紅樹植物紅海欖系列化學(xué)組分分析及生物活性研究.pdf

1、紅樹植物(Mangrove plants)是熱帶、亞熱帶紅樹林區(qū)特有的潮間帶高等木本植物，也是世界上珍稀瀕危的植物之一，不僅具有很高的觀賞和科考價(jià)值，而且還具有抵御風(fēng)浪、保護(hù)海岸、降解污染、調(diào)節(jié)氣候、維持海洋生物多樣性等非常重要的生態(tài)功能。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)紅樹林的研究主要圍繞在生態(tài)學(xué)、生態(tài)生理學(xué)、植物分類學(xué)、群落分布等方面，而有關(guān)某種紅樹植物的化學(xué)組分和生物活性的研究相對(duì)零散。由于紅樹植物化學(xué)組分的構(gòu)成與生態(tài)環(huán)境之間存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系，為

2、了揭示紅樹植物化學(xué)組成規(guī)律，進(jìn)一步研究紅樹植物自身代謝產(chǎn)物與環(huán)境之間的相互關(guān)系、維系良好的海岸生態(tài)環(huán)境以及保護(hù)和科學(xué)合理利用紅樹植物資源提供科學(xué)參考，本文以在廣東湛江分布較廣的代表性紅樹植物紅海欖(Rhizophora stylosa Griff.)為研究對(duì)象，采用多種交叉學(xué)科手段，較系統(tǒng)地分析測(cè)定了紅海欖基本化學(xué)成分(水分、灰分、酸不溶物、S、粗蛋白、粗脂肪)、微量元素、蛋白氨基酸、水解氨基酸梅拉德反應(yīng)產(chǎn)物、揮發(fā)油、脂肪酸、多糖和黃酮

3、類化合物等系列化學(xué)組分的構(gòu)成和含量，并研究了其黃酮提取物的體外抑菌活性、抗腫瘤活性和枯萎葉中鐮刀菌酸毒素與Cu2+配合物的結(jié)構(gòu)及其抗腫瘤活性。
　　 本文研究工作及結(jié)果如下：
　　 1.對(duì)紅樹植物紅海欖葉的基本化學(xué)成分進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)得各基本化學(xué)成分的含量分別為：水分(69.18％)、灰分(3.04％)、酸不溶物(0.094％)、S(以SO42-計(jì))(0.052％)、粗蛋白(7.91％)和粗脂肪(7.41％)。紅海欖各基本

4、化學(xué)成分與陸生植物存在不同程度的差異性。
　　 2.采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)對(duì)紅海欖葉和果實(shí)的13種微量元素(Al、As、Ba、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Sr、Ti、Zn)進(jìn)行了含量測(cè)定。其中Zn、Fe、Cu在紅海欖葉中含量較高，Zn、Fe、Cr在紅海欖果實(shí)中含量較高。發(fā)現(xiàn)鋅在兩者所測(cè)得的微量元素中含量均最高，葉中達(dá)183.0mg/kg，果實(shí)中達(dá)218.4mg/kg。兩者含鋅量均遠(yuǎn)高于

5、常見陸生糧油作物。
　　 3.采用高效液相色譜法測(cè)得了紅海欖葉中含有17種蛋白氨基酸，其總含量為10.7g/kg，其中人體必需氨基酸有7種(Thr、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Lys)，占所含蛋白氨基酸總量的25.75％；其中含量最高的為天門冬氨酸，達(dá)2.69g/kg。采用離子交換色譜-積分脈沖安培法(HPIC-IPAD)測(cè)得紅海欖果實(shí)中含有14種氨基酸，其總含量為149g/kg，其中6種為人體的必需氨基酸，占氨基酸

6、總量的46.15％，8種為非必需氨基酸。其中谷氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、纈氨酸含量較高，分別為36.56g/kg、34.42g/kg、22.33g/kg、15.47g/kg。
　　 4.將紅海欖葉經(jīng)水解所得混合氨基酸分別與葡萄糖和蔗糖在105～108℃下反應(yīng)6h，得梅拉德反應(yīng)產(chǎn)物。用乙醚為溶劑萃取出產(chǎn)物中的醚溶性成分，再利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)對(duì)醚溶性成分進(jìn)行分離和鑒定，各鑒定出9種化合物。兩種組分既有相似性又有差異

7、性，產(chǎn)物都有致香物質(zhì)存在。表明非還原性蔗糖也可以發(fā)生梅拉德反應(yīng)。
　　 5.采用水蒸氣蒸餾法提取紅海欖葉和果實(shí)揮發(fā)油，再利用GC-MS進(jìn)行分析檢測(cè)。結(jié)果表明，從紅海欖葉揮發(fā)油中共分離出40種化合物，鑒定出31種，占揮發(fā)油含量的83.62％，其中含量最高的是BHT。4-羥基-2-甲基苯甲酸甲酯、四十一醇、2，6，10，15，19，23-六甲基二十四烷首次在該植物葉中發(fā)現(xiàn)。從紅海欖果實(shí)揮發(fā)油中共分離出29種化合物，鑒定出29種，其中

