新疆“三种药用甘草”种子油脂肪酸成分比较
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2021年5月
第30卷第2期
中央民族大学学报(自然科学版)
Journal of MUC( Natural Sciences Edition)
May, 2021
Vol. 30 No. 2
新疆“三种药用甘草”种子油脂肪酸成分比较
开赛尔.买买提明特肯马依努尔.拜克力2,帕尔哈提•柔孜2,
阿衣吐逊•阿布都外力2,阿塔乌拉•图尔孙、古丽仙.阿布萨迪尔1
(1.和田师范专科学校生地理学院,和田市848000; 2.中国科学院新疆理化技术研究所中国科学院
干旱区植物资源化学重点实验室,乌鲁木齐市830011)
摘要:本文采用溶剂萃取法和甲基酯法提取三种新疆甘草籽油,经气相色谱-质谱联用定性分析。
从种
子油中分离并鉴定了 20种成分。
主要成分有十五烯酸,棕榈酸,硬脂酸,十八烯酸,亚油酸,亚麻酸和花生四
烯酸。
新疆“三种药用甘草籽油”PUFA: S A F的比例均为9.82:10. 13 A 09均大于2,可见甘草籽油有利于降
血脂,具有较高的发育价值和应用前景。
关键词:甘草;种子油;脂肪酸;气质联用
中图分类号=0657. 7 文献标识码:A 文章编号:1005-8036(2021) 02-0067-06
甘草(G t y c y/r/uia urafensis)属于豆科甘草,主要分布在亚洲,欧洲,大洋洲,美洲等地。
中国主要分 布在西北,东北和华北,在内蒙古西部,陕西,甘肃和宁夏,青海,新疆等地的产量都比较高。
由于新疆和 甘肃的大部分土壤主要是沙质碱性土壤,气候相对干燥,一年四季只有少量降雨。
甘草在沙子中生长,根部长得则更长,以使其吸收沙子中更深的水分,特别是在种植资源最丰富的新疆[1_2]。
新疆有超过 153万公顷的野生甘草,分布在整个新疆,其中,新疆南部多于新疆北部,特别是孔雀河两岸最集中,因此被称为“甘草之乡”[3]。
甘草的根、根茎及油是重要的中药处方材料,甘草的茎和叶可作为药词兼用型粗词料,以及食品等 方面的用途已广为人知,并已引起了人们的高度重视,如甘草根常用于中药和维吾尔医药。
B卩,甘草作 为药用,甘草性平、味甘,具补脾、润肺、解毒、调和诸药的功能。
甘草可减低或缓解其他药物的偏性、毒性,具辅助、协调、调味作用即和药性的作用,被美誉为“国老”之称,《神农本草经》、《药性论》以及《本 草纲目》中均说明甘草在各类药方中具有重要的作用,总体功效归纳为补脾益气、清热解毒、脾虚食少,胃、十二指肠溃疡、润肺止咳、缓解支气管炎、缓急止痛、调和药性等。
现代中药药理学研究证明,甘草 有:①肾上腺皮质激素样作用;②抗炎及抗变态反应作用;③抑制消化系统溃疡,减少胃酸分泌,解除胃 肠平滑肌痉挛;④清热解毒、抗菌;⑤镇咳、镇痛、抗惊厥、降脂、保肝、利胆、利尿、抗肿瘤作用。
此外还有 抑制结核杆菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、痢疾杆菌的作用。
可见古人对甘草功效的认识与现代药理学研究 有很多吻合之处[4]。
甘草油除上述作用外,还有以下几种:①保护发炎的咽喉,还有气管黏膜;②其中含有甘草酸,对于 某些毒性物质还有解毒的功效;③可以镇咳,祛痰的效果也非常好;④可以防治肿瘤,有效的阻断癌细胞 的生长;⑤平衡女性体内分泌的激素,用来治疗更年期的症状缓解。
收稿日期:2020-07-06
基金项目:“新疆主要甘草种质资源搜集与研究”(X W K2014C034)的阶段性成果之一
作者简介:开赛尔•买买提明特肯(1973-),男(维吾尔族),新疆和田市人,和田师范专科学校副教授,硕士,主要研 究方向:民族植物、传统生物技术、生物化学研究及教学。
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甘草的副作用也是不可忽视的,传统认为甘草不宜与甘遂、大戟、海藻、芫花同用。
甘草含有的成分 水解后有类似肾上腺皮质激素作用,能使水钠潴留。
