薏苡糠殼的化學(xué)成分及其種子萌發(fā)活性研究

魏艷梅, 周麗琬, 陳惠琴, 楊理, 楊小雨, 劉凡值, 梅文莉,徐幸蓮, 戴好富*

薏苡糠殼的化學(xué)成分及其種子萌發(fā)活性研究

魏艷梅1,2*, 周麗琬1,2,3*, 陳惠琴1,2, 楊理1,2, 楊小雨4, 劉凡值4, 梅文莉1,2,徐幸蓮3, 戴好富1,2**

(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所, 海南省黎藥資源天然產(chǎn)物研究與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, ?？?571101; 2. 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院海南熱帶農(nóng)業(yè)資源研究院, ?？?571101; 3. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院, 南京 210095; 4. 貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶作物研究所, 貴州 興義 562400)

為了解薏苡()糠殼的化學(xué)成分，利用多種柱色譜技術(shù)對(duì)其乙醇提取物乙酸乙酯萃取部位進(jìn)行分離,經(jīng)波譜數(shù)據(jù)分析鑒定了15個(gè)化合物，分別為香豆酸 (1)、香豆酸甲酯 (2)、2-羥乙基-香豆酸酯 (3)、咖啡酸甲酯 (4)、阿魏酸甲酯 (5)、()-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸 (6)、2,3-二羥基-1-(4-羥基-3-甲氧基苯基)-1-丙酮 (7)、2,3-二羥基-1-(4-羥基-3,5-二甲氧基苯基)-1-丙酮 (8)、對(duì)羥基苯甲酸 (9)、3-羥基-4-甲氧基苯甲酸 (10)、1,3,5-三甲氧基苯 (11)、methyl (3-hydroxy-2-oxo-2, 3-dihydroindol-3-yl)-acetate (12)、尿囊素 (13)、2-(2-羥乙基)-3-甲基反丁烯二酸 (14)和油酸 (15)，其中化合物3、7、12、13和14為首次從薏苡中分離得到?；钚詼y(cè)試結(jié)果表明，化合物1、2、9、10和11對(duì)種子萌發(fā)具有較強(qiáng)的抑制作用。

薏苡；化學(xué)成分；酚類；種子萌發(fā)

薏苡()為禾本科(Gramineae)薏苡屬植物, 原產(chǎn)于東南亞地區(qū)，其資源豐富，種植面積廣，至今已有數(shù)千年的種植歷史[1]。在我國(guó)，除青海、甘肅、寧夏回族自治區(qū)尚未見報(bào)道外，全國(guó)各省區(qū)均有薏苡種植，其主要產(chǎn)區(qū)為貴州、遼寧、廣西等地?，F(xiàn)代藥理研究表明，薏苡仁有抗炎、抗病毒、抗過敏、抗氧化等活性[2]。2020年版《中國(guó)藥典》記載，薏苡仁有利濕健脾、舒筋除痹、清熱排膿的功效；薏苡根同薏苡仁相似，同樣具有利濕健脾、清熱的功效，除此之外還有殺蟲的功效;薏苡葉有溫中散寒、補(bǔ)益氣血的功效[3]。因其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，薏苡享有“世界禾本科植物之王”的美譽(yù)[4]。

薏苡作為一種藥食同源的農(nóng)作物，在我國(guó)的產(chǎn)量巨大，其中貴州已成為全國(guó)及周邊國(guó)家最大的薏苡仁加工集聚地和產(chǎn)品集散地[5]。數(shù)據(jù)顯示，在薏苡植株的構(gòu)成中，薏苡非種仁部位, 如糠、殼、根、莖、葉等占約86.1%?？贰し謩e為薏苡仁的浮粉層和外殼，是薏苡仁加工過程中的副產(chǎn)物，產(chǎn)量巨大，據(jù)報(bào)道，糠殼中富含脂肪酸類、酚酸類、黃酮類化合物，但目前僅用作飼料，不僅降低了薏苡植株的利用率，還造成極大田間資源的浪費(fèi)[6]。近年來，農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的再利用關(guān)注度逐漸提高，薏苡糠殼的開發(fā)利用價(jià)值越來越受到重視。

為了探究薏苡糠殼中的化學(xué)成分，本課題對(duì)薏苡糠殼乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部分進(jìn)行了化學(xué)成分分離，共鑒定了15個(gè)單體化合物(圖1)。對(duì)部分單體化合物進(jìn)行了種子萌發(fā)抑制活性測(cè)試，為薏苡糠殼的化學(xué)成分研究和進(jìn)一步開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

糠殼于2019年3月收集于貴州省興仁市潘家莊試驗(yàn)基地，經(jīng)貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶作物研究所的劉凡值研究員鑒定為禾本科薏苡屬薏苡()的糠、殼。

圖1 化合物1～15 的結(jié)構(gòu)

