鱼腥草营养成分及其挥发油成分的提取测定和分析,李成远1

1鱼腥草营养成分及其挥发油成分的提取测定和分析应用化学2008级李成远指导老师王晗光副教授摘要：本研究测定了鱼腥草中水分、粗脂肪、粗蛋白、可溶性糖、维生素C五种成分，提取其挥发油，并用气相色谱-质谱联用技术分析鉴定，结果表明：确定了其含15种挥发油的化学成分。关键词：鱼腥草，挥发油，气相色谱-质谱法，AnalysisofnutritioningredientsandtheextractionofessentialoilcomponentsfromHouttuyniacordataThunbLIChengyuanApplicationChemical,Grade2008DirectedbyWANGHanguang(AssociateProf.Ph.D)Abstract：Thispaperexpoundsthemoistureinthesamplewas,crudefat,protein,solublesugar,vitaminCfivecomponentsofthequantitativeanalysismethod,Preliminaryclearlytheconcentrations，Theresultsshowthatthreenutrientssolublesugar,protein,crudefatcontentishigher.Anotherusesteamdistillationoilextractionhouttuyniacordata,Andgaschromatography-massspectrometry(GC—MS)wereanalysed，todecideitscontain15ofthechemicalcompositionofvolatile.Keywords：HouttuyniacordataThunb，gaschromatography-massspectrography，SteamDistillationMethod，Naphthachemicalcomposition鱼腥草(HouttuyniacordataThunb)又名蕺菜、侧耳根、紫蕺、猪鼻孔、九节莲，属三百草科蕺菜属多年生草本植物，广泛分布在长江以南的各地区，尤以湖南、贵州、湖北、四川等省居多，其人们喜欢食用鱼腥草的根，它是一类营养价值高的蔬菜。现有的研究表明：鱼腥草药效成分包括黄酮类化合物、脂肪酸、挥发油和生物碱等,挥发性物质甲基正壬酮、癸酰乙醛、脂肪酸、脂肪醛酮和各种萜烯、萜醇等为其主要药效成分，鱼腥草对人体呼吸系统、泌尿系统和妇科疾病均有疗效，具有抗菌、抗过敏及提高免疫力等作用[1-4]。此外鱼腥草还含有丰富的营养成分，主要有维生素、糖、脂肪和蛋白质等，是一类营养价值高的食品[5]。2本文对鱼腥草的营养成分粗蛋白、可溶性糖、粗脂肪、维生素C含量进行测定，同时又对鱼腥草挥发油化学成分的测定分析，以期为加速鱼腥草资源的综合开发提供科学根据，加深人们对鱼腥草营养成分的了解，更健康的均衡饮食，预防疾病。1实验部分1.1供试材料材料：鱼腥草根样品来自雅安三九药业宴场种植基地试剂：蒸馏水、无水乙醇、浓硫酸、硫酸铜、硫酸锰、硫酸锌、氢氧化钡、活性炭、草酸、石英砂、2,4-二硝基苯肼、无水Na2SO4、氢氧化钠、硼酸、正己烷等分析纯试剂仪器：镊子、盒、恒温干燥箱、索氏提取器一套、凯氏定氮装置一套、容量瓶、锥形瓶、保温箱、消煮炉、研钵、比色管、水蒸气蒸馏装置一套、分光光度计仪器、GC-MS仪器、恒温水浴锅等仪器1.2实验方法1.2.1鱼腥草水分的测定准确称取10g新鲜且饱满鱼腥草根（充分洗净并事先晾干），置于铝盒里，在恒温干燥箱中以80℃干燥数小时，用镊子取出铝盒，在分析天平称重，直到前后两次测量数值不变为止，通过差量法计算出鱼腥草水分的含量[6]。