毕业设计（论文）-荞麦黄酮类化合物含量的比较研究.doc

毕 业 论 文题 目: 荞麦黄酮类化合物含量 的比较研究 学 号： 08111002015姓 名： 教 学 院： 地理与生命科学学院专业班级： 生物科学2010级(2)班指导教师： 完成时间： 2014年 4 月 6 日 毕节学院教务处制 毕节学院本科毕业论文（设计） 荞麦黄酮类化合物含量的比较研究 作者姓名： 专业班级：生物科学2010级 学号：08111002015 指导教师：摘 要：采用分光光度法对甜荞（Fagopyrum esculentum）、苦荞（Fagopyrum tataricumlinn ）、大野荞（Fagopyrum megaspartanium)、细野荞(Fagopyrum gracilipes)四种荞麦种子中的黄酮含量进行研究。统计分析结果表明，供试苦荞种子中的黄酮含量极显著高于甜荞和细野荞，TA68与大野荞无显著差异，TA25极显著低于大野荞外，其余均极显著高于大野荞。大野荞种子中的黄酮含量极显著高于甜荞和细野荞，而甜荞和细野荞之间无显著差异。关键词：甜荞；苦荞；大野荞；细野荞；黄酮. comparative study of Flavonoids of Buckwheat Candidate: Meng li Major:Biology science Student No.: 08111002015 Advisor:Zhang yizhongAbstract: This experiment used the method of spectrophotometry to study Fagopyrum esculentum, Fagopyrum tataricumlinn, Fagopyrum megaspartanium, Fagopyrum gracilipes Four kinds of flavonoids in buckwheat seed research.The results of Statistical analysis showed Fagopyrum tataricumlinn seeds tested flavonoids content was significantly higher than Fagopyrum esculentum and Fagopyrum gracilipes,TA68 was no significant difference between Fagopyrum megaspartanium,TA25 significantly lower than Fagopyrum megaspartanium, the rest were significantly higher than Fagopyrum megaspartanium. Fagopyrum megaspartanium seeds flavonoid content was significantly higher than Fagopyrum esculentum and Fagopyrum gracilipes fine, but there was no significant difference between Fagopyrum esculentum and Fagopyrum gracilipes.Keywords:Fagopyrum esculentum; Fagopyrm tataricumlinn; Fagopyrum megaspartanium; Fagopyrum gracilipes; Flavonoids 目录摘 要iAbstractii引言11. 材料和方法21.1 供试材料31.2 仪器设备与化学试剂31.2.1仪器设备31.2.2 化学试剂31.3 试验方法31.3.1标准曲线的绘制31.3.2荞麦样品的制备和黄酮含量的测定41.3.3样品黄酮含量的计算42. 数据处理43. 结果分析43.1 标准曲线的绘制43.2 各供试荞麦黄酮含量的比较分析53.2.1 柱形图分析53.2.2 多重比较53.2.3 聚类分析64 讨论7参考文献9致 谢11 引言荞麦（Buckwheat）又名三角麦、乌麦，属蓼科（Polygonaceae）荞麦属（Fagopyrum Mill）双子叶禾谷类作物，主要有甜荞（F.esculetum Moench）和苦荞（F.tartaricum(L.)Gaertn）两个栽培种1。 