1.2 儀器和試劑

Bruker AV-500型超導(dǎo)核磁共振波譜儀(德國(guó)Bruker)；Autospec300質(zhì)譜儀(Bruker amaZon SL); AS 220.R2萬分之一電子秤(RADWAG Wagi Elektro- niczne)；Sephadex LH-20 凝膠(Merck Co. Ltd)；C18反相硅膠(Fuji Silysia Chemical Ltd)；柱層析硅膠(60～80、200～300目)和薄層層析硅膠板(青島海洋化工廠)；MCI GEL CHP20P (75～150m)(三菱化學(xué))；蘿卜籽、草甘膦(浙江新安化工)均購(gòu)自農(nóng)資店；氘代試劑(Merck Co. Ltd.)、色譜甲醇(天津康科德)；95%乙醇(天津福晨)、丙酮(西隴科學(xué))、常用有機(jī)試劑甲醇、乙酸乙酯、氯仿、石油醚(廣州光華)。

1.3 提取和分離

將11.0 kg薏苡糠殼用工業(yè)乙醇(1/3,/)常溫浸提3次，每次浸泡7 d，收集濾液并濃縮得到相應(yīng)的乙醇提取物842.8 g，然后分別用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇按體積比1∶1依次萃取3次，得到石油醚部分422.2 g、乙酸乙酯部分22.0 g、正丁醇部分68.8 g和水提物319.0 g。

將乙酸乙酯相(22.0 g)用60～80目硅膠(15.0 g)拌樣，經(jīng)過減壓柱色譜，以氯仿-甲醇(100∶1～1∶1)梯度洗脫，得到8個(gè)組份(Fr.1～Fr.8)。Fr.3組份(2.2 g)經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱(甲醇為流動(dòng)相)分離得到8個(gè)組份(Fr.3.1～Fr.3.8)。Fr.3.3組份經(jīng)MCI柱(氯仿-甲醇15∶1)分離，得到化合物8 (14.2 mg)和11(3.0 mg)。Fr.3.5組份經(jīng)硅膠柱色譜，以石油醚-氯仿(30∶1～0∶1)梯度洗脫，得到化合物13 (2.6 mg)和14 (1.2 mg)。Fr.3.6組份經(jīng)硅膠柱色譜，以石油醚-氯仿(10∶1～0∶1)梯度洗脫，得到化合物10 (7.2 mg)和15 (1.5 mg)。Fr.3.7組份經(jīng)硅膠柱，分別以石油醚-乙酸乙酯(20∶1)和氯仿-甲醇(60∶1)進(jìn)行洗脫,得到化合物9 (3.0 mg)和12 (2.3 mg)。

Fr.4組份(6.7 g)經(jīng)C18反相硅膠柱色譜，以甲醇-水(2∶8～1∶0)梯度洗脫，得到11個(gè)組份(Fr.4.1～ Fr.4.11)。Fr.4.2組份經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱色譜，以氯仿-甲醇(1∶1)洗脫除去色素，后經(jīng)重結(jié)晶得到化合物3 (48.9 mg)。Fr.4.4組份經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱，以氯仿-甲醇(1∶1)分離，得到化合物4 (23.1 mg)，剩余部分合并后再經(jīng)硅膠柱色譜，以石油醚-氯仿(20∶1～5∶1)梯度洗脫，得到化合物5(33.1 mg)。Fr.4.5經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱(甲醇)分離，得到化合物2 (5.0 mg)。Fr.4.6經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱(甲醇)分離，得到5個(gè)組份(Fr.4.6.1～ Fr.4.6.5)，其中Fr.4.6.2組份經(jīng)硅膠減壓柱，以石油醚-乙酸乙酯(8∶1～1∶1.5)梯度洗脫，得到化合物1 (26.1 mg)和7 (2.9 mg)，F(xiàn)r.4.6.4組份經(jīng)硅膠柱色譜，以石油醚-丙酮(9∶1～1∶1)梯度洗脫，后經(jīng)重結(jié)晶得到化合物6 (3.8 mg)。

1.4 化合物抑制種子萌發(fā)的活性測(cè)試

在12孔板中墊入干凈濾紙片，加入600L的單體化合物溶液，以草甘膦為陽性對(duì)照，挑選顆粒飽滿、大小均勻的蘿卜()種子放入，在周圍孔中加入水以保證濕度，置于28℃黑暗中培養(yǎng)7 d，測(cè)量根系的長(zhǎng)度。

2 結(jié)果和分析

2.1 結(jié)構(gòu)鑒定

化合物1 白色粉末；ESI-MS/: 187 [M + Na]+；分子式C9H8O3；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.56 (1H, d,= 15.9 Hz, H-1?), 7.41 (2H, d,= 8.5 Hz, H-2, 6), 6.77 (2H, d,= 8.5 Hz, H-3, 5), 6.24 (1H, d,= 15.9 Hz, H-2?)；13C NMR (125 MHz, CD3OD):C127.3 (C-1), 131.1 (C-2, 6), 116.8 (C-3, 5), 161.1 (C-4), 146.6 (C-1?), 115.6 (C-2?), 171.0 (C- 3?)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[7]報(bào)道的一致，故鑒定為香豆酸。