1.2.2鱼腥草粗脂肪的测定准确称取一定量的干燥至恒重的鱼腥草粉末，用滤纸包好置于索氏提取器中，用无水乙醇在55℃下水浴六个小时后，回收乙醇，取出滤纸包在恒温干燥箱中干燥数小时，于分析天平称重，直到前后两次测量数值不变为止，通过换算计算鱼腥草粗脂肪的含量[7,8]。1.2.3鱼腥草粗蛋白的测定准确称取干燥至恒重的鱼腥草粉末于消化瓶中，加入混合催化剂，再慢慢加入10ml浓硫酸在消煮炉上至样品焦化，泡沫消失，溶液冷却定容到100ml。取洁净的50ml锥形瓶,加入10ml2%硼酸,加入一滴混合指示剂,溶液呈棕紫色,用表面皿覆盖后以备吸氨用。洗净凯氏蒸馏器装置一套,使冷凝管末端置于锥形瓶液面以下。吸取5ml样液,注入凯氏蒸馏器的反应室中,少量水冲洗进口,再加入8ml40%NaOH，塞好玻璃塞,且在进口处加水封好防止漏气,蒸馏4min后,把冷凝管末端拉出液面,用水冲洗冷凝管末端,洗液均流入锥形瓶,然后再蒸馏一分钟,停止蒸馏。马上用HCl标准液滴定锥形瓶中样液,溶液由蓝绿色变成无色为终点(再滴为浅黄色)。然后再根据标准HCl的消耗量3算出氨的含量,再根据粗蛋白中的氮的平均含量为16%求出粗蛋白的含量。另需注意的是要再校正因药品等带来的误差。即做一空白对照,试剂的用量和操作步骤完全一样,但不加样,求出消耗标准HCl量。样品计算蛋白质的含量时样品消耗的HCl量应减去空白管消耗的HCl量,才是样品真正消耗的HCl量[9]。1.2.4鱼腥草可溶性糖的测定准确称取干燥至恒重的鱼腥草粉末0.1g置于具塞锥形瓶中，加入双蒸水20ml，在100℃下水浴中保温3个小时后离心，收集上清液、沉渣再加水煮3个小时，如此重复4次，收集澄清液后加入硫酸锌和氢氧化钡，并用少量活性碳脱色，调pH到8.2把溶液过滤到250ml容量瓶中定容，取1ml溶液按标准曲线有关步骤测其吸光值，根据标准曲线求出可溶性糖的含量[10,11]。1.2.5鱼腥草维生素C的测定准确称取新鲜的鱼腥草样品6.0g加入草酸溶液和少量石英砂冰浴中充分研磨成匀浆，并用草酸溶液洗涤研钵，一起转移至100ml容量瓶后定容后，加入少许活性炭脱色静止30分钟过滤，各取滤液2ml于样品管和样品空白管，同做标准曲线，加入1滴硫脲试剂，并在样品管中加入2,4-二硝基苯肼0.5ml，在37℃下保温3个小时。然后取出样品管加入到冰水中终止反应，样品空白管冷却后加入2,4-二硝基苯肼0.5ml。然后各加入9:1的硫酸溶液2ml于各管，边加边摇（防止温度上升，溶液中糖碳化）。各管在室温下放置30min,立即在分光光度计540nm波长比色，读取吸光值，根据吸光值从标准曲线下查出其维生素的含量[8,12]。1.2.6鱼腥草挥发油的提取和成分的测定准确称取一定量的鱼腥草样品加入圆底烧瓶，再加入适量的蒸馏水，安装好水蒸气蒸馏装置，置于电热套内加热，蒸馏至不再有明显油挥发为止，吸取分水器上层溶液于具塞试管内，用无水Na2SO4干燥，用正己烷定容到25ml容量瓶中，再用GC-MS检测其化学成分[13-18]。2结果与分析2.1鱼腥草营养成分定量分析表1鱼腥草根各成分的含量Table1houttyniacordataeachingredientcontentofgrassroots成分含量测定值平均值86.514水分（%）86.8586.5986.421.227粗脂肪（%）1.1531.1291.0083.512粗蛋白（%）3.4893.5043.5114.065可溶性糖（%）4.0234.0344.01628.07维生素C（mg/100g)28.7928.5028.642.1.1鱼腥草主要营养成分的含量测定结果表明，每100g鱼腥草根含水分为86.59g,粗蛋白为3.504g,粗脂肪为1.129g，可溶性糖含量为4.034g,维生素C为28.50mg/100g，可见鱼腥草含有丰富的蛋白质、粗脂肪和可溶性糖。蛋白质对于维持人体的正常生命活动是至关重要的，可以为人体提供能量，构成人体必需的催化和调节功能的各种酶；可溶性糖是人体所需能量的主要来源，是生物体内新陈代谢不可缺少的营养物质；粗脂肪具有维持体温的功能，且能储存能量，可见鱼腥草具有较高的营养价值和食用价值。