![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
不同花色洋紫荆花瓣花青素和类黄酮物质组成和含量的变化.pdf
《不同花色洋紫荆花瓣花青素和类黄酮物质组成和含量的变化.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《不同花色洋紫荆花瓣花青素和类黄酮物质组成和含量的变化.pdf(8页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、DOI:10.11913/PSJ.2095-0837.23249陈勇,李嘉杰,郑丹菁,罗树凯,孟诗原,钱磊,代色平.不同花色洋紫荆花瓣花青素和类黄酮物质组成和含量的变化J.植物科学学报,2024,42(1):96103Chen Y,Li JJ,Zheng DJ,Luo SK,Meng SY,Qian L,Dai SP.Composition and content of anthocyanins and flavonoids in purple-red,pink,and white petals of Bauhinia variegata L.J.Plant Science Journal,2
2、024,42(1):96103不同花色洋紫荆花瓣花青素和类黄酮物质组成和含量的变化陈 勇,李嘉杰,郑丹菁,罗树凯,孟诗原,钱 磊,代色平*(广州市林业和园林科学研究院,广东广州国家城市林业科技示范园区,广州 510405)摘要:本研究选择 3 种不同花色的洋紫荆(Bauhinia variegata L.)为实验材料,应用 LC-MS/MS 技术分析花青素和类黄酮物质,比较不同花色洋紫荆之间的差异。结果显示,洋紫荆有 53 种花青素和 340 种类黄酮物质。不同花色洋紫荆花瓣中的花青素差异较大,紫红色花中的锦葵色素-3-O-半乳糖苷、锦葵色素-3-O-葡萄糖苷、飞燕草素-3-O-半乳糖苷等含量
3、较高,粉红色花中的飞燕草素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷、锦葵色素-3-O-槐糖苷、矮牵牛素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷、锦葵色素-3-O-桑布双糖苷-5-葡萄糖苷等含量较高,白色花中的天竺葵素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷等含量较高。白色花中几乎不含天竺葵素-3-O-桑布双糖苷、天竺葵素-3-O-槐糖苷、飞燕草素-3-O-桑布双糖苷等。紫红色花中几乎不含飞燕草素-3-O-槐糖苷。不同花色洋紫荆花瓣中的类黄酮差异较大,粉红色花中的芍药花素-3-O-葡萄糖苷、芍药花素-3,5-O-二葡萄糖苷、金圣草黄素-7-O-芸香糖苷-5-O-葡萄糖苷、异牡荆素-7-O-(6-芥子酰)葡萄糖苷等含量较白色、紫红色花高。
4、关键词:洋紫荆;花青素;类黄酮物质;花色中图分类号:S685.99文献标识码:A文章编号:2095-0837(2024)01-0096-08Composition and content of anthocyanins and flavonoids in purple-red,pink,and white petals of Bauhinia variegata L.Chen Yong,Li Jiajie,Zheng Danjing,Luo Shukai,Meng Shiyuan,Qian Lei,Dai Seping*(Guangzhou Institute of Forestry and
5、Landscape Architecture,Guangdong Guangzhou National Urban Forestry Science and TechnologyDemonstration Park,Guangzhou 510405,China)Abstract:The composition,content,and structure of anthocyanins and flavonoids in purple-red,pink,andwhite petals of Bauhinia variegata L.were studied to lay a foundation
6、 for further investigations of the floral pig-ment mechanisms and molecular breeding of this species.The anthocyanins and flavonoids were analyzedusing liquid chromatography-mass spectrometry(LC-MS/MS).In total,53 anthocyanins and 340 flavonoidswere detected.However,the anthocyanins were markedly di
