荞麦中黄酮类化合物研究进展

闫 超，郭 军，张美莉

(内蒙古农业大学食品科学与工程学院，呼和浩特 010018)

荞麦是蓼科荞麦属作物，栽培品种主要有普通荞麦(又称甜荞)和鞑靼荞麦(又称苦荞)两种。荞麦生长于亚温带和寒带地区，主要生产国有中国、俄罗斯、日本、法国、加拿大、美国和韩国等。我国主要种植于西北、东北、华北、西南一带干旱寒冷的高原及山区。

荞麦富含高质量蛋白质，赖氨酸、精氨酸和天冬氨酸含量较其它谷物丰富，也富含黄酮类、植物甾醇、肌醇等功能成分［1］，其中，黄酮类化合物具有降血糖和血脂、抗癌防癌、抗氧化、清除自由基、类雌激素等生理功能，已成为荞麦研究的又一热点。

1 荞麦中黄酮类化合物的种类

荞麦黄酮类化合物的主要存在形式是黄酮醇和糖苷类化合物，少量以黄酮、二氢黄酮醇、黄烷醇及其糖苷存在。目前从荞麦中鉴定出黄酮类化合物52 种，见附表。

附表 据报道已确定的荞麦黄酮类化合物

(续)

2 荞麦中黄酮类化合物的含量

荞麦黄酮含量存在品种和产地差异。李为喜等［23］测定了9 个地区169 种荞麦的总黄酮，苦荞总黄酮(平均2.5%)是甜荞(平均0.13%)的20 倍。杨红叶等［24］报道，苦荞自由态黄酮(0.54%—3.05%)和总黄酮(0.91%—3.30%)含量均高于同一地区甜荞(自由态黄酮0.02%—0.20%、总黄酮0.18%—0.58%)。刘三才等［25］测得苦荞总黄酮平均含量为2.46%，不同产地苦荞总黄酮含量(山西＞湖南＞宁夏＞贵州＞云南＞四川)存在显著差异。安守强［26］发现，甜荞中“大红花”黄酮含量最高，平均为0.52%，“北早生”最低，平均0.35%;苦荞中九江苦荞黄酮含量最高 (平均2.47%)，丽江苦荞最低(平均2.03%)。陕西荞麦黄酮含量最高，甘肃的最低，产地对荞麦黄酮含量影响较大。

荞麦黄酮含量也随器官、生育期和生长季节变化。B.Dave Oomah 等［27］报道，甜荞种子总黄酮含量为0.39% (芦 丁0.047%)、麸 皮 为 1.31% (芦 丁0.077%);地理位置是影响种子黄酮含量的最主要因素，生长季节对麸皮总黄酮含量影响很大。据安守强［26］研究，不同生育期苦荞各器官总黄酮含量均高于甜荞;同一时期不同器官总黄酮含量:花＞叶＞茎＞成熟种子，不同生殖器官总黄酮含量:花蕾＞花＞乳熟种子＞成熟种子;花在蕾期总黄酮含量最高，叶在开花结实期最高。赵玉平等［28］测得苦荞各器官黄酮含量为根0.51%、茎1.25%、叶5.39%、花6.28%、籽2.13%、粉2.31%、壳1.06%。徐宝才［29］报道，四川苦荞总黄酮含量种皮(4.61%) ＞外层粉＞壳＞心粉。

3 荞麦中黄酮类化合物的提取及纯化

3.1 提取溶剂

黄酮类化合物主要以苷类形式存在，多数可溶于水，易溶于甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯等溶剂，因其分子中多具有酚羟基呈酸性，故可溶于碱性水溶液和吡啶中。熊双丽等［30］报道，丙酮提取液总黄酮略高于乙醇，甲醇最低，但丙酮提取物缺乏典型的黄酮类紫外光谱特征。

3.2 提取

荞麦黄酮提取主要采用浸提、微波提取、超声波提取和超临界流体萃取等方法，辅以加热、高压或酶解可提高黄酮得率。肖诗明等［31］报道，乙醇浸提、水浸提和抽提提取苦荞黄酮的最佳工艺分别为料液比1∶10，用75%乙醇于70—75℃浸提4h;料液比1∶20 于70—75℃下浸提6h;95%的乙醇回流抽提8h。王敏等［32］通过加入纤维素酶加快提取速率，总黄酮得率达1.47%。周一鸣等［33］报道，600W 微波20min 苦荞黄酮提取率为9.23%。施卫省等［34］采用高压提取15min 测得叶片黄酮含量5.46%;超声波萃取60min 测得叶片黄酮含量5.72%;高压(10min)协同超声波(30min)混合提取叶片黄酮含量(6.34%)最高。姜忠丽等［35］报道，超临界CO2萃取最佳工艺为苦荞含水量3%，35℃、30 MPa 萃取80min，芦丁提取物得率达1.30%。