甘遂、大戟、芫花、海藻都是逐水消肿药。
因此,从 体内水盐代谢来看,甘草和这四味药是相反的,一起吃会有毒性。
甘草吃多了会伤肾,这一方面,日本学 者研究较多,通过试验,发现了甘草大量使用或者长期小量使用,会出现水肿,四肢无力,头晕头痛甚至 出现高血压等症状。
有些研究表明,甘草有助湿、满中之弊,长期较大剂量服用(尤其是生甘草)可引起 水肿,使身体的血压上升,令人很疲惫,高血压等。
所以,湿盛中满腹胀及水肿的人,一般不宜应用,糖尿 病的患者不宜服用,高血压患者也要慎用。
甘草片中的甘草成分有类激素样作用,长期使用可能导致胃 溃疡,建议饭后含服,以减少对胃肠道的刺激。
此外,其中的阿片成分还会产生恶心、呕吐、便秘等副作 用。
此外,甘草还有水钠潴留作用,因此孕妇过多使用甘草会促使流血,可导致孕妇流产,怀孕女性和哺 乳期女性也应避免使用。
关于甘草种子油急性毒性试验还需要进行广泛而全面深人的研究。
甘草是干旱、半干旱地区的一种优良豆科牧草。
甘草的地上部分在青草期适口性较差,胳驼采食,羊 少量食用,略有苦涩,所以牛马不愿采食。
随着收获期的延长,适口性需要相应改善,在结籽期收割调制 成青干草为各类家畜喜食,与其他禾本科或豆科牧草混合效果更佳。
甘草化学成分分析表明,其粗蛋白 与紫花苜蓿相近,而粗脂肪的含量又高于紫花苜蓿,粗纤维低于紫花苜蓿。
甘草提取物添加到反刍动物 粗词料中,能够起到增强免疫功能、提高血液中免疫球蛋白含量、利于瘤胃体外发酵以及止咳等功效。
甘草作为粗词料能满足反刍动物对常规营养成分的需求,是较好的词用植物,日粮中添加甘草提取物可 以提高滩羊的增重效果。
此外,甘草及其提取物在预防和治疗鸡的大肠杆菌病、传染性支气管炎、痛风、传染性法氏囊病、禽流感以及肉仔鸡肠道微生物的调控等方面均有显著效果。
甘草颗粒是由甘草浸膏 或甘草浸膏粉用葡萄糖做辅料配合麦芽糊,经过物理加工制成的颗粒剂。
因甘草浸膏里面所含的甘草 甜素、甘草次酸、甘草甙等成分对畜禽有较强的免疫调节、对抗病毒、对抗炎症、保肝解毒、镇咳祛痰等作 用。
甘草颗粒的功效在人药方面已经被高度重视(国外已经用于治疗人的癌症),希望畜牧业的朋友们 也要对甘草颗粒有个正确的认识(不只停留在止咳化痰上面)及更深的研究。
让甘草颗粒完全发挥其 自身独特的功效,为健康的畜牧业发展和人民的餐桌安全保驾护航,甘草颗粒的功效被兽医及养殖朋友 所认可,并在生产中取得了较好的经济效益+7]。
甘草的生态适应性强,具有抗寒耐热抗盐碱耐干旱特点适于荒漠、半荒漠地区生长,且具有保护 水土、改良土壤、防止沙化和盐碱化的作用。
其地下部分在医药、食品、轻工业方面具有广泛的用途。
甘草在我国不但天然分布广,资源储量大,而且人工栽培和补播改良退化草场亦具有广阔的前景,宜重点加于发展18]。
近年来,越来越多的关于不饱和脂肪酸的研究,不饱和脂肪酸的作用已受到广泛关注。
甘草油脂肪 酸是脂肪的主要成分。
人体可以从食物中获取脂肪酸,也可以合成多种脂肪酸。
脂肪酸的组成和比例 在很大程度上决定了它的营养价值和健康益处。
本文首先研究了新疆三种药用甘草籽油的脂肪酸组成。
通过气相色谱-质谱法定性和定量分析该 组合物。
采用面积归一化法确定各组分的相对含量,为新疆甘草的进一步开发利用奠定了基础。
1仪器与试剂
1.1仪器
美国Agilent 7890 A-5975C气相色谱-质谱-计算机仪器,高速多功能破碎机(功率1 800 W,转速 2 500转/分钟,粉碎率50-300,目径为0.〇4 m m),旋转蒸发器(B U c h R〇tava p〇r,R-220型,德国制造)〇
第2期开赛尔•买买提明特肯等:新疆“三种药用甘草”种子油脂肪酸成分比较
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表1新疆产“三种药用甘草”外表形态特征比较[9]
Tab. 1
4tThree medicinal glycyrrhiza'' outward appearance characteristics in Xinjiang