7、fferent among the different colored petals.Mal-vidin-3-O-galactoside,malvidin-3-O-glucoside,delphinidin-3-O-galactoside were higher in the purple-redpetals than in the white and pink petals.Delphinidin-3-O-(coumaryl)-glucoside,malvidin-3-O-sophoroside,petunidin-3-O-(coumaryl)-glucoside were higher i
8、n the pink petals than in the purple-red and white petals.Pelargonidin-3-O-(coumaryl)-glucoside was higher in the white petals than in the purple-red and pink petals.The flavonoids also differed significantly among the different petals.Pelargonidin-3-O-sambubioside-5-O-glu-coside,pelargonidin-3-O-so
9、phoroside,and delphinidin-3-O-sambubioside were almost not detected in thewhite petals and delphinidin-3-O-sophoroside was almost not detected in the purple-red petals,while peonidin-收稿日期:2023-08-24,接受日期:2023-10-12。基金项目:广东省基础与应用基础研究基金项目(2021A1515010997)。作者简介:陈勇(1978),男,博士,高级工程师,研究方向为城市林业(E-mail:)。*通
10、信作者(Author for correspondence.E-mail:)。植物科学学报2024,42(1):96103Plant Science Journalhttp:/3-O-glucoside,peonidin-3,5-O-diglucoside,chrysoeriol-7-O-rutinoside-5-O-glucoside,and isovitexin-7-O-(6-sinapoyl)glucoside were higher in the pink than in the white and purple-red petals.Key words:Bauhinia varieg
11、ata;Anthocyanins;Flavonoids;Petal color 洋紫荆(Bauhinia variegata L.),又名宫粉紫荆,为豆科羊蹄甲属落叶乔木,有“南国樱花”之美誉,具有极高的观赏价值,同时也是优质蜜源植物,其花芽、嫩叶和幼果可食,药用价值高1。研究表明,洋紫荆所有花色花瓣均不含类胡萝卜素和叶绿素,而含有黄酮类化合物2。白色花的总黄酮含量最低,红色花的类黄酮含量最高;类黄酮、花青素含量分别在紫色系、红色系中随着花色加深而增加,且差异显著;白花洋紫荆无花青素存在,表明花青素是洋紫荆花色呈现红色的主要因素2。Zhang 等3的研究表明,洋紫荆花中有46 种花青素,其中
12、27 种在白花和红花之间存在差异,Malvidin 3-O-galactoside、Peonidin 3-O-galac-toside 等被认为是洋紫荆花瓣呈红色的原因。花青素是广泛存在于植物中的一种水溶性色素,有一定的抗氧化能力,其合成后会进行分子修饰形成稳定的物质,其修饰类型包括糖基化、酰基化和甲基化等4-6。花色素安全无毒,可作为食品添加剂用于食品着色,在营养保健、防治心血管疾病、抗癌、延缓衰老等方面具有较高的开发价值7-9。黄酮能有效地清除体内的氧自由基,是一种很强的抗氧剂10,11。目前,对洋紫荆的研究一般集中在树种特征12、种质资源收集13、繁育14、城市绿化应用1及其化学成分研究
13、15等方面。洋紫荆最重要的观赏性状是花色,前人仅开展了洋紫荆花瓣中类黄酮、花青素总含量的测定,或白花和红花花青素含量的测定,有关白色、粉红色和紫红色花的花青素、类黄酮物质的组成与含量的差异尚未见报道。本研究采用超高效液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)方法,对不同花色洋紫荆花瓣中花青素和类黄酮的组成和含量进行分析,以期为洋紫荆花色形成的机理研究提供基础。1材料与方法 1.1实验材料以白色、粉红色、紫红色等 3 种花色的洋紫荆为实验材料(图 1),材料均种植于广州增城林木良种繁育基地,树龄均在 10 年以上。于 2021年 3 月,每种花色的洋紫荆各随机选取 3 个单株,白色花瓣的植株编号为 B