化合物2 白色粉末；ESI-MS/: 201 [M + Na]+；分子式C10H10O3；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.63 (1H, d,= 16.0 Hz, H-1?), 7.47 (2H, d,= 8.6 Hz, H-2, 6), 6.82 (2H, d,= 8.6 Hz, H-3, 5), 6.35 (1H, d,= 16.0 Hz, H-2?), 3.78 (3H, s, OCH3)；13C NMR (125 MHz, CD3OD):C127.2 (C-1), 131.1 (C-2, 6), 114.9 (C-3, 5), 161.3 (C-4), 146.6 (C-1?), 116.8 (C- 2?), 169.8 (C-3?), 52.0 (OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[8]報(bào)道的一致，故鑒定為香豆酸甲酯。

化合物3 淡黃色油狀；ESI-MS/: 231 [M +Na]+；分子式C11H12O4；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.66 (1H, d,= 16.0 Hz, H-1?), 7.46 (2H, d,= 8.6 Hz, H-2, H-6), 6.81 (2H, d,= 8.6 Hz, H-3, H-5), 6.36 (1H, d,= 16.0 Hz, H-2?), 4.23 (2H, dd,= 4.2, 5.6 Hz, H-5?a, H-5?b), 3.79 (2H, dd,= 4.2, 9.2 Hz, H-6?a, H-6?b);13C NMR (125 MHz, CD3OD):C127.2 (C-1), 131.2 (C-2, 6), 115.8 (C-3, 5), 161.3 (C- 4), 146.7 (C-1?), 116.8 (C-2?), 169.9 (C-3?), 66.9 (C-5?), 61.2 (C-6?)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[9]報(bào)道的一致，故鑒定為2-羥乙基-香豆酸酯。

化合物4 淡黃色粉末；ESI-MS/: 217 [M +Na]+；分子式C10H10O4；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.54 (1H, d,= 15.9 Hz, H-2?), 7.03 (1H, d,= 1.6 Hz, H-2), 6.94 (1H, dd,= 8.2, 1.6 Hz, H-6), 6.78 (1H, d,= 8.2 Hz, H-5), 6.26 (1H, d,= 15.9 Hz, H-1?), 3.76 (3H, s, OCH3)；13C NMR (125 MHz, CD3OD):C127.7 (C-1), 115.1 (C-2), 146.8 (C-3), 149.6 (C-4), 116.5 (C-5), 122.9 (C-6), 114.8 (C-1?), 146.9 (C-2?), 169.8 (C-3?), 52.0 (OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[10]報(bào)道的一致，故鑒定為咖啡酸甲酯。

化合物5 黃色油狀；ESI-MS/: 209 [M + H]+；分子式C11H12O4；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.62 (1H, d,= 15.9 Hz, H-1?), 7.20 (1H, d,= 1.7 Hz, H-2), 7.08 (1H, dd,= 1.7, 8.2 Hz, H-6), 6.82 (1H, d,= 8.2 Hz, H-5), 6.37 (1H, d,= 15.9 Hz, H-2?), 3.90 (3H, s, 3-OCH3), 3.77 (3H, s, 3?-OCH3);13C NMR (125 MHz, CD3OD):C127.7 (C-1), 111.7 (C-2), 149.4 (C-3), 150.6 (C-4), 116.5 (C-5), 124.1 (C-6), 146.8 (C-1?), 115.2 (C-2?), 56.5 (3-OCH3), 169.7 (C-3?), 52.0 (3?-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[8]報(bào)道的一致，故鑒定為阿魏酸甲酯。

化合物6 淡黃色粉末；ESI-MS/: 201 [M +Na]+；分子式C10H10O3；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.60 (1H, d,= 16.0 Hz, H-1?), 7.44 (2H, d,= 8.6 Hz, H-2, 6), 6.79 (2H, d,= 8.6 Hz, H-3, 5), 6.31 (1H, d,= 16.0 Hz, H-2?), 3.75 (3H, s, 4-OCH3)；13C NMR (125 MHz, CD3OD):C127.1 (C-1), 131.1 (C-2, 6), 114.9 (C-3, 5), 161.3 (C-4), 146.6 (C-1?), 116.8 (C- 2?), 52.0 (4-OCH3), 169.8 (C-3?)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[11]報(bào)道的一致，故鑒定為()-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸。