甘草形态特征 乌拉尔甘草 光果甘草 胀果甘草
具7或8片复叶,小叶宽大钝尖,叶具3或4片复叶,小叶长椭圆形,具8或9片复叶,小叶先端微 柄具腺点和柔毛
叶柄无腺点和柔毛 凹,叶柄具腺点和稀柔毛茎质与外皮
具白色纤毛和锥状刺,木质松紧不
一,外皮不太粗糙,红棕色或暗褐 色
具稀疏的黄色柔毛,木质较坚 实,外皮不粗糙,表面黄棕色
多数有疏柔毛,木质而粗壮, 外皮粗糙,表面棕色或灰褐 色
根/茎长度 比例
根/茎粗度 比例
25 ~ 100 cm /30 ~ 120 cm
0. 6~4 c m /2~ 15 cm 30- 150 c m /50~ 150 cm
0• 5 〜3 cm/1 ~ 12 cm 35 cm 〜170 c m /60~ 160 cm
1 〜17 cm /
2 〜18 cm
种子的形 态、大小、颜 色
圆肾形;长2. 80〜4.4 m m ,宽2.34
近圆形;棕色或棕褐色;长2. 58
〜3. 99 m m ,厚 2. 08 〜2. 70 m m ;棕
〜3. 15 m m ,宽 2. 55 ~ 2. 95 m m ,
绿色、灰黄色或暗棕色;光滑,略有厚 1.82〜2. 11 m m ;棕色或棕褐 光泽。
色,光滑光泽。
圆肾形;长 3.25~3.65 mm, 宽 2. 90 〜3. 77 m m 厚 2. 40 〜
2.71 m m ;棕色或棕褐色,不
太光滑。
1.2材料和试剂
三种甘草种子是光果甘草(G Z y c y /r/iiza L .),胀果甘草(C /y c /r/ika tViyZafe B a L )和乌拉尔甘草
(G /y c y /r/iiza
士)的种子,它们是新疆阿克苏库车自然生长的,并被新疆生态与地理研究所分类。
所用试剂为分析纯(天津市百世化工有限公司)。
2实验方法
2.1提取与准备样品
将三种甘草种子分別称重,干燥,粉碎,充分混合,然后用筛子过滤。
将过滤的种子粉末用1 〇〇〇 m L 正己烷,萃取2 h ,萃取8次,并将合并的萃取物减压浓缩,得到甘草籽原油(粗油),记录重量。
将样品 中的粗脂肪含量,每种甘草种子的3倍平行测试,
并将平均值作为最终结果。
70中央民族大学学报(自然科学版)第30卷
表2三种药用甘草种子油GC-M S分析结果
Tab.2 Analysis of the fatty acids in the seed oils from three G lycyrrhiza species
碳链名称分子式相对含量(relative contents,% ) (carbon chain)(chemical name)(molecular formula)光果甘草乌拉尔甘草胀果甘草C14:0十四烧酸,•蔻酸,TVfradeccmoafe acW c14h28o20. 150. 100.08 C15:0十五烧酸,软脂酸妈acW c15h30o20.270.070. 07
C15:l十五碳M酸,P en ta d ecen o ic a cid Ci5H28〇20.030. 040. 02 C16:0十六焼酸,棕榈酸Hexa办canoafe C i6H3202 6. 53 5. 59 5. 98
C16:l 十六碳稀酸,棕榈油酸,//exadeccmoi’c
a cid
C16H30°20. 540. 180. 13
C17:0十七碳酸,价acW c17h34o20. 180. 170. 17 C17:l十七碳婦酸,acW c I7h32o20. 170. 140. 16 C18:0十八烧酸,硬脂酸,Ociadeca/ioic acW C|8 H36〇2 3. 80 3. 35 2. 94 C18:l十八碳烯酸、油酸,Ocia办cem?ic acW C18H34029.98-0.08 C18:2十八碳二烯酸,亚油酸,LiVio/eic acW c丨
8h32o246. 2530. 1824. 2
C18:3十八碳三烯酸,桐油酸,亚麻酸,
n ic a cid
C|s H30〇234.4043. 242. 14
C20:0二十烧酸,花生酸,Eicosanoic acW。