研究表明：荞麦富含蛋白质、维生素和矿物质等，尤其是苦荞中黄酮类化合物含量极为丰富2。黄酮类化合物(flavonoids)又名生物类黄酮(bioflavonoids)，具有多种生物活性3, 除利用其抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外, 在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面都有显著的效果4-6，临床上多用荞麦制品对糖尿病、高血压、高血脂等病人进行辅助治疗。苦荞中的黄酮现已获得美国“国家食品与药物管理局”FDA 证书7。黄酮类化合物是一类低分子多酚类物质，它具有一定的药学性能，如降低心肌耗氧量、增加冠状动脉及脑血管流量、降血糖、消除体内自由基、抗衰老、增强机体免疫力等功能8-9。天然黄酮类化合物最常见的是黄酮和黄酮醇，其他衍生物还有黄烷醇、查尔酮、双氢黄（醇）、双黄酮、异黄酮、橙酮及新黄酮类等10。黄酮大多存在于植物的花果、叶、茎、皮及根中，是植物的次生代谢物，在植物界分布广泛，主要分布于芸香科、唇形科、豆科、伞形科、银杏科、菊科等11。 荞麦不仅是很好的药用作物，也是营养丰富的粮食作物，荞麦富含高生物价的蛋白质、维生素、矿质元素等，并且其中的蛋白质、脂肪酸、维生素含量一般均高于小麦粉、大米、玉米面粉、筱麦和小米等12。最为重要的是含有极为丰富的生物活性成分黄酮类化合物，这是其他谷类粮食所不具有的13-14。荞麦的叶、茎、花和籽粒中都含有不等量的黄酮类化合物（如芦丁、山萘酚、槲皮素等，而其中含量较多是芦丁）15。 目前，有关黄酮类化合物的研究有一些报道，尹礼国等16总结了荞麦生物类黄酮化学组成、功能特性的研究现状，介绍了荞麦黄酮提取工艺的概况。李红宁等17采用分光光度法对6种栽培甜荞麦黄酮类化合物含量进行了比较研究。结果显示，6种栽培甜荞麦在不同生育期其黄酮类化合物的含量均呈现规律性变化，即花叶根茎，在盛花期六荞1号和“8802-1”的花叶中含量较高，占干重的10%以上。张怀珠等18利用分光光度法对不同生长期苦荞和甜荞黄酮含量的动态变化进行了研究，结果发现，苦荞和甜荞不同生长期黄酮含量均呈现规律性变化，即花叶根茎，且苦荞中的含量明显大于甜荞。彭镰心等19采用分光广度法对不同品种苦荞中黄酮含量进行检测，样品通过显色后在500 nm下直接测定。通过对17种不同品种苦荞麦的黄酮含量进行测定，发现美姑苦荞的黄酮含量最高，达2.40%，选荞1号次之，为2.35%，而川荞1号最低，仅为1.54%。詹寿发等20对九江地区3种荞麦黄酮含量进行了比较分析，结果表明，不同品种以及同一品种不同器官和不同生长期，其黄酮的含量均有所不同，九江苦荞植株在整个生育期内黄酮含量均高于其他2个品种。任顺成等21采用硝酸铝比色法和HPLC的方法分别对甜荞与苦荞不同部位(粉、皮、壳、芽)的总黄酮、芦丁和槲皮素含量进行了分析。结果表明，不同荞麦品种的粉、皮、壳以及不同发芽时间的芽中总黄酮、芦丁和槲皮素含量不同。荞麦起源于中国西南部，在云南、贵州、四川、西藏等地有着丰富的栽培荞麦及野生荞麦资源22。作为栽培荞麦起源中心之一，作为“开发扶贫、生态建设试验区”的毕节市有着丰富的荞麦资源。但是，对该市的栽培及野生荞麦种子中黄酮含量的研究。到目前为此，未见报道。因此本研究对毕节市栽培甜荞、栽培苦荞、野生大野荞和野生细野荞四种荞麦种子的黄酮类化合物进行研究，探讨不同荞麦种子中的黄酮含量，以期为荞麦的营养价值和药用价值以及进一步的开发利用提供理论依据。1. 材料和方法1.1 供试材料供试荞麦种的编号、种名、倍性、收集地、代号等见表1。 