化合物7 無色油狀；ESI-MS/: 235 [M + Na]+；分子式C10H12O5；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.61 (1H, d,= 2.0 Hz, H-2), 7.59 (1H, d,= 2.0 Hz, H-6), 6.89 (1H, d,= 8.1 Hz, H-5), 5.13 (1H, dd,= 3.7, 5.1 Hz, H-2?), 3.92 (3H, s, 5-OCH3), 3.75(2H, dd,= 5.1, 11.7 Hz, H-3?a, 3?b)；13C NMR (125 MHz, CD3OD):C128.0 (C-1), 125.1 (C-2), 149.2 (C-3), 153.8 (C-4), 115.9 (C-5), 112.5 (C-6), 199.6 (C-1?), 75.5 (C-2?), 66.2 (C-3?), 56.4 (5-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[12]報(bào)道的一致，故鑒定為2,3-二羥基-1-(4-羥基-3-甲氧基苯基)-1-丙酮。

化合物8 無色油狀；ESI-MS/: 265 [M + Na]+；分子式C11H14O6；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.36 (2H, s, H-2, 6), 5.15 (1H, dd,= 3.9, 5.1 Hz, H-2'), 3.92 (6H, s, 3,5-OCH3), 3.76 (2H, dd,= 5.1, 11.7 Hz, H-3?a, 3?b)；13C NMR (125 MHz, CD3OD):C126.7 (C-1), 107.8 (C-2, 6), 149.1 (C-3, 5), 143.0 (C-4), 199.8 (C-1?), 75.5 (C-2?), 66.2 (C-3?), 56.9 (3,5- OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[13]報(bào)道的一致，故鑒定為2,3-二羥基-1-(4-羥基-3,5-二甲氧基苯基)-1-丙酮。

化合物9 無色晶體；ESI-MS/: 161 [M + Na]+；分子式C7H6O3；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.86 (2H, d,= 8.6 Hz, H-2, 6), 6.80 (2H, d,= 8.6 Hz, H-3, 5)；13C NMR (125 MHz, CD3OD):C122.8 (C-1), 133.0 (C-2, 6), 116.0 (C-3, 5), 163.3 (C- 4), 170.2 (C-7)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[14]報(bào)道的一致, 故鑒定為對(duì)羥基苯甲酸。

化合物10 白色粉末；ESI-MS/: 191 [M + Na]+；分子式C8H8O4；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.56 (1H, d,= 1.9 Hz, H-2), 7.54 (1H, dd,= 1.9, 8.7 Hz, H-6), 6.83 (1H, d,= 8.7 Hz, H-5), 3.89 (3H, s, 4-OCH3)；13C NMR (125 MHz, CD3OD):C122.2 (C-1), 115.8 (C-2, 6), 148.6 (C-3), 152.6 (C-4), 113.8 (C-5), 123.1 (C-6), 56.4 (4-OCH3), 169.8 (C-7)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[15]報(bào)道的一致，故鑒定為3-羥基-4-甲氧基苯甲酸。

化合物11 白色粉末；ESI-MS/: 191 [M + Na]+；分子式C9H12O3；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.33 (3H, s, H-2, 4, 6), 3.88 ( 9H, s, 1,3,5-OCH3);13C NMR (125 MHz, CD3OD):C148.9 (C-1, 3, 5), 108.4 (C-2, 4, 6), 56.9 (1,3,5-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[16]報(bào)道的一致，故鑒定為1,3,5-三甲氧基苯。

化合物12 黃色油狀；ESI-MS/: 258 [M + Na]+; 分子式C12H13NO4；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H7.35 (1H, dd,= 7.6, 0.8 Hz, H-4), 7.26 (1H, td,= 7.8, 1.2 Hz, H-6), 7.02 (1H, td,= 7.6, 0.8 Hz, H-5), 6.89 (1H, d,= 7.8 Hz, H-7), 3.48 (3H, s, 2?- OCH3), 3.09 (1H, d,= 15.5 Hz, H-1?a), 3.05 (1H, d,= 15.5 Hz, H-1?b)；13C NMR (125 MHz, CD3OD):C180.8 (C-2), 74.7 (C-3), 131.7 (C-3a), 125.2 (C-4), 123.5 (C-5), 130.9 (C-6), 111.2 (C-7), 143.6 (C-7a), 42.5 (C-1?), 171.0 (C-2?), 52.2 (2?-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[17]報(bào)道的一致，故鑒定為methyl(3-hydroxy- 2-oxo-2,3-dihydroindol-3-yl)-acetate。

化合物13 無色晶體；ESI-MS/: 181 [M + Na]+；分子式C4H6O3N4；1H NMR (500 MHz, DMSO-6):H10.48 (1H, s, H-1), 7.98 (1H, s, H-3), 6.82 (1H, d,= 8.1 Hz, H-1?), 5.72 (1H, s, H-3?), 5.17 (1H, d,= 8.1 Hz, H-4)；13C NMR (125 MHz, DMSO-6):C156.8 (C-2), 62.5 (C-4), 173.7 (C-5), 157.4 (C-2?)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[18]報(bào)道的一致，故鑒定為尿囊素。