20只40〇20.450.410.42
C20:l 二十碳稀酸,花生一烯酸,瓦icosenoZc
a c id
c2〇h38o20.480. 500.44
C20:2二十碳二烯酸,花生二稀酸,EicosaAe-
noic acid
C20H36°2 1.09 1. 50 1.06
C20:3二十碳三烯酸,花生三烯酸,
trienoic a cid
c20h34o233.5824. 6524. 26
C21:0二十一-惊檢,H eneicosanoic a cid C21H42020. 100. 080• 1 C22:0二十二碳稀酸,芥酸Docose/ioic acW C22H44020. 130. 190. 18 C22:2二十二碳二烯酸,acid C22H42020. 160. 130. 21 C23:0二十三说檢,Tricosanoic a cid c23h46o20.090. 060. 09
C24:0二十四碳稀酸,神经酸,TWacose/ik
a cid
c24h48o20.050. 050.06
SFA8. 128.689.4
MUFA7.740. 350. 77
PUFA79.7587.9185.43各类肪酸含量UFA87.4988. 2686.2 (All kinds of Fatty c〇-631. 9426. 122. 5 Acid content, %)c〇-323. 7637.439. 17
P:S9. 8210. 139.09
u:s10. 7710. 179. 17
S:M:P 1:0. 9:101:0.04:10 1. 10.09:10
注:样品分析均为两次平行测定,结果取平均值。
U:S指示不饱和度[M^I8] XSFA=A S F A i/A T()talF A x l〇〇x 〇. 956(脂肪酸折算系数为)
XMUFA_AM uFAiZAT(JtalF A x 1〇〇x 〇. 956; XU FA=X M U F A+ XP U F A
XpuFA_AP U F A i/A T olalF A x 1〇〇x 〇•956
样品中n-6(C18 : 2)系脂肪酸含量:Xn_6 = An_6i/A T()lalF A x 100 x 〇. 956 样品中n-3(C18 :3)系脂肪酸含量:Xn_3 = An_3i/A T(jlalF A x 1〇〇x 〇.956 SFA:Saturated Fatty Acid (饱和脂肪酸)
MUFA: Monounsaturated Fatty Acid (单不饱和月旨肪酸)
PUFA: Polyunsaturated Fatty Acid (和多不饱和脂肪酸)
第2期开赛尔•买买提明特肯等:新疆“三种药用甘草”种子油脂肪酸成分比较71
精确称取〇. 1g甘草籽油放人10 m L圆底烧瓶中,加人石油醚:甲苯= 2:1的2 m L,轻轻摇动2 m i n,使脂肪溶解并加人0.4 m o l/L氢氧化钾-甲醇3 m L溶液,在室温下静置10〜15 min。
等待澄清溶液后,加人超纯水,旋转容量瓶,将所有石油醚-甲苯-甲醇溶液悬浮在容量瓶颈的上部,然后用无水硫酸钠干 燥,并取0. 1m L上清液进行分析。
2.2气质联用分析条件
色谱柱为H P-5M S毛细管柱(30 m x0.25 m m x〇.25 p m),加热程序:起始温度为50 t,以10
m i n加热至200丈,然后5 t/i n i n将温度设定为300丈,保持10 min。
注射量:0.2 p L;分流比50:1;载气是高纯氦气。
电离模式为E I;电子能量为70 e V;离子源发生器的温度为230 t ;传输线温度为280 质量扫描范围为50〜500 a m u;溶剂延迟为3 min。
使用N I S T14.L标准库,计算机检索定性。
3结果与讨论
采用气相色谱-质谱(G C-M S)检测甲酯化处理的三种甘草籽油。
通过计算机质谱数据库检索测量 组分的质谱,得到每个色谱峰的质谱和数据。
比较,基峰,质荷比和相对丰度,分别确定色谱峰,以确定 三种甘草籽油中脂肪酸的化学成分。
