27医学论文范文网

主页
分享医学论文范文

西沙诺丽果关键发育期主要活性物质及其含量变化分析

更新时间:2021-04-07 08:19点击:

摘    要:
目的:研究关键发育期诺丽果中主要活性物质的动态变化。方法:采用高效液相色谱技术分别检测青果期、硬白果期和熟果期3个熟期的西沙诺丽果实中车叶草酸、去乙酰车叶草酸、东莨菪亭、槲皮素等活性成分及其含量。结果:车叶草苷酸、去乙酰车叶草苷酸、东莨菪亭、槲皮素均能够在3个熟期的诺丽果实中检测到。诺丽的熟度对主要活性物质的含量有显著影响,不同熟期的去乙酰车叶草苷酸、东莨菪亭和槲皮素的含量两两之间都差异显著,硬白果期、熟果期与青果期的车叶草苷酸的含量差异显著(P <0.05)。4种活性物质的含量均随果实的成熟而不断增加,熟果期的4种主要活性物质的含量分别达到58.422 7、110.765 0、13.545 5、0.166 2 mg/100 g,青果期到硬白果期诺丽果中上述活性物质的含量变化较大。结论:本研究为如何在不同功能导向的诺丽产品生产加工过程中合理选择不同熟度的诺丽果原材料提供科学依据。
 
关键词:
诺丽 化学成分 生长期 含量测定 高效液相色谱
 
Content Determination on the Main Active Substances of Xisha Noni Fruit in Key Developmental Stages
JING Rui-xue KONG Fan-hua BAI Sha-sha TIAN Liang CUI Ya-juan LIU Yang
College of Chemistry and Biological Engineering,University of Science and Technology Beijing; Beijing Institute of Nutrition Resources; Hainan Xisha Noni Biological Technology Co.Ltd.;
Abstract:
Objective To investigate the dynamic changes of the main active substances in noni fruit during key developmental stages.Method High-performance liquid chromatography was used to detect the content of asperulosidic acid,deacetylasperulosidic acid,scopoletin and quercetin in Xisha noni samples at the green fruit stage,hard white fruit stage and ripe fruit stage.Result Asperulosidic acid,deacetylasperulosidic acid,scopoletin and quercetin could all be detected in noni fruits at three ripening stages.The maturity of noni had a significant effect on the four substances.The contents of deacetylasperulosidic acid,scopoletin and quercetin in different maturation stages were significantly different,and the contents of asperulosidic acid in hard white fruit stage,ripe fruit stage and green fruit stage were significantly different(P < 0.05).The contents increased continuously with ripening of the fruits.The content of the four main active substances reached 58.422 7 mg/100 g,110.765 0 mg/100 g,13.545 5 mg/100 g,0.166 2 mg/100 g.The content of the above active substances in noni fruit from the green fruit stage to the hard white fruit period varied greatly.Conclusion This study provides scientific basis for the rational selection of different ripeness noni fruit raw materials during the production and processing of noni health products with different functions.
 
Keyword:
noni; chemical composition; growth period; determination of content; High-performance Liquid Chromatography;
 
诺丽为茜草科巴戟天属植物,其根、茎、叶、果实具有治疗皮肤疾病、伤口感染、心脏病、糖尿病、关节炎、高血压、消化不良、口腔溃疡等功效[1-4]。目前,本土诺丽果在中国海南、西沙群岛、中国台湾等地大量种植。现代药理学证实,诺丽果中含有多糖、酚类、蒽醌类、环烯醚萜类等功效成分,具有抗衰老、抗氧化、抗菌、抑制癌细胞生长等作用[5-8]。车叶草苷酸和去乙酰车叶草苷酸是诺丽中两种主要环烯醚萜类活性物质,研究表明,车叶草苷酸和去乙酰车叶草苷酸具有抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、抗畸变、保肝等药理功效,已经成为诺丽产品的质量评价指标和标志性活性成分[9-11]。西沙诺丽果汁多酚的平均含量高达114.12 mg/100 m L,从诺丽果中分离到的多酚类物质主要有黄酮、香豆素、木质素等[12]。梁寒峭等[13-14]研究发现,西沙诺丽果汁中香豆素含量在0.176~0.243 mg/m L内,并且已有报道将东莨菪素作为诺丽果汁的质量分析方法。研究证实,东莨菪亭对脂肪合成酶、黑色素、肿瘤的生成有明显的抑制作用,并且是诺丽果发挥抗血管生成活性的主要有效成分之一[15-17]。槲皮素具有抗氧化、降脂减肥、降血糖、抗肿瘤、抗炎症等多种生理活性。沈宋利等[18-21]在美国关岛诺丽果粉中检测出槲皮素的含量为0.10 mg/g。近年来,国内外对诺丽果的衍生产品中化学成分的研究较多,且多集中于多糖、蒽醌、多酚、环烯醚萜等总量的提取与测量,对诺丽果原材料的研究鲜见报道。结合以上情况,本研究以我国本土诺丽品种———西沙诺丽的果实作为研究对象,追踪西沙诺丽果关键发育期主要活性物质的动态变化,旨在为诺丽果原材料的实时采收、质量控制以及缩短诺丽产品生产成本与周期提供科学依据。
 