化合物14 黃色油狀；ESI-MS/: 197 [M + Na]+；分子式C7H10O5；1H NMR (500 MHz, CD3OD):H3.71 (2H, t,= 6.4 Hz, H-2b), 2.60 (2H, t,=6.4 Hz, H-2a), 1.96 (3H, s, CH3)；13C-NMR (125 MHz, CD3OD):C174.5 (C-1), 139.7 (C-2), 28.1 (C-2a), 60.8 (C-2b), 141.1 (C-3, 4), 8.5 (C-3a)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[19]報(bào)道的一致，故鑒定為2-(2-羥乙基)-3-甲基反丁烯二酸。

化合物15 無色油狀；ESI-MS/: 283 [M + H]+；分子式C18H34O2；1H NMR (500 MHz, DMSO-6):H5.32 (2H, m, H-9, 10), 2.27 (2H, t,= 7.4 Hz, H-2), 1.98 (4H, dd,= 6.5, 12.3 Hz, H-8, 11), 1.50 (2H, m, H-3), 1.17～1.29 (20H, m, 10×CH2), 0.85 (3H, t,= 6.9 Hz, H-18)；13C NMR (125 MHz, DMSO-6):C173.3 (C-1), 33.3 (C-2), 24.4 (C-3), 28.4 (C-4, 5, 6), 29.1 (C-7), 26.6 (C-8, 11), 129.7 (C-9), 130.0 (C-10), 29.7 (C-12), 28.5(C-13, 15), 28.8 (C-14), 31.8 (C-16), 22.7 (C-17), 14.1 (C-18)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[20]報(bào)道的一致，故鑒定為油酸。

2.2 種子萌發(fā)抑制活性測(cè)試結(jié)果

對(duì)化合物1、2、9、10和11進(jìn)行種子萌發(fā)抑制活性測(cè)試。在種子處于低水平發(fā)芽時(shí)，測(cè)量發(fā)芽種子胚根的長(zhǎng)度，結(jié)果表明(圖2)，經(jīng)400g/mL化合物處理后，根的生長(zhǎng)受到顯著抑制，根的長(zhǎng)度明顯變短，與對(duì)照的差異顯著(<0.05)，可見這些化合物有抑制蘿卜種子萌發(fā)的作用。

3 結(jié)論和討論

我國(guó)薏苡資源豐富，薏苡的生物量比傳統(tǒng)飼料玉米()大[21]。近年來隨著人們保健意識(shí)的提高，薏苡被越來越多的消費(fèi)者認(rèn)可，在食品、藥品以及化妝品等方面薏苡仁都在不斷進(jìn)行研發(fā)，導(dǎo)致其銷量逐年增加。文獻(xiàn)報(bào)道，薏苡根、莖、葉部位中的功能性氨基酸含量豐富，占總氨基酸含量的59.34%～69.27%，可作為一種優(yōu)良的新興飼料作物[22–23]。而薏苡糠殼作為薏苡仁生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，其產(chǎn)量較大，但對(duì)其開發(fā)利用較少，因此進(jìn)一步開發(fā)薏苡糠殼的產(chǎn)業(yè)價(jià)值，高效地利用薏苡糠殼成為亟待解決的問題。本研究從薏苡糠殼乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部分分離得到15個(gè)化合物，分別為香豆酸甲酯(1)、咖啡酸甲酯(2)、阿魏酸甲酯(3)、2-羥乙基-香豆酸酯(4)、香豆酸(5)、()-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸(6)、2,3-二羥基-1-(4-羥基-3-甲氧基苯基)-1-丙酮(7)、2,3-二羥基-1-(4-羥基-3,5-二甲氧基苯基)-1-丙酮(8)、對(duì)羥基苯甲酸(9)、3-羥基-4-甲氧基苯甲酸(10)、1,3,5-三甲氧基苯(11)、methyl (3-hydroxy-2-oxo-2,3-dihydroindol-3-yl)-acetate (12)、尿囊素(13)、2-(2-羥乙基)-3-甲基反丁烯二酸(14)和油酸(15)，以酚類化合物較多，這與薏苡仁中脂肪酸含量較大不同，但分離出的化合物種類相似[24]，其中化合物3、7、12、13和14為首次從薏苡中分離得到，豐富了薏苡的化合物結(jié)構(gòu)類型。