表1 供试荞麦材料 Tab.1 tested buckwheat material序号 编号种名倍性收集地代号 1TA20071118005Fagopyrum tataricum2x威宁县雪山镇TA612TA20071003003Fagopyrum tataricum2x毕节市林口镇TA423TA20080818001Fagopyrum tataricum2x赫章县六曲河镇TA744TA20080504002Fagopyrum tataricum2x黔西县谷里镇TA255TA20080814001Fagopyrum tataricum2x毕节市田坝镇TA316TA20071117001Fagopyrum tataricum2x威宁县黑石镇TA507TA20080725003Fagopyrum tataricum2x赫章县哲庄乡TA688TA20071029002Fagopyrum tataricum2x毕节市朱昌镇TA459TA20071118004Fagopyrum tataricum2x威宁县雪山镇TA5810TA20080804001Fagopyrum tataricum2x大方县马场镇TA1311ES20071118002Fagopyrum esculentum2x威宁县雪山镇ES4712ES20071118003Fagopyrum esculentum2x威宁县雪山镇ES4813ME20071107001Fagopyrum megaspartanium2x纳雍县维新镇ME714GR20091004001Fagopyrum gracilipes4x毕节市鸭池镇GR61.2 仪器设备与化学试剂1.2.1仪器设备本研究所需仪器设备主要有：双A双面循环水多用真空泵（SHB-IVA）：郑州长城科工贸有限公司产品；723N可见分光光度计（723N）：上海精科科技公司产品；双功能水浴恒温振荡器（SHA-B）：江苏金坛亿通电子有限公司产品；组织捣碎机；电子天平（CP224C）：奥豪斯仪器有限公司产品；电热恒温培养箱（HH.B11.420）：天津市实验仪器厂产品；VPW系列超纯水器（165801）。1.2.2 化学试剂本研究所需化学试剂主要有：甲醇：天津市大茂化学仪器厂；乙酸钾：津市大茂化学仪器厂；无水氯化铝：天津市光复精细化工研究所；芦丁标准品：上海金穗生物科技有限公司，上述试剂均为分析纯。1.3 试验方法1.3.1标准曲线的绘制参照刘娜23的方法。本试验以芦丁作为各荞麦黄酮类化合物含量测定的标准品，具体过程如下：精确称取芦丁对照品40 mg，加甲醇定容到100 mL，摇匀使其成为浓度400 g/mL的芦丁对照品。然后分别精密吸取芦丁对照品溶液0.5 mL，1 mL，1.5 mL，2 mL，2.5 mL于25 mL的容量瓶中，分别加0.1 mol/L的三氯化铝溶液8 mL，再加1 mol/L的醋酸钾液12 mL，用70 %的甲醇溶液稀释到刻度，即定容到25 mL，摇匀，得芦丁对照品浓度梯度溶液，30 min后用甲醇试剂空白做背景，分别对上述芦丁对照品浓度梯度进行测定，用吸光度(A)为纵坐标，浓度（C,g/ml）为横坐标，绘制标准曲线图。1.3.2荞麦样品的制备和黄酮含量的测定荞麦样品的制备和黄酮含量的测定参照刘娜23的方法，并稍加改动。方法如下：将各荞麦干种子在65 下烘干到恒重，去皮，打粉，精确称取1 g，置于150 ml的锥形瓶中，加入70 %的甲醇溶液30 mL，恒温水浴（60）4 h，趁热抽滤于50 mL的容量瓶中，用70 %的甲醇溶液清洗滤纸和滤渣，合并滤液，冷却至室温，加甲醇溶液至刻度，摇匀，为试剂待测液。准确吸取1.0 mL试样待测液置于25 mL容量瓶中，分别加入三氯化铝8 mL，醋酸钾溶液12 mL，用70 %的甲醇溶液定容至刻度，摇匀，室温下放置30 min，于波长415 nm 处测定各吸光度值，将其代入标准曲线方程计算得出黄酮的浓度。1.3.3样品黄酮含量的计算样品黄酮含量的计算参照刘娜23的方法，计算公式如下：黄酮的含量（x%）= 100%，其中，C为样品的浓度；V为体积；N为稀释倍数；M为样品质量。2. 数据处理用Excel 2003和SPSS11.5统计软件进行作图、计算以及数据处理。3. 结果分析3.1 标准曲线的绘制根据芦丁对照品不同浓度下的吸光度，以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线如图1所示。其回归方程为：C=A-0.00053/0.0106(R2=0.9544) 图1 芦丁标准曲线 Fig.1 rutin standard graph3.2 各供试荞麦黄酮含量的比较分析3.2.1 柱形图分析 图2 甜荞、苦荞、大野荞及细野荞黄酮含量 Fig.2 F.esculentum, F.tataricum, F.megaspartanium and F. Gracilipes flavonoid content 注：ES表示甜荞，TA表示苦荞，ME表示大野荞，GR表示细野荞从图2可以看出：苦荞中的黄酮含量除TA25略低于ME7以外，其余苦荞都高于大野荞，高于甜荞也高于细野荞，大野荞黄酮含量高于甜荞和细野荞。