14、H1BH3,粉红色为 FH1FH3,紫红色为 ZH1ZH3。每个单株分上、中、下3 层随机选取花瓣,混合后置于液氮中带回备用。图 1洋紫荆 3 种常见花色Fig.1Three petal colors of Bauhinia variegate 1.2试剂花青素样品制备及代谢物提取采用的甲醇(Merck,德国)和甲酸(Sigma-Aldrich)为色谱纯,盐酸(信阳市化学试剂厂)为优级纯。矢车菊素-3,5-O-二葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-(6-O-丙二酰-D-葡萄糖苷)、矢车菊素-3-O-阿拉伯糖苷、矢车菊素-3-O-半乳糖苷和矢车菊素-3-O-葡萄糖苷等标准品购自法国 ExtraSynth
15、ese 公司16。类黄酮样品制备及代谢物提取采用的甲醇(Merck,德国)和乙腈(Merck,德国)均为色谱纯。4-烯丙基儿茶酚、3,4-二羟基苯甲酸、原儿茶酸、5,7-二羟基色酮、白杨素、异甘草素、7-羟基-4-甲氧基黄烷等标准品均购自 BioBioPha/Sig-ma-Aldrich 公司17。1.3样品制备及代谢物提取花青素样品制备及代谢物提取:将花瓣放置第 1 期陈 勇等:不同花色洋紫荆花瓣花青素和类黄酮物质组成和含量的变化97于冻干机(Scientz-100F,宁波)中真空冷冻干燥。利用研磨仪(MM 400,Retsch,德国)研磨(30 Hz,1.5 min)至粉末状,称取 50
16、mg 粉末,溶 解于 500 L 提 取 液(50%甲 醇 水 溶 液,含0.1%盐酸)中。将溶液涡旋 5 min,超声 5 min,离心(12 000 r/min,3 min),吸取上清,重复操作 1 次;合并两次上清液,用微孔滤膜(0.22 m)过滤样品,并保存于进样瓶中18。黄酮类化合物样品制备及代谢物提取:将花瓣放置于冻干机中真空冷冻干燥;利用研磨仪研磨(30 Hz,1.5 min)至粉末状。称取 100 mg 粉末,溶解于1.2 mL 70%甲醇提取液中18。每30 min涡旋一次,每次持续 30 s,共涡旋 6 次,然后样本置于 4 冰箱过夜。次日离心(12 000 r/min,1
17、0 min)后,吸取上清,用微孔滤膜(0.22 m)过滤样品,并保存于进样瓶中17。1.4超高效液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)花青素检测数据采集仪器系统的液相条件为:(1)色谱柱:ACQUITY BEH C18 1.7 m,2.1 mm100 mm;(2)洗脱梯度:0.00 min B 相比例为5%,6.00 min 增至 50%,12.00 min 增至 95%,保持 2 min,14 min 降至 5%,并平衡 2 min;(3)流动相:A 相为超纯水(含 0.1%的甲酸),B 相为甲醇(含 0.1%的甲酸)19;(4)流速 0.35 mL/min;柱温 40;进样量 2 L。质谱条
18、件主要包括:电喷雾离子源(Electro-spray ionization,ESI)温度 550,正离子模式下质谱电压 5 500 V,气帘气(Curtain gas,CUR)35 psi16。在 Q-Trap 6500+中,每个离子对根据优化的去簇电压(Declustering potential,DP)和碰撞能(Collision energy,CE)进行扫描检测。黄酮类化合物检测数据采集仪器系统液相条件主要包括:(1)色谱柱:Agilent SB-C18 1.8 m,2.1 mm100 mm20;(2)洗脱梯度:0.00 min B相比例为 5%,9.00 min 内 B 相比例线性增加
19、到95%,并在 95%维持 1 min,10.0011.10 min,B 相比例降为 5%,并以 5%平衡至 14 min21;(3)流动相:A 相为超纯水(加入 0.1%的甲酸),B 相为乙腈(加入 0.1%的甲酸)20;(4)流速0.35 mL/min;柱温 40;进样量 4 L21。质谱条件主要包括:LIT 和三重四极杆(QQQ)扫描20。1.5统计分析利用 Analyst 1.6.3 软件处理质谱数据。以混合标准溶液作为质控样本,每隔 10 个检测样本插入 1 个质控样本,通过对同一质控样本的总离子流色谱图(TIC)进行重叠展示分析,判断仪器的稳定性22。通过配制不同浓度的标准品溶液,