8、3-甲氧基-1，2-丙二醇含量最高，占揮發(fā)油相對(duì)含量的26.39％。其中N-N’-二苯甲酰氧基庚二酰氨、2，3-二氫苯并呋喃、一氫咪唑-2-甲醛、欖香素、3，7，11-三甲基-1，6，10十二碳三烯-3-醇、2，8-二甲基-4，6-壬二酮等首次在該植物果實(shí)中發(fā)現(xiàn)。
　　 6.利用索氏提取法對(duì)紅海欖葉和果實(shí)中的脂肪酸進(jìn)行提取，得率分別為3.272％和2.530％。甲酯化后利用GC-MS對(duì)脂肪酸成分進(jìn)行分離和鑒定。結(jié)果從紅海欖葉中鑒

9、定出12種脂肪酸，占脂肪酸提取物總量的84.95％，其中主要包括十六酸(棕櫚酸)(40.49％)，9-十八碳烯酸(油酸)(17.24％)和9，12-十八碳二烯酸(亞油酸)(11.14％)等；從紅海欖果實(shí)中鑒定出8種脂肪酸，其中棕櫚酸、8，11，14-二十碳三烯酸、亞油酸的含量較高，分別占脂肪酸提取物總量的7.59％、4.25％、3.22％。葉中不飽和脂肪酸(UFA)和飽和脂肪酸(SFA)，的相對(duì)含量均遠(yuǎn)高于果實(shí)，但UFA與SFA的比值葉

10、低于果實(shí)。并首次發(fā)現(xiàn)在果實(shí)中存在8，11，14-二十碳三烯酸。
　　 7.從紅海欖葉中提取出多糖，多糖的得率為2％。用溴化鉀壓片法進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，紅外光譜分析表明紅海欖多糖具有雜多糖的特征；再通過(guò)完全酸水解、糖腈乙酸酯衍生化以及GC-MS分析，得出此多糖由赤蘚糖、D-阿拉伯糖以及葡萄糖組成。結(jié)果表明紅海欖多糖屬雜多糖。
　　 8.采用醇提法提取紅海欖葉中的黃酮，所得黃酮粗提物分離純化得針狀晶體，通過(guò)理化性質(zhì)及UV、IR

11、、MS、元素分析等綜合分析鑒定，證實(shí)該晶體為蘆丁，其分子式為C27H30O16，分子量為610.5。采用紫外分光光度法測(cè)定了紅海欖葉黃酮粗提物中總黃酮的含量為58.29％。
　　 9.采用平板打孔擴(kuò)散法研究了紅海欖葉黃酮提取液對(duì)金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大腸桿菌(Escherichia coli)、立枯絲核菌(Rhizotonia solani)、香蕉炭疽菌(Colletotrichum mu

12、sae)、香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)、黃瓜枯萎病菌(F.f sp Cucumerinum)、富貴竹炭疽菌(Colletotrichum sp.)和黑曲霉(Aspergillus niger)八種菌的體外抑菌活性。結(jié)果表明：紅海欖葉黃酮提取液對(duì)細(xì)菌和植物病原真菌有不同程度的抑制作用，對(duì)大腸桿菌、香蕉枯萎菌和香蕉炭疽菌有明顯的抑菌效果，對(duì)富貴竹炭疽菌、立枯絲核菌和金黃色葡萄球菌有較弱的抑制

13、效果，而對(duì)黃瓜枯萎病菌和黑曲霉無(wú)明顯的抑菌效果。采用打孔法測(cè)定了紅海欖黃酮提取液對(duì)抑菌效果較好的大腸桿菌、香蕉枯萎菌和香蕉炭疽菌的最低抑菌濃度(MIC)，紅海欖黃酮提取液對(duì)香蕉枯萎菌和香蕉炭疽菌的MIC較小。
　　 10.為了對(duì)紅海欖黃酮提取物體外抗腫瘤活性進(jìn)行評(píng)價(jià)，以人肝癌細(xì)胞NCI-H460為對(duì)象，采用MTT法做了紅海欖黃酮提取物體外抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，紅海欖黃酮提取物對(duì)人肝癌細(xì)胞NCI-H460的生長(zhǎng)有較好的抑制活性

14、。
　　 11.從紅海欖枯萎葉的鐮刀菌酸粗提物中，采用“單晶誘導(dǎo)法”，用Cu2+誘導(dǎo)鐮刀菌酸與銅離子配位形成單晶體，再利用X-單晶衍射儀對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試和表征，結(jié)果表明該配合物為Cu(C10H12NO2)2，其晶體屬三斜晶系，空間群為PI，晶胞參數(shù)為a=5.50520(10)A，b=8.0683(3)A，c=11.3008(5)A，α=70.338(3)°，β=89.399(2)°，γ=78.7060(10)°。V=462.70