圖2 薏苡糠殼中化合物對(duì)種子萌發(fā)的抑制作用。草甘膦為陽性對(duì)照。

酚類化合物是植物中廣泛存在的一種次生代謝物質(zhì)，部分小分子化合物易合成且用途廣泛，據(jù)報(bào)道[25]，阿魏酸和香豆素能夠顯著抑制藻細(xì)胞的生長(zhǎng)，且對(duì)水稻種子發(fā)芽有抑制作用，可為選取高效安全的抑藻劑提供一定的參考。香豆酸[26]具有抗氧化、抗病毒等作用，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、飼料等領(lǐng)域。本研究對(duì)分離得到的部分化合物進(jìn)行生物活性篩選，結(jié)果表明添加化合物1、2、9、10和11后，蘿卜種子生根長(zhǎng)度明顯縮短，表明其對(duì)種子萌發(fā)具有不同程度的抑制作用。種子萌發(fā)是植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，有研究報(bào)道，抗寒多年生麥草種子帶殼直播出苗率與成苗率較高，而一些禾本科牧草種子去掉多余穎殼利于種子萌發(fā)[27]。薏苡糠殼去留因素對(duì)其萌發(fā)的利弊未知，薏苡產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展的初期階段，在品種培育、種植技術(shù)等方面均有不足。薏苡糠殼中部分化合物顯示出對(duì)種子萌發(fā)的抑制作用, 可為薏苡育種栽培提供理論依據(jù)。薏苡作為一種健康的食品[28]，近年來對(duì)其開發(fā)利用不斷加大，薏苡糠殼作為薏苡副產(chǎn)物，若能將其充分利用，挖掘其更多的活性作用，進(jìn)一步開發(fā)的產(chǎn)業(yè)價(jià)值，不僅可減少資源的浪費(fèi)，還能提高薏苡產(chǎn)業(yè)的附加值。

[1] YANG X Y, JIANG L P. Starch grain analysis reveals ancient diet at Kuahuqiao Site, Zhejiang Province [J]. Chin Sci Bull, 2010, 55(12): 1150–1156. doi: 10.1007/s11434-009-0545-0.

[2] JIN L M, LIU Y Z, ZHAO X L, et al. Research progress on effective constituents ín coix seed [J]. J Anhui Agric Sci, 2011, 29(10): 5734, 5750. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2011.10.024.

金黎明, 劉垠孜, 趙曉蕾, 等. 薏苡仁有效成分研究進(jìn)展 [J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 29(10): 5734,5750. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611. 2011.10.024.

[3] LIN Y, LU S H, YU Q R, et al. Study on the antitumor activity of petroleum ether fractions of the extract from stems and leaves of[J]. Chin J Clin Pharmacol, 2018, 34(3): 282–284. doi: 10. 13699/j.cnki.1001-6821.2018.03.028.

林瑤, 陸世惠, 喻巧容, 等. 薏苡莖葉提取物石油醚部位的體外抗腫瘤活性研究 [J]. 中國(guó)臨床藥理學(xué)雜志, 2018, 34(3): 282–284. doi: 10.13699/j.cnki.1001-6821.2018.03.028.

[4] WANG C, ZHOU L B, ZHANG G B, et al. Drought resistance identification and drought resistance indices screening of job’s tears (L.) germplasm resources at seedling stage [J]. Sci Agric Sin, 2017, 50(15): 2872–2887. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752. 2017.15.003.

汪燦, 周棱波, 張國(guó)兵, 等. 薏苡種質(zhì)資源苗期抗旱性鑒定及抗旱指標(biāo)篩選 [J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50(15): 2872–2887. doi: 10. 3864/j.issn.0578-1752.2017.15.003.

[5] SHI M, LI X D, PAN H. Guizhou Industrial Development Status and Research Progress Report ofin 2018 [M]. Beijing: Social Sciences Academic Press, 2018: 263–271.

石明, 李祥棟, 潘虹. 2018年貴州薏苡產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及研究進(jìn)展報(bào)告 [M]. 北京: 社科文獻(xiàn)出版社, 2018: 263–271.

[6] DENG S F, YANG Y Q, LIN Z N, et al. Prospect analysis of high value utilization of wastes in[C]// Proceedings of the 2016 Annual Conference of Chinese Society of Tropical Crops. Nan- ning: Chinese Society of Tropical Crops, 2016: 2.

鄧素芳, 楊有泉, 林忠寧, 等. 薏苡廢棄物高值利用前景解析 [C]// 中國(guó)熱帶作物學(xué)會(huì)2016年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集. 南寧: 中國(guó)熱帶作物學(xué)會(huì), 2016: 2.

[7] FORINO M, TARTAGLIONE L, DELL’AVERSANO C, et al. NMR- based identification of the phenolic profile of fruits of(goji berries). Isolation and structural determination of a novel-feruloyl tyramine dimer as the most abundant antioxidant polyphenol of goji berries [J]. Food Chem, 2016, 194: 1254–1259. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.08.129.

[8] GOPALAKRISHNAN S, SUBBARAO G V, NAKAHARA K, et al. Nitrification inhibitors from the root tissues of, a tropical grass [J]. J Agric Food Chem, 2007, 55(4): 1385–1388. doi: 10.1021/jf062593o.

[9] DELLAGRECA M, PREVITERA L, PURCARO R, et al. Cinnamic ester derivatives from(Bermuda Buttercup) [J]. J Nat Prod, 2007, 70(10): 1664–1667. doi: 10.1021/np0702786.

[10] LIU W B, DONG L M, LUO B, et al. Chemical constituents from the leaves of[J]. J Trop Subtrop Bot, 2018, 26(3): 317–322. doi: 10.11926/jtsb.3820.