细野荞中的黄酮含量高于甜荞。因此，供试荞麦种子的黄酮含量为：苦荞黄酮含量较高，大野荞次之，细野荞较低，而甜荞中黄酮含量为最低。3.2.2 多重比较四种荞麦14份荞麦材料黄酮含量的多重比较见表2 表2 甜荞、苦荞、大野荞、细野荞黄酮含量的多重比较 Tab.2 multiple comparisons F.esculentum, F.tataricum, F.megaspartanium, F. Gracilipes flavonoid content材料编号材料代号黄酮含量（%）SSR0.05 0.01TA20080814001TA319.28aATA20071003003TA427.87bBTA20071029002TA457.61bBTA20071118004TA586.74cCTA20071117001TA506.61cCDTA20080818001TA746.48cdCDTA20071118005TA616.01dDTA20080804001TA135.15eETA20080725003TA684.38fFME20071107001ME74.30fFTA20080504002TA253.56gGGR20091004001GR60.74hHES20071118002ES470.41hHES20071118003ES480.20hH 注：不同小写字母表示0.05水平上差异显著；不同大写字母表示0.01水平上差异极显著。 ES表示甜荞，TA表示苦荞，ME表示大野荞，GR表示细野荞从表2可以看出：供试苦荞种子中的黄酮含量极显著高于甜荞与细野荞；大野荞极显著高于甜荞和细野荞，与苦荞中的TA68无显著差异，极显著高于苦荞中的TA25外，其余苦荞都显著高于大野荞，而甜荞种子中黄酮含量与细野荞无差异。3.2.3 聚类分析四种荞麦14份荞麦材料黄酮含量聚类见图2 TTT 图2 甜荞、苦荞、大野荞及细野荞黄酮含量聚类图 Fig.2 F.esculentum, F.tataricum, F.megaspartanium, F. Gracilipes flavonoids in dendrogram 注：ES表示甜荞，TA表示苦荞，ME表示大野荞，GR表示细野荞从图2可以看出：T=16.0时，供试荞麦可分成II类：ES47，ES48和GR6聚为类I，且三者的黄酮含量都比较低，分别为0.41%、0.20%、0.74%；其余所有荞麦材料聚为类 II，黄酮含量都比较高，在3.56%-9.28%之间，可以看出类I的黄酮含量低于类 II。 T=6.0时，供试荞麦分为三类：类I 为ES47、ES48、GR6，三者的黄酮含量都比较低，分别为0.41%、0.20%、0.74%；TA31单独聚为类II，黄酮含量最高，达9.28%，其余的10份荞麦材料聚为类III，可以看出类II的黄酮含量高于类I 与类III，类I的黄酮含量低于类III 。T=2.0时，供试荞麦分为五类：ES47、ES48和GR6归为类I；TA31单独聚为类II，黄酮含量最高，达9.28%；TA45和TA42聚为III，黄酮含量分别为7.61%和7.87%，仅次于TA31；第四类为TA61、TA58、TA74、TA50，四个品系的黄酮含量在6.0%-7.0%之间；TA68与ME7首先聚为一类，然后再和TA25和TA13再聚为类V。他们的黄酮含量相对较低。因此，第二类的黄酮含量最高，而第三类和第四类的黄酮含量较高，第五类的黄酮含量相对较低，第一类的黄酮含量最低。4 讨论研究表明：荞麦营养丰富，素有“五谷之王”的美称24，日本学者研究报道: 荞麦的营养效价指标为8092，远高于小麦和大米25，荞麦中的黄酮类化合物, 能够提高毛细血管的通透性，维持微血管循环，加强维生素C的代谢作用以及促进其在体内蓄积的功能26。而且临床上证明, 荞麦中的苦荞具有明显的降血糖、血脂的功能, 对心脑血管疾病和糖尿病有特效27。这些特效主要是荞麦中的黄酮类化合物的功效。关于荞麦黄酮类化合物含量的研究，国内外有较多的报道。