新疆“三种药用甘草”油脂中的脂肪酸主要为不饱和脂肪酸,分别为87. 49% ,88. 26%和86. 2%。
乌拉尔甘草籽油的不饱和脂肪酸含量最多,其次是光果甘草,最低的是胀果甘草。
但是乌拉尔甘草中没 有油酸。
饱和脂肪酸主要是肉豆蔻酸,软脂酸钙,棕榈酸,十七烷酸,硬脂酸,花生酸,二十一烷酸,芥酸,二十二烷酸和神经酸,其相对含量差异为8~9倍左右。
S F A,M U F A,P U F A的比例最高的是乌拉尔甘草,最低的是光果甘草,中等的是胀果甘草。
“n-6”的比例最高的是光果甘草,最低的是胀果甘草;n-3之比最大的是胀果甘草,最小的是光果甘草,中等的 是乌拉尔甘草。
不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的饱和度(U:S)在甘草中最高的是光果甘草,最小的是胀 果,中等的是光果甘草。
4结 论
该方法简单可行,甘草籽油供试液48 h内呈现颜色稳定,重复性好,平均样品回收率高,可用作确 定甘草籽油含量的方法。
在脂肪酸性质的评估中,多不饱和脂肪酸(P U F A)与饱和脂肪酸(S A F)的相对含量的比率是重要的 指标。
现代医学实践证明,当P U F A/S A F比值大于2时,植物油具有降低血脂的功能,并且P U F A:S A F 值越大,降低血脂的效果越明显,新疆三种药用甘草籽油P U F A:S A F的比例分别为9.82:10. 13 : 9.09 大于2,可以看出它有利于降低血脂。
另外,油脂中不饱和脂肪酸含量对人体的影响已被大量科学事实 证实,a-亚麻酸是人体内合成〇)-3系列脂肪酸E P A和D H A的重要中间体,本次测定的新疆三种甘草 种子油中a-亚麻酸的含量高达42%,可作为特殊植物油加以开发利用[1°_18]。
随着甘草活性成分和生物学功能研究的日益深人,甘草及其提取物在动物生产中的应用将越来越 广泛。
特别致谢:中央组织部和新疆维吾尔自治区组织部13届“西部之光”访问学计划为此项目协助的 经济条件。
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B L I M I T 2,A T A V U L L A T U R S U N1,G U L S H A N A B D U S A D I R1
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A bstract: Objective :to study the chemical constituent of fatty acid composition in seed oils from
three Glycyrrhiza species. Methods:seeds was extracted by n-hexane, then the fatty acids methyl es- terified to study by GC-MS. Results:20 components were detected and identified, the main contents were Pentadecenoic acid, Hexadecanoate, Octadecanoic acid, Octadecenoic acid, Linoleic acid, Lin- olenic acid, and Eicosatrienoic acid respectively. Conclusion:PUFA:SAF ration of the Three Glycyrrhiza species respectively is 9. 82:10. 13:9. 09. Therefore, the Glycyrrhiza seed oil is useful for lipid-lowering.
Key w ords:Glycyrrhiza;seed oil;GC-MS;fatty acid
[责任编辑:白玲]。