劉文斌, 董麗梅, 羅碧, 等. 青錢柳葉的化學(xué)成分研究 [J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào), 2018, 26(3): 317–322. doi: 10.11926/jtsb.3820.

[11] WANG L F, CHEN J Y, XIE H H, et al. Phytochemical profiles and antioxidant activity of adlay varieties [J]. J Agric Food Chem, 2013, 61 (21): 5103–5113. doi: 10.1021/jf400556s.

[12] THANG P T, THOA H T, GIAP T H, et al. Chemical constituents from the ethyl acetate extract of the stems ofGagnep [J]. Vietnam J Chem, 2018, 56(2): 249–253. doi: 10.1002/vjch.2018 00022.

[13] OTSUKA H, TAKEUCHI M, INOSHIRI S, et al. Phenolic compounds fromvar.[J]. Phytochemistry, 1989, 28(3): 883–886. doi: 10.1016/0031-9422(89)80136-0.

[14] LUO Y, SHEN H Y, ZHANG M, et al. Chemical constituents from the dregs of[J]. J Trop Subtrop Bot, 2019, 27(3): 294– 298. doi: 10.11926/jtsb.3984.

羅應(yīng), 申海艷, 張敏, 等. 鴉膽子藥渣的化學(xué)成分研究 [J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào), 2019, 27(3): 294–298. doi: 10.11926/jtsb.3984.

[15] ZHANG S, SONG L Y, CHEN Y L, et al. Antioxidant chemical composition and determination of total content of phenolic acid in seeds ofPlanch. [J]. Chin Pharma J, 2019, 54(20): 1653–1659. doi: 10.11669/cpj.2019.20.004.

張珊, 宋樂園, 陳林玉, 等. 中華獼猴桃籽中抗氧化化學(xué)成分研究及總酚酸含量測(cè)定 [J]. 中國(guó)藥學(xué)雜志, 2019, 54(20): 1653–1659. doi: 10.11669/cpj.2019.20.004.

[16] GUO Y Z, WEI Q, GAO J, et al. Metabolites of the psychrophilic fungus[J]. Nat Prod Res Dev, 2019, 31(3): 446–449,505. doi: 10.16333/j.1001-6880.2019.3.012.

郭永智, 魏茜, 高潔, 等. 嗜低溫真菌次級(jí)代謝產(chǎn)物研究 [J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2019, 31(3): 446– 449,505. doi: 10.16333/j.1001-6880.2019.3.012.

[17] DING H Y. Extracts and constituents ofwith 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging activity [J]. Int J Mol Sci, 2011, 12(6): 3941–3949. doi: 10.3390/ijms12063941.

[18] SANG S M, LAO A N, WANG H C, et al. A phenylpropanoid glycoside from[J]. Phytochemistry, 1998, 48(3): 569–571. doi: 10.1016/S0031-9422(97)00896-0.

[19] SAMY M N, KHALIL H E, SUGIMOTO S, et al. Phytoconstituents from the aerial parts of[J]. S Afr J Bot, 2018, 118: 179–182. doi: 10.1016/j.sajb.2018.07.014.

[20] SUN X, WU Y Z, ZHANG Y B. Chemical constituents from the twigs and leaves of[J]. J Chin Med Mat, 2019, 42(8): 1796– 1800. doi: 10.13863/j.issn1001-4454.2019.08.017.

孫欣, 吳泳樟, 張玉波. 巴豆枝葉的化學(xué)成分研究 [J]. 中藥材, 2019, 42(8): 1796–1800. doi: 10.13863/j.issn1001-4454.2019.08.017.

[21] GAO J X, WU S J, ZHOU Z Y, et al. A study on the explotation and utilization of: An experiment on its cultivation and the analysis of its nutrition [J]. J Anhui Agrotechnol Teach Coll, 1994, 8(1): 66–68.

高金香, 吳世景, 周宗運(yùn), 等. 薏苡飼料資源開發(fā)和利用的研究——栽培試驗(yàn)及營(yíng)養(yǎng)分析 [J]. 安徽農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào), 1994, 8(1): 66–68.

[22] DENG S F, YANG Y Q, LI C Y, et al. Feeding value evaluation of coix based on amino acid analysis [J]. Chin J Trop Crops, 2017, 38(8): 1468–1477. doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.08.016.

鄧素芳, 楊有泉, 李春燕, 等. 基于氨基酸分析的薏苡飼用價(jià)值評(píng)價(jià) [J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 2017, 38(8): 1468–1477. doi: 10.3969/j.issn. 1000-2561.2017.08.016.

[23] LIU F Z, ZHOU M Q, BAN X W, et al. Comparative trial of 11 cultivars ofL.[J]. Chin J Trop Crops, 2016, 37(9): 1670–1676. doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.09.003.