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
去乙酰车叶草苷酸对照品,纯度≥98%;车叶草苷酸对照品,纯度≥95%;槲皮素对照品,纯度≥95%;东莨菪亭对照品,纯度≥95%;乙腈、磷酸,均为色谱级;乙酸、甲醇,均为分析级。
 
西沙诺丽果,由海南西沙诺丽生物科技有限公司于2019年9月采集与提供。
 
1.2 仪器与设备
戴安高效液相色谱仪U-3000,紫外检测器;C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm);BRAUN粉碎机;超声清洗仪,上海安谱实验科技股份有限公司;Eppendorf5420离心机。
 
1.3 方法
1.3.1 不同熟度诺丽果中去乙酰车叶草苷酸-车叶草苷酸含量测定
(1)配置标准储备溶液:分别准确称取5 mg去乙酰车叶草苷酸对照品和车叶草苷酸对照品于10 m L容量瓶中,用水溶解并定容至刻度,即为标准储备液。(2)配置标准工作液:分别移取标准储备液,进行梯度稀释,配置浓度为5、10、20、40、80μg/m L。(3)样品前处理:准确称取粉碎均匀的样品10 g于50m L离心管中,加40 m L水混匀,超声提取30 min后,转移至100 m L容量瓶中,用水定容至刻度,混匀后离心,上清液过0.45μm滤膜,上机测定。(4)色谱条件:戴安高效液相色谱仪U-3000,紫外检测器;检测波长237 nm;C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm);柱温35℃;流动相:乙腈-磷酸水溶液,进样体积10μL。依据表1进行梯度洗脱,对照品色谱图见图1,青果期、硬白果期、熟果期样品色谱图见图2~4。
 
表1 去乙酰车叶草苷酸-车叶草苷酸洗脱梯度
 
1.3.2 不同熟度诺丽果中槲皮素-东莨菪亭含量测定
(1)配置标准储备溶液:分别准确称取5 mg槲皮素对照品和东莨菪亭对照品于10 m L容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,即为标准储备液。(2)配置标准工作液:分别移取标准储备液,进行梯度稀释,配置浓度为5、10、20、40、80μg/m L。(3)样品前处理:准确称取粉碎均匀的样品10 g于50 m L离心管中,加40m L甲醇混匀,超声提取30 min后,转移至100 m L容量瓶中,用甲醇定容至刻度,混匀后离心,上清液过0.45μm滤膜,上机测定。(4)色谱条件:戴安高效液相色谱仪U-3000,紫外检测器;检测波长346 nm;柱温30℃;乙腈-0.5%乙酸水比例为30∶70,流速1.0 m L/min,分析时间20 min,进样量10μL。对照品色谱图见图5。青果期、硬白果期、熟果期样品色谱图见图6~8。
 
 
 
图1 去乙酰车叶草苷酸-车叶草苷酸标准色谱图
图2 青果期果实中去乙酰车叶草苷酸-车叶草苷酸色谱图
图3 硬白果期果实中去乙酰车叶草苷酸-车叶草苷酸色谱图
图4 熟果期果实中去乙酰车叶草苷酸-车叶草苷酸色谱图
图5 槲皮素-东莨菪亭标准色谱图
图6 青果期果实中槲皮素-东莨菪亭色谱图
图7 硬白果期果实中槲皮素-东莨菪亭色谱图
图8 熟果期果实中槲皮素-东莨菪亭色谱图
1.3.3 数据统计
取同一批诺丽果样品,上述步骤重复3次,用SPSS 25.0中One-Way ANOVA对试验数据进行单因素方差分析,采用LSD法进行多重比较,结果用平均数±标准差表示。
 
