品稀釋成50~400μg/mL質(zhì)量濃度梯度。按2.1色譜條件上樣測定峰面積,按照峰面積(x)與對應(yīng)的標準品濃度(y)計算線性回歸,得到蘆丁標準曲線(圖2):y=0.09x+20.913(R2=0.997 3),不同樣品蘆丁質(zhì)量濃度按此公式計算。
稱取蕎麥各組織干燥樣品0.1 g包入濾紙內(nèi),放入索氏抽提器,加入甲醇,加熱回流,直到樣品為無色,獲得提取液;再經(jīng)0.45μm濾膜過濾,精確量取提取液100μL,將提取液定容至1 mL,將此樣品按2.1色譜條件進行分析,記錄峰面積。
選取同一濃度蘆丁對照品,重復進樣6次,測得蘆丁峰面積值的RSD為0.8%,表明儀器精密度較好。
選取九江苦蕎葉組織,在24 h內(nèi)每隔2 h重復進樣一次,記錄峰面積,供試樣品峰面積RSD為1.4%,表明樣品的穩(wěn)定性較好。
選取九江苦蕎葉組織樣品6份,每份0.1 g,按2.3方法配制供試樣品溶液,按2.1色譜條件進行分析,記錄峰面積,蘆丁峰面積RSD為1.2%,表明樣品重復性較好。
選取已知濃度的九江苦蕎葉組織樣品6份,每份0.1 g,按樣品量的80%,100%,120%加入對照品溶液,按2.1色譜條件進行分析,記錄峰面積,計算平均回收率。由表2可知,6份樣品加樣回收率平均值為99.98%,且RSD為1.38%。
表2 蘆丁加樣回收率
按2.3方法處理蕎麥各組織樣品,按2.1色譜條件分析,記錄峰面積,根據(jù)濃度計算公式、提取體積、稀釋倍數(shù)及樣品重復計算得出30個蕎麥品種的蘆丁含量(mg/g),所得結(jié)果列于表3。結(jié)果顯示,試驗所檢測的30個蕎麥品種,花、葉、莖中蘆丁含量最高的品種分別是西農(nóng)9940、威苦01-374和KQ08-02,均為苦蕎,其含量分別為60.91,50.66,11.35 mg/g。所測試的蕎麥品種花和葉中含量相差可達10倍,表明品種間不同組織的蘆丁含量存在明顯差異(P<0.01)。所測試的甜蕎品種花中蘆丁含量平均值為33.67 mg/g,而苦蕎品種花中蘆丁含量平均值達到50.03 mg/g。
表3 不同蕎麥品種各組織蘆丁含量測定 mg/g
續(xù)表3 mg/g
以往對于蕎麥蘆丁提取所用試劑,均采用60%~70%的乙醇或甲醇提取,而本試驗直接采用流動相甲醇提取,相比乙醇提取樣品的穩(wěn)定性及試驗重復性較好。張琪等[9]在蕎麥蘆丁提取的試驗中也得到了相同的結(jié)論。
應(yīng)用HPLC法檢測蘆丁含量,主要是控制流動相比例及檢測波長。根據(jù)《中華人民共和國藥典》中有關(guān)蘆丁的測定,采用流動相甲醇∶1%冰醋酸為32∶68,也有研究采用甲醇∶水(V/V)為35∶65或甲醇∶水∶乙酸(V/V/V)為45∶53∶2的配置[10-12]。本試驗經(jīng)過反復調(diào)試,將流動相比例設(shè)置成甲醇∶水(V/V)為46∶54,儀器運行良好,取得了較好的試驗結(jié)果。對于檢測波長,蘆丁在204,257,355 nm處有3個吸收峰,查詢《中華人民共和國藥典》中蘆丁的檢測波長為257 nm,本試驗也采用257 nm波長進行檢測,效果良好。
從不同蕎麥品種各組織蘆丁含量測定結(jié)果可以看出,所有供試品種中花的蘆丁含量明顯高于其他組織。其中,莖中蘆丁含量相比其他組織較低,在生產(chǎn)應(yīng)用中,不適用蘆丁開發(fā)的進一步研究。唐宇等[13]對蕎麥總黃酮含量的測定也證實,蕎麥中總黃酮含量大小依次為花>葉>種子>莖。
考量30個品種各器官蘆丁含量,所測試的苦蕎品種整體高于甜蕎,僅有甜蕎品種(云引1號)花中蘆丁含量達到53.88 mg/g,高于苦蕎花中蘆丁含量的平均值,這為進一步篩選高蘆丁含量的甜蕎品種提供了良好的參考。西農(nóng)9940花中蘆丁含量最高(60.91 mg/g),但葉中含量較低(26.52 mg/g)。綜合考察,九江苦蕎花和葉中的蘆丁含量較高,分別為53.22,47.14 mg/g。盡管所測試蕎麥品種花比其他器官蘆丁含量高,但其花器小、產(chǎn)量低、無限花序等特點,成為開發(fā)利用蕎麥蘆丁的限制瓶頸。本試驗全面分析了甜蕎和苦蕎品種間各器官蘆丁含量的差異表現(xiàn),篩選出高蘆丁含量的甜蕎和苦蕎品種,為進一步蕎麥品種選育提供參考。并且本試驗還發(fā)現(xiàn),一些蕎麥品種葉片中也有較高的蘆丁含量,例如美混選、九江苦蕎、KQ080-02、黔苦4號以及黑豐1號等品種蘆丁含量均在40 mg/g以上。這為選育高蘆丁含量的品種提供了新視野,可定向選育葉片蘆丁含量較高的品種,用以解決生產(chǎn)上蘆丁來源途徑狹窄的問題,并為全面開發(fā)利用苦蕎各器官提取蘆丁提供了有價值的參考。
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