劉凡值, 周明強(qiáng), 班秀文, 等. 11個(gè)薏苡屬牧草品種材料比較試驗(yàn) [J].熱帶作物學(xué)報(bào), 2016, 37(9): 1670–1676. doi: 10.3969/j.issn.1000-2561. 2016.09.003.

[24] LI X K, GU K, LIANG M W, et al. Research progress on chemical constituents and pharmacological effects of[J]. Chin Trad Herb Drugs, 2020, 51(21): 5645–5657. doi: 10.7501/j.issn.0253- 2670.2020.21.031.

李曉凱, 顧坤, 梁慕文, 等. 薏苡仁化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展 [J]. 中草藥, 2020, 51(21): 5645–5657. doi: 10.7501/j.issn.0253-2670. 2020.21.031.

[25] GUO Y L, FU H Y, HUANG G H, et al. Allelopathy effects of ferulic acid and coumarin on[J]. Environ Sci, 2013, 34(4): 1492–1497. doi: 10.13227/j.hjkx.2013.04.001.

郭亞麗, 傅海燕, 黃國(guó)和, 等. 阿魏酸和香豆素對(duì)銅綠微囊藻的化感作用 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2013, 34(4): 1492–1497. doi: 10.13227/j.hjkx. 2013.04.001.

[26] HE S S, WANG L, LI J, et al. Study on extraction and biological activity of coumalic acid from[J]. Food Indust, 2018, 39(8): 1–5.

何善生, 王力, 李健, 等. 螺旋藻中香豆酸的提取及其生物活性研究 [J]. 食品工業(yè), 2018, 39(8): 1–5.

[27] HE Z X, MAO P S, SUN Y, et al. Review of the current status of grass seed coating technology [J]. Acta Prata Sin, 2016, 24(2): 270–277. doi: 10.11733/j.issn.1007-0435.2016.02.005.

何祖欣, 毛培勝, 孫彥, 等. 草類種子包衣技術(shù)現(xiàn)狀綜述 [J]. 草地學(xué)報(bào), 2016, 24(2): 270–277. doi: 10.11733/j.issn.1007-0435.2016.02.005.

[28] DEVARAJ R D, JEEPIPALLI S P K, XU B J. Phytochemistry and health promoting effects of Job’s tears (): A critical review [J]. Food Biosci, 2020, 34: 100537. doi: 10.1016/j.fbio.2020. 100537.

Chemical Constituents ofand Their Activities on Seed Germination

WEI Yanmei1,2*, ZHOU Liwan1,2,3*, CHEN Huiqin1,2, YANG Li1,2, YANG Xiaoyu4, LIU Fanzhi4, MEI Wenli1,2, XU Xinglian3, DAI Haofu1,2**

(1. Hainan Key Laboratory for Research and Development of Natural Products from Li Folk Medicine,Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Haikou 571101, China; 2. Institute for Tropical Agricultural Resource, Chinese Academy of Tropical Agriculture Science,Haikou 571101, China; 3. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095, China; 4. Institute of Subtropical Crops, Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Xingyi 562400, Guizhou, China)

In order to understand the chemical constituents of bran shell of, fifteen compounds were isolated from ethyl acetate fraction of ethanol extract by using various chromatographic methods. Based on their spectroscopic data, their structures were isolated as-coumaric acid (1),-coumaric acid methyl ester (2), ()-2-hydroxyethyl-3-(4-hydroxyphenyl) acrylate (3), caffeic acid methyl ester (4), methyl ()-3-(4-hydroxy- 3-methoxyphenyl) acrylate (5), ()-3-(4-methoxyphenyl)acrylic acid (6), 2,3-dihydroxy-1-(4-hydroxy-3- methoxyphenyl)propan-1-one (7), 2,3-dihydroxy-1-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-1-propanone (8),-hydro- xybenzoic acid (9), 3-hydroxy-4-methoxybenzoic acid (10), 1,3,5-trimethoxybenzene (11), methyl (3-hydroxy- 2-oxo-2,3-dihydroindol-3-yl)-acetate (12), allantoin (13), 2-(2-hydroxyethyl)-3-methylfumaric acid (14) and 9-octadecenoic acid (15). The compounds 3, 7, 12, 13 and 14 were isolated from coix for the first time. The compounds 1, 2, 9, 10 and 11 had significant inhibitory activity on seed germination.

; Chemical constituent; Acid; Seed germination

10.11926/jtsb.4361

2020-11-24

2021-01-25

貴州省百萬領(lǐng)軍人才項(xiàng)目；中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院院級(jí)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(17CXTD-15)資助

This work was supported by the Project for Million Leading Talents in Guizhou, and the Project for Innovative Research Team of Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences (Grant No. 17CXTD-15).

魏艷梅(1994～ )，女，碩士，從事天然產(chǎn)物化學(xué)研究。E-mail: weiyanmeinpc@126.com

* 共同第一作者

. E-mail: daihaofu@itbb.org.cn