2 结果与分析
在诺丽果生长过程中,车叶草苷酸、去乙酰车叶草苷酸、东莨菪亭和槲皮素的含量在不同的熟期差异显著(P<0.05),说明诺丽的熟度对4种物质有显著影响。并且不同熟期去乙酰车叶草苷酸、东莨菪亭和槲皮素的含量两两之间都差异显著,硬白果期、熟果期与青果期的车叶草苷酸的含量差异显著(P<0.05)。4种标志性功效成分动态变化呈现相似规律,皆表现为青果期最少,硬白果期次之,熟果期达到峰值,含量分别为58.422 7、110.765 0、13.545 5、0.166 2mg/100 g。因此,4种标记性功效成分含量与果实的成熟度呈现正相关性。但是,果实的生长过程中其含量上升趋势并非是稳步的。其中,青果期到硬白果期的含量有一个快速增长的过程,分别由青果期的11.346 3、25.037 7、2.518 0、0.000 4 mg/100 g激增至56.553 1、103.071 6、12.270 6、0.166 2 mg/100 g,而硬白果期到熟果期的生长过程中含量增长较为缓慢(表2)。
 
表2 三个熟度的诺丽果中4种主要活性物质及其含量比较分析  
3 讨论
车叶草苷酸、去乙酰车叶草苷酸、东莨菪亭、槲皮素皆是植物正常生长过程中的以C、H、O元素为基础的次生代谢产物,青果期到硬白果期过程中4种活性物质的含量激增模式可能与光合作用中积累过多的C源用于合成以C为基础的次生代谢产物有关[22]。lin等[23]研究表明,诺丽果的体积、重量与生长时间呈现线性增长模式,且东莨菪亭的平均含量为每果干重2~3 mg,在果实生长的过程中不断积累,并呈现s型曲线,其含量增长趋势与本研究结果一致。刘杰超等[24]、徐贵华等[25]、杜丽娜等[26]研究表明,黄酮类化合物在枣、柑橘果实中含量的动态变化趋势为未成熟期积累,成熟期下降;多酚类化合物在杏果实中含量的动态变化趋势为幼果期为最高,其后随着果实的发育呈逐渐下降趋势,皆与本研究中多酚类化合物———东莨菪亭、槲皮素的持续增长模式有所不同,这与诺丽果实中与多酚等相关合成酶的活性有关。
 
植物的生长过程中,随着成熟度的增加,各项化学成分不断变化,因此主要活性物质的含量是判断诺丽果是否适合采收的重要依据。国外学者采用高效液相色谱法测得成熟的大溪地诺丽果中车叶草苷酸、去乙酰车叶草苷酸的平均含量分别为3.741、1.253 mg/g,其含量高于本研究中的西沙诺丽果[27]。但是有研究称,以我国西沙诺丽果为原材生产的果汁中车叶草苷酸的含量明显高于大溪地、澳大利亚等地区[28],这可能是由于诺丽果成熟度、采收时期、发酵工艺等因素最终影响了活性物质的含量。目前,企业为提高诺丽果汁、果粉等营养成分含量与结构,产品发酵原材常使用质地柔软、不易储存的熟果期果实,而熟果期的果实易在自身酶与内生菌的作用下数小时之内迅速软化,甚至因部分液化而渗出果汁,极其不利于运输与储藏[29]。为应对这一情况,企业往往根据诺丽种植地区,就近选择场址进行后续的生物发酵,或是在运输途中进行物理低温储藏及使用抑制后熟作用的化学试剂。然而,本研究发现,硬白果期和熟果期的果实中主要活性物质的含量差异较小,综合考虑诺丽果产量与品质等因素,硬白果期为最适宜的采收时期。
 