3.3 纯化

荞麦黄酮粗提物大多纯度偏低，纯化后更利于测定分析。杨芙莲等［36］用AB-8 大孔树脂纯化甜荞壳黄酮提取物，纯度可由27.9%提高至59.5%。周一鸣［33］报道，AB-8 大孔树脂纯化工艺为:上柱速率1.0mL/min，pH 6.5，料液浓度1.202mg/mL 进行吸附;70%乙醇溶液解吸，洗脱流速0.5mL/min。周瑞雪［37］报道，高速离心法纯化苦荞黄酮提取物的最佳工艺为药液密度1.004—1.008 (15℃，药 液 比 为1 ∶4—1 ∶6)，相 对 离 心 力2 152.2g/min，10℃—25℃下5 000r/min 离心15min。

4 荞麦中黄酮类化合物的含量测定

荞麦黄酮类化合物的测定通常采用毛细管电泳、薄层层析、分光光度法、液相色谱或液相色谱与质谱联用等方法，其中分光光度法是测定荞麦总黄酮含量最简便常用的方法［38］，而液相色谱与质谱联用法是近些年最广泛用于鉴定荞麦黄酮成分的方法，对荞麦黄酮定性定量分析有着重要意义。Ren Qiang 等［4］以液质联用法鉴别出苦荞中的36 种化合物，其中有黄酮21 种。Verardo V 等［16］也以液质联用法从甜荞中鉴别出芦丁、槲皮素及其衍生物、儿茶素及其衍生物、荭草素和异荭草素等黄酮类化合物。

5 展望

中国山西、贵州、云南、内蒙古等均为荞麦的主要种植地区。内蒙古通辽市库伦旗和奈曼旗、赤峰市、兴安盟所产的荞麦及系列产品远销欧美和东南亚，仅库伦旗平均每年出口荞麦原粮1 万t、荞麦米系列产品3 000t，年出口创比额达1 800 万元［52］。但内蒙荞麦相关研究鲜有报道，应对其深入研究，为选取优良品种、扩大荞麦种植和促进出口贸易提供参考。

荞麦营养成分及生理功能等方面已有深入研究，但对不同品种产地荞麦化学组分的模式、某一类化学成分的模式或指纹特征(fingerprint profile)研究较少，未见用化学计量学方法对荞麦黄酮指纹进行模式分析的报道。不同品种荞麦黄酮含量、种类不尽相同，是否能以黄酮类化合物特征作为指纹来分析、鉴别荞麦的种类、产地值得进行探究。

［1］Zhang Z L，Zhou M L，Tang Y，et al.Bioactive compounds in functional buckwheat food ［J］.Food Research International，2012，49(1):389-395.

［2］Sato H，Sakamura S.Isolation and identification of flavonoids in immature buckwheat seed ［J］.Journal of the Agricultural Chemical Society of Japan，1975，49:53-55.

［3］Dietrych-Szostak D，Oleszek W.Effect of Processing on the Flavonoid Content in Buckwheat Grain ［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，1999，47(10):4384-4387.

［4］Ren Qiang，Wu Caisheng，Ren Yan，et al.Characterization and identification of the chemical constituents from tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Garten)by high performance liquid chromatography/photodiode array detector/linear ion trap FTICR hybrid mass spectrometry ［J］.Food Chemistry，2013，136(3/4):1377-1389.

［5］Fabjan N，et al.Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn)as a source of dietary rutin and quercitrin ［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51(22):6452-6455.

［6］Ren Q，Wu C，Zhang J.Use of on-line stop-flow heart-cutting two-dimensional high performance liquid chromatography for simultaneous determination of 12 major constituents in tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn)［J］.Journal of Chromatography A，2013，1304:257-262.

［7］徐宝才，丁霄霖.苦荞黄酮的测定方法［J］.无锡轻工大学学报，2002，22(2):98-101.

［8］SatoH，etal.Isolation and identification of flavonoids in tartary buckwheat seed (Fagopyrum tatricum Gaertn)［J］.Nippon Nogei Kagaku Kaishi，1980，54(4):275-277.

［9］吴雅清.苦荞麦的化学成分研究［D］.沈阳药科大学，2007.

［10］秦昉，陶冠军.苦荞黄酮类化合物的分离与鉴定.Waters 液质连用应用专集(二)，1992:43-45.

［11］包塔娜，周正质，张帆，等.苦荞麦麸皮的化学成分研究［J］.天然产物研究与开发，2003，15(2):116-117.