主要有：李红宁等17采用分光光度法对6种栽培甜荞麦黄酮类化合物含量进行了比较研究。结果显示，“六荞1号”种子中的黄酮含量为1.46%，“榆荞-4”种子中黄酮含量为0.98%，“北早生”种子中的黄酮含量为0.94%，“平荞3号”和“8802-1”的黄酮含量分别为0.90%和0.86%。张怀珠等18利用分光光度法对不同生长期苦和甜荞黄酮含量的动态变化进行了研究，结果发现，苦荞和甜荞不同生长期黄酮含量均呈现规律性变化，即花叶根茎，且苦荞中的含量明显大于甜荞。彭镰心等19采用分光广度法通过对17种不同品种苦荞麦的黄酮含量进行测定，发现美姑苦荞的黄酮含量最高，达2.40%，选荞1号次之，为2.35%，而川荞1号最低，仅为1.54%。詹寿发等20对九江地区3种荞麦黄酮含量进行了比较分析，结果表明, 金荞麦黄酮含量为3.29%，九江苦荞黄酮含量为3.57%，甜荞黄酮含量2.49%。唐宇等27对荞麦籽粒中的黄酮含量进行了研究，结果发现，不同荞麦籽粒中的黄酮含量是不同的。在28个苦荞品种中，其籽粒的黄酮含量最高可达2.91%，最低的为1.07%；在20个甜荞品种中，其籽粒的黄酮含量最高的仅为0.71%，最低的才0.01%。本研究发现供试荞麦种子的黄酮含量为：苦荞黄酮含量较高，最高的一份材料黄酮含量为9.28%，大野荞次之，细野荞较低，而甜荞中黄酮含量为最低。本研究中甜荞种子中的黄酮含量比李红宁等17低，与张怀珠等18一致，即苦荞种子中的黄酮含量高于甜荞。本研究与彭镰心等19都发现不同品种苦荞中的黄酮含量不一样，詹寿发等20中苦荞种子中的黄酮含量低于本研究的结果，但是甜荞中的黄酮含量却高于本研究。本研究苦荞种子中的黄酮含量最高达9.28%，最低为3.56%，和唐宇等27中比较相对要高。甜荞种子中的黄酮含量最高为0.41%，最低是0.20%，与唐宇等27基本一致。本研究还发现：供试荞麦中TA31黄酮含量最高，达9.28%。因此，无论是在荞麦的遗传育种还是荞麦食品、荞麦保健品的开发及利用方面，高黄酮含量的TA31都是很好的材料。 另外，本研究仅仅探讨了荞麦属中栽培甜荞、栽培苦荞、野生大野荞及野山细野荞四种荞麦种的种子中总黄酮含量，发现栽培苦荞种子中的总黄酮含量最高，野生大野荞次之，而栽培甜荞和细野荞种子中均较低，以栽培甜荞中最低。这四种荞麦种的其他器官中的总黄酮含量是否与种子中的情况一致以及荞麦属其他荞麦种的种子中的总黄酮含量的情况有待进一步研究。 参考文献1 侯文娟, 张美莉, 付媛, 等. 甜荞各分离蛋白清除活性氧自由基的研究J. 科学研究, 2009, 30(9): 40-43.2 郭玉蓉, 韩舜愈, 刘鹏, 等. 荞麦中黄酮类化合物的分离及结构鉴定J. 食品科学, 2004 (11): 131-134.3 肖坤福, 廖晓峰. 黄酮类化合物研究进展及应用J. 食品研究与开发, 2003(4) : 14- 18.4 刘淑梅, 韩淑英. 荞麦种子总黄酮对糖尿病高脂血症大鼠血脂、血糖及脂质过氧化的影响J. 中成药, 2003(8) : 662- 663.5 李洁, 梁月琴, 郝一彬.苦荞麦黄酮降血脂作用的实验研究J. 山西医科大学学报, 2004，(6): 570- 570.6 汪得清, 沈文梅, 田亚平, 等. 黄芪总黄酮对羟自由基所致哺乳动物细胞损伤的防护作用J. 中国中药杂志, 1995, 20(4) : 240-242.7 徐宝才, 肖刚, 丁霄霖, 等. 液质联用分析测定苦荞黄酮J. 食品科学, 2003, 24 (6): 113-116.8 国家药典委员会. 中国药典M. 北京: 化学工业出版社, 2005: 229, 212.9 邱少华, 邱增启. 双波长薄层扫描法测定中浆乐合剂中黄芪甲营的含量J. 中成药, 2004, 26(12): 1091-1092.10 张馨心. 黄酮的研究现状J. 广州化学, 2009, 34（4）:69-73.11 陆慧娴. 银杏的研究进展J. 基层中药杂志, 1997, 11(4): 49-51.12 鞠洪荣, 王君高, 卢燕, 等.荞麦食品功能性与新产品的开发J. 食品科技, 1999, (3) : 16- 17.13 王红育, 李颖. 荞麦的研究现状及应用前景J. 食品科学, 2004, 25(10): 388-39114 王安虎, 熊梅,耿选珍, 等.