近年来,已经有不少证据证明诺丽对人体有相当多的保健功效。在一例研究化疗副作用的报告中,连续服用60 d,每日早晚各1次,每次50 m L的西沙诺丽果汁的鼻咽癌中期患者在化疗期间,机体白细胞和中性粒细胞的骤减、食欲减退及恶心呕吐等副作用随服用时间延长而明显改善[30]。Pachauri等[31]构建的小鼠模型显示,印度诺丽干果可通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性增强记忆力,并且含有芦丁、槲皮素、东莨菪亭等提取物同样具有改善记忆力的功效。Akihisa等[32]基于细胞实验发现,富含环烯醚萜等13种化合物的果汁可对B16黑色素瘤细胞有明显的抑制作用,在100 mmol/L的浓度下,可使黑色素减少34%~49%,并且无细胞毒性。值得注意的是,针对诺丽健康产品与其植物原材料中单体活性成分和含量的检测及研究在国内外尚鲜有报道。本研究以我国本土的西沙野生诺丽为研究对象,通过对其3个关键熟期果实中主要单体活性成分及其含量变化的分析,揭示了这些成分在诺丽果中的化学分布及其随果实成熟过程而发生的含量变化规律,研究结果可以为不同功能导向的诺丽健康产品生产加工过程中合理选择不同熟度的诺丽果原材料提供科学依据。
 
4 结论
本研究表明,车叶草苷酸、去乙酰车叶草苷酸、东莨菪亭和槲皮素的含量均随西沙诺丽果实的成熟而不断增加,青果期到硬白果期诺丽果中上述活性物质的含量变化较大,而硬白果期和熟果期的果实中上述活性物质的含量差异较小,不同功能导向的诺丽健康产品生产加工过程中应合理选择不同熟度的诺丽果。
 
参考文献
[1]Wei-Min Zhang,Wang W,Jing-Jing Zhang,et al.Antibacterial constituents of hainan morinda citrifolia(Noni) leaves[J].Journal of Science,2016,81(5):1193-1196.
 
[2]JoséBégue Moreira de Carvalho,Viana G S B,JoséGalberto Martins da Costa,et al.Morinda citrifolia l.treatments(noni) reduce glycemia in the model of aloxan-induced diabetes in rats[J].Diabetology&Metabolic Syndrome,2015,7(S1):45.
 
[3]徐荣,杨朴丽,徐通,等.诺丽果粉增强免疫力功能实验研究[J].食品工业科技,2017,38(24):297-302.
 
[4]édipo S.Almeida,Débora Oliveira,Dachamir Hotza.Properties and applications of morinda citrifolia(Noni):A review[J].Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,2019(1):883-909.
 
[5]Pratap Uday P,Anand Krithika,Yasmine Fariya,et al.Phytochemicals in Morinda citrifolia fruit selectively modulate age-associated immunity and antioxidant enzyme activities through ERK pathway in splenic lymphocytes of male F344rats[J].Journal of Receptor and Signal Transduction Research,2016,36(2):139-151.
 
[6]Junfeng Wang,Xiaochu Qin,Zhiyun Chen,et al.Two new anthraquinones with antiviral activities from the barks of Morinda citrifolia(Noni)[J].Phytochemistry Letters,2016,15:13-15.
 
[7]梁寒峭,等.诺丽发酵果汁化学成分及抗氧化活性研究[J].天然产物研究与开发,2018,30(5):795-799.
 
[8]晏永球,童应鹏,陆雨,等.诺丽的化学成分及药理活性研究进展[J].中草药,2017,48(9):1888-1905.
 
[9]Brett J West,Shixin Deng,C Jarakae Jensen.Nutrient and phytochemical analyses of processed noni puree[J].Food Research International,2011,44(7):2295-2301.
 
[10]李戈,张丽霞,牛迎凤,等.不同来源地诺丽果质量分析[J].中华中医药杂志,2016,31(9):3766-3769.
 
[11]Akihisa Toshihiro,Seino Ken-ichi,Kaneko Etsuyo,et al.Melanogenesis inhibitory activities of iridoid-,hemiterpene-,and fatty acid-glycosides from the fruits of Morinda citrifolia(Noni)[J].Journal of Oleo Science,2010,59(1):49-57.
 
[12]陈建国,李雪,李金霞,等.西沙诺尼果汁总多酚含量的测定[J].安徽农业科学,2014,42(29):10127-10128.
 
[13]梁寒峭,等.诺丽发酵果汁中总香豆素质量浓度的测定[J].食品与生物技术学报,2018,37(2):202-205.
 