（加大分析程度）2.1.2测定方法（可以删去这一节）水分、粗脂肪的测定方法都比较简单，误差较小。测定糖含量的方法很多，如斐林滴定测定还原糖的含量、蒽酮比色法测定总糖含量等，本实验采用蒽酮比色法测定总糖含量，在实验过程中，提取温度和次数、提取时间均会对实验结果产生误差。2.2鱼腥草挥发油成分的分析2.2.1气相色谱一质谱条件气相色谱条件：色谱柱为30m×0.25mm×0.25μmHP一5MS；分流比：10：1载气：He；柱箱温度程序:50℃(1min)，以10℃／min升温至290℃；载气流速1.0mL／min（He）。质谱条件：质谱条件：离子源为EI十；接口温度250℃；离子源温度230℃；四极杆温度150℃；电极电压1000V。2.2.2GC—MS分析取1μL鱼腥草挥发油的正己烷溶液，用GC—MS分析鉴定，通过InstrumentDataAnalysis(MSD)化学软件分析鱼腥草挥发油标准质谱图库，确认了15种化学成分。52.2.3鱼腥草挥发油化学成分由InstrumentDataAnalysis(MSD)化学软件得出鱼腥草挥发油化学成分GC—MS总离子流图，如图1所示，并确定了鱼腥草挥发油15种化学成分，如表2所示。图1鱼腥草挥发油化学成分GC—MS总离子流图Figure1houttuyniacordatanaphthachemicalcompositionGC-MStotalionflowdiagramNO.TR(min)化合物Compounds分子式formul分子质量MW15.947α-terpinoleneα-异松油烯C10H1613626.204Camphene莰烯C10H1613636.587Sabinene香桧烯C10H1613646.667β-pineneβ-蒎烯、松油精C10H1613656.821α-pineneα-蒎烯C10H161365.006.007.008.009.0010.0011.0012.0013.0014.0015.0016.0017.0018.0019.00200040006000800010000120001400016000180002000022000240002600028000300003200034000360003800040000时间Time(min).Abundance667.524α-Terpinylacetateα-乙酸松油酯C12H20O219678.090Tricyclene三环烯C10H16136811.1994-Terpineol4-松油醇C10H18O154914.046geranylacetate乙酸香油酯C12H20O21961014.1482-Undecanone2-十一烷酮C11H22O1701114.623Irone甲基芷香酮C14H22O2061216.029Cyclohexanol环己醇C7H14O1141316.2522-Dodecanone2-十二酮C12H24O1841416.789Caryophyllene丁子香烯C15H242041518.0062-Tridecanone2-十三烷酮C13H26O198表2鱼腥草挥发油化学成分（含量）由表2可知，采用水蒸气蒸馏萃取法提取鱼腥草根的挥发油中共检测出15种挥发性化合物，其主要成分为烯类、醇类、酮类、脂类等。其中β-蒎烯具有松木和树脂香气，其最大用途是热裂解制成月桂烯，再由月桂烯为起始原料可以合成芳樟醇、香叶醇、橙花醇、柑青醇、新铃兰醛、龙涎酮等数十种价值极高的香料，精制β-蒎烯可用于日化香精配方中,也可用作漆、蜡等溶剂，β-蒎烯的环氧化等产物也可用作中间体[19,20]。甲基芷香酮是优良的紫罗兰香料，可用作高级调合香料，也可用于香水、冷霜等化妆品及香皂等。乙酸松油酯是松油醇的酯化产物，具清香带甜，似香柠檬、薰衣草气息，留香时间较长。可广泛用于薰衣草、辛香、柑橘香型等日用香精，也用于白柠檬、樱桃、