［12］Tian Q，Li D，Patil B S.Identification and determination of flavonoids in buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench，Polygonaceae)by high-performance liquid chromatography with electrospray ionisation mass spectrometry and photodiode array ultraviolet detection ［J］.Phytochemical Analysis，2002，13(5):251-256.

［13］魏均娴，曹树明，梁宁珈，等.荞麦蜂花粉的化学成分研究［J］.中国中药杂志，1990，15(5):37-39.

［14］Saxena V.K.，Samaiya G.C..A new flavonoid from Fagopyrum tatarium ［J］.Fitoterapia，1987，58(4):283.

［15］Tanaka N，et al.Rutin and other polyphenols in Fagopyrum esculentum hairy roots ［J］.Nat.Med，1996，50(4):269-272.

［16］Verardo V，et al.Identification of buckwheat phenolic compounds by reverse phase high performance liquid chromatography-electrospray ionization-time of flight-mass spectrometry(RP-HPLC-ESI-TOF-MS)［J］.Journal of Cereal Science，2010，52(2):170-176.

［17］M Wtanabe，Catechins as Antioxidants from Buckwheat(Fagopyrum esculentum Moench)Groats ［J］.J.Agric.Food Chem，1998，46:839-845.

［18］Hosoyama Y，et al.Anthocyanin pigments of buckwheat hypocotyls ［J］.Kenkyu Kiyo-Nihon Daigaku Bunrigakubu Shizen Kagaku Kenkyusho，1982，5(17):21-26.

［19］Eguchi K，Sato T.Differences in the ratios of cyanidin-3-Oglucoside and cyanidin-3-O-rutinocide to total anthocyanin under UV and non-UV conditions in tartary buckwheat(Fagopyrum tataricum Garten) ［J］.Plant Production Science，2009，12(2):150-155.

［20］田龙.苦荞中抗氧化物质分子结构的波谱学分析［J］.粮食与饲料工业，2008，2:25-27.

［21］Samaiya G.C，Saxena V.K.Two new dihydro flavonol glycosides from Fagopyrum esculentum Moench seeds ［J］.Fitoerapia，1989，60(11):84.

［22］Saxena V.K，Samaiya G.C..A new flavanone glycoside:eriodictyol-5-O-methylether-7-O-β-D-glucopyranosyl-(1 →4)-O-β-D-galactopyranoside from the seeds of Fagopyrum esculentm (Moench)［J］.Org.Chem.including Med.Chem，1987，26B(6):592-593.

［23］李为喜，朱志华，李国营，等.AlCl3分光光度法测定荞麦种质资源中黄酮的研究［J］.植物遗传资源学报，2008，9(4):502-505.

［24］杨红叶，等.不同种类荞麦中各种存在形式多酚含量的研究［J］.食品科学，2011，32(17):60-64.

［25］刘三才，李为喜，刘方，等.苦荞麦种质资源总黄酮和蛋白质含量的测定与评价［J］.植物遗传资源学报，2007，8(3):317-320.

［26］安守强.栽培环境对荞麦黄酮含量的影响［D］.陕西杨凌:西北农林科技大学，2007.

［27］Oomah B D，Mazza G.Flavonoids and antioxidative activities in buckwheat ［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，1996，44(7):1746-1750.

［28］赵玉平，肖春玲.苦荞麦不同器官总黄酮含量测定及分析［J］.食品科学，2004，25(10):264-266.

［29］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):113-117.

［30］熊双丽，等.苦荞和甜荞麦粉及麦壳中总黄酮的提取和自由基清除活性［J］.食品科学，2009，30(3):118-122.

［31］肖诗明，张忠，李勇，等.苦荞麦麸皮中黄酮的提取工艺条件研究［J］.食品科学，2006，27(1):156-158.

［32］王敏，高锦明，王军，等.苦荞茎叶粉中总黄酮酶法提取工艺研究［J］.中草药，2006，37(11):1645-1648.

［33］周一鸣.苦荞麸皮中黄酮类化合物的提取，分离及其抗氧化活性的研究［D］.西安:陕西师范大学，2008.

［34］施卫省，罗小林，曹新佳，等.苦荞麦黄酮含量萃取工艺的研究［J］.中国农学通报，2012，28(15):260-263.

［35］姜忠丽，王俊伟.苦荞麦中总黄酮提取工艺的研究［J］.农业机械，2011，14:166-168.

［36］杨芙莲，夏银，任蓓蕾.大孔树脂对甜荞麦壳类黄酮的纯化研究［J］.食品科技，2009，1:135-139.

［37］周瑞雪.苦荞总黄酮提取分离及质量控制研究［D］.太原:山西医科大学，2006.

［38］NYT 1295-2007，荞麦及其制品中总黄酮含量的测定［S］.

［39］通辽市政府网站［EB/OL］.http:www.tongliao.gov.cn.