[14]Basar S,Westendorf J.Identification of(2E,4Z,7Z)-decatrienoic acid in noni fruit and its use in quality screening of commercial noni products[J].Food Analytical Methods,2011,4(1):57-65.
 
[15]Beh H K,Seow L J,Asmawi M Z,et al.Anti-angiogenic activity of Morinda citrifolia extracts and its chemical constituents[J].Natural Product Research,2012,26(16):1492-1497.
 
[16]Beh H K,Seow L J,Asmawi M Z,et al.Isolation and structural elucidation of chemical constituents from the fruits of Morinda citrifolia Linn[J].Archives of Pharmacal Research,2007,30(8):919-923.
 
[17]Anisur Rahman Khuda-Bukhsh,Soumya Sundar Bhattacharyya,Saili Paul,et al.天然植物化学成分东莨菪亭聚合物纳米胶囊的制备及其对人黑色素瘤A375细胞的作用(英文)[J].中西医结合学报,2010,8(9):853-862.
 
[18]Nabavi S F,Russo G L,Daglia M,et al.Role of quercetin as an alternative for obesity treatment:You are what you eat![J].Food Chemistry,2015,179:305-310.
 
[19]Geng L,Liu Z,Zhang W,et al.Chemical screen identifies a geroprotective role of quercetin in premature aging[J].Protein&Cell,2019,10(6):417-435.
 
[20]Mohammed G M,Sedky A,Elsawy H.A study of the modulating action of quercetin on biochemical and histological alterations induced by lead exposure in the liver and kidney of rats[J].The Chinese Journal of Physiology,2017,60(3):183.
 
[21]沈宋利,杨健,沈燕飞,等.超声萃取高效液相色谱法测定诺丽果粉中的莨菪亭、芦丁和槲皮素含量[J].食品科学,2017,38(6):191-196.
 
[22]Mcarthur C,Marsh N R,Close D C,et al.Nursery conditions affect seedling chemistry,morphology and herbivore preferences for Eucalyptus nitens[J].Forest Ecology and Management,2003,176(1-3):585-594.
 
[23]Lin S Y,Liao Y Y,Roan S F,et al.Growth of noni fruits(Morinda citrifolia L.) and accumulation of phenolic compounds during fruit development[J].Scientia Horticulturae,2014(178):168-174.
 
[24]刘杰超,张春岭,陈大磊,等.不同品种枣果实发育过程中多酚类物质、VC含量的变化及其抗氧化活性[J].食品科学,2015,36(17):94-98.
 
[25]徐贵华,胡玉霞,叶兴乾,等.椪柑、温州蜜桔果皮中酚类物质组成及抗氧化能力研究[J].食品科学,2007(11):171-175.
 
[26]杜丽娜,张存莉,朱玮,等.植物次生代谢合成途径及生物学意义[J].西北林学院学报,2005(3):150-155.
 
[27]Deng S,West B J,'Afa K.Palu,et al.Determination and comparative analysis of major iridoids in different parts and cultivation sources of Morinda citrifolia[J].Phytochemical Analysis,2011,22(1):26-30.
 
[28]陈建国,张露,李雪,等.西沙诺尼果汁中车叶草苷酸含量的高效液相色谱测定[J].食品与发酵工业,2014,40(8):205-208.
 
[29]林日波.诺尼果标准化生产及栽培管理技术[J].农技服务,2017,34(14):103-104.
 
[30]程池,陈建国,刘洋,等.西沙诺尼果汁辅助改善鼻咽癌患者化疗副作用1例报告[J].食品与发酵工业,2014,40(4):56-58.
 
[31]Shakti Deep Pachauri,Santoshkumar Tota,Kiran Khandelwal.Protective effect of fruits of Morinda citrifolia L.on scopolamine induced memory impairment in mice:A behavioral,biochemical and cerebral blood flow study[J].Journal of Ethnopharmacology,2012,139(1):41.
 
[32]Akihisa Toshihiro,Seino Ken-ichi,Kaneko Etsuyo,et al.Melanogenesis inhibitory activities of iridoid-,hemiterpene-,and fatty acid-glycosides from the fruits of Morinda citrifolia(Noni)[J].Journal of Oleo Science,2010,59(1):49-57.
 

推荐文章