20、获取各浓度对应的质谱峰强度数据,绘制不同物质的标准曲线,进行差异代谢物的筛选16。2结果与分析 2.1洋紫荆花瓣中花青素与黄酮类化合物的组成本研究发现,洋紫荆花瓣中花青素、类黄酮样本质控总离子流色谱图的重叠性较高,保留时间和峰强度均一致(附图 1、21),表明检测期间仪器稳定性较好,数据可信。利用本方法,最终从洋紫荆花瓣样本中检测到 53 种花青素代谢物,主要包括锦葵色素-3-O-葡萄糖苷、锦葵色素-3-O-半乳糖苷、芍药花色素-3-O-葡萄糖苷等。此外,共鉴定出 340 种黄酮类化合物,主要成分为芍药花素-3-O-葡萄糖苷、锦葵色素-3-O-(6-O-丙二酰)葡萄糖苷、5,6,7,5-四甲氧
21、基-3,4-亚甲二氧基黄酮、5,7-二羟基色酮、异杞柳苷(根皮苷查尔酮)、原花青素 B3等。2.2不同花色洋紫荆花青素、类黄酮的成分及含量对花青素不同成分的含量进行分析,并使用R 程序脚本绘制聚类热图,颜色越红表示含量越高。分析结果显示,不同花色洋紫荆间差异明显。紫红色花中的锦葵色素-3-O-半乳糖苷、锦葵色素-3-O-葡萄糖苷、飞燕草素-3-O-半乳糖苷等含量较高;粉红色花中的飞燕草素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷、锦葵色素-3-O-槐糖苷、矮牵牛素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷、锦葵色素-3-O-桑布双糖苷-5-葡萄糖苷等含量较高;而洋紫荆白色花中的天竺葵素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷等含量较高(图
22、 2)。此外,白色花中几乎不含天竺葵素-3-O-桑布双糖苷、天竺葵素-3-O-槐糖苷、飞燕草素-3-O-桑布双糖苷等。而紫红色花中几乎不含飞燕草素-3-O-槐糖苷。对洋紫荆类黄酮成分的含量数据进行聚类,1)如需查阅附图内容请登录植物科学学报网站(http:/)查看本期文章。98植 物 科 学 学 报第 42 卷结果表明,3 种花色中,粉红色花中的芍药花素-3-O-葡萄糖苷、芍药花素-3,5-O-二葡萄糖苷、金圣草黄素-7-O-芸香糖苷-5-O-葡萄糖苷、异牡荆素-7-O-(6-芥子酰)葡萄糖苷等含量较高(图 3)。2.3不同花色洋紫荆差异代谢物筛选及 KEGG 通路分析 2.3.1不同花色洋紫
23、荆差异代谢物筛选对各组花青素差异代谢物的数目进行统计,Z-score21012BH3BH1BH2ZH2ZH1ZH3FH3FH1FH2图 2不同花色洋紫荆花青素成分的含量聚类图Fig.2Cluster analysis heatmap of anthocyanins in Bauhinia variegata petals第 1 期陈 勇等:不同花色洋紫荆花瓣花青素和类黄酮物质组成和含量的变化99发现 FH vs ZH 组的花青素差异代谢物最多,为36 种,BH vs ZH 组的差异代谢物有 16 种,BH vsFH 组的差异代谢物有 13 种(表 1)。对类黄酮物质差异代谢物的数目进行统计,发
24、现 BH vs ZH 组的差异代谢物最多,为 116 种,FH vs ZH 组的差异代谢物有 112 种,而 BH vs FH 组的差异代谢物为 87 种(表 2)。2.3.2差异代谢物 KEGG 通路对不同对比组的花青素差异代谢物进行注释,结果表明,BH vs FH 组在植物代谢、次生物代谢及花青素合成途径注释的代谢物分别为 1、1 和8 个,分别占被注释代谢物总数的 12.5%、12.5%和 100%;BH vs ZH 组在植物代谢、次生物代谢及花青素合成途径注释的代谢物数目分别为 1、1、9 个,分别占被注释代谢物总数的 10%、10%、90%。不同对比组筛选的花青素差异代谢物映射到3
25、条通路,即花青素合成(ko00942)、植物代谢 BH3BH1BH2ZH2ZH1ZH3FH3FH1FH2Z-score21012图 3不同花色洋紫荆类黄酮成分的含量聚类图Fig.3Cluster analysis heatmap of flavonoids in Bauhinia variegata petals100植 物 科 学 学 报第 42 卷(ko01100)和次生代谢合成(ko01110)。代谢通路共映射 18 种物质,包括矮牵牛素-3-O-葡萄糖、飞燕草素-3-O-丙二酰葡萄糖苷、飞燕草素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷等。其中花青素合成通路的差异代谢物最多,共有 18 种。而天竺葵素
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 不同 花色 紫荆 花瓣 花青素 类黄酮 物质 组成 含量 变化
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。