免费文献传递   相关文献

小花棘豆黄酮体外抗氧化作用



全 文 :西北农业学报 2012,21(9):145-148,153
Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica
小花棘豆黄酮体外抗氧化作用

王 帅,张 玲,陈根元,蒋 慧,席琳乔,马春晖
(新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室,塔里木大学 动物科学学院,新疆阿拉尔 843300)
摘 要:通过测定小花棘豆黄酮的抗脂质过氧化活性、还原力、螯合力,以及对DPPH自由基、超氧阴离子自
由基和羟基自由基的清除作用,评价小花棘豆黄酮提取液的体外抗氧化活性。结果表明,样品具有较强的抗
脂质氧化能力,对菜籽油的抗氧化性的强弱依次为维生素C>样品>维生素E>BHT>空白;对棉籽油的抗
氧化性的强弱依次为样品>维生素C>BHT>维生素E>空白;对葵花籽油抗氧化性强弱依次为样品>
维生素C>维生素E>BHT>空白;对猪油抗氧化性的强弱依次为BHT>维生素C>样品>维生素E>
空白;样品DPPH清除率、超氧阴离子清除率和羟基自由基清除率均强于对照;样品还原力强于维生素E而
弱于维生素C;螯合力弱于EDTA。可见,小花棘豆黄酮提取液有作为天然抗氧化剂开发的价值。
关键词:小花棘豆;黄酮;抗脂质氧化;自由基
中图分类号:S188.2    文献标志码:A     文章编号:1004-1389(2012)09-0145-04
In Vitro Antioxidative Activities of Flavonoid fromOxytropis glabra DC
WANG Shuai,ZHANG Ling,CHEN Genyuan,
JIANG Hui,XI Linqiao and MA Chunhui
(Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology,Xinjiang Production &Construction
Corps;Colege of Animal Science,Tarim University,Alar Xinjiang 843300,China)
Abstract:Inhibition of lipid oxidation,reducing power,clearance of superoxide anion,hydroxyl radi-
cal and DPPH free radical were determined to evaluate the in vitro antioxidative activities of flavonoid
extracted from Oxytropis glabra DC.The result showed that flavonoid from Oxytropis glabra DC
have fairly strong lipid anti-oxidation ability;the strength of anti-oxidation ability for rape seed oil
was in the order:Vitamin C>sample> Vitamin E>BHT>CK;the order for cottonseed oil was:
sample> Vitamin C>BHT> Vitamin E>CK;for sunflower oil the order was:sample> Vitamin
C> Vitamin E>BHT>CK;for lard the order was:BHT> Vitamin C>sample> Vitamin E>
CK;sample has stronger elimination power for DPPH ,superoxide anion and hydroxyl radical than
the control;the reducing power of the sample is lower than Vitamin C and higher than Vitamin E;
chelating ability of the sample is lower than EDTA.The flavonoid fromOxytropis glabra DC could be
produced as a natural antioxidant and have a value for development and utilization.
Key words:Oxytropis glabra DC;Flavonoid;Lipid anti-oxidation;Free radical
  小花棘豆(Oxytropis glabra DC)是豆科棘
豆属植物,在新疆分布极为广泛,据统计仅塔里木
河中下游分布面积已达13.33万hm2,危害严重
的草场平均盖度80%,最高为95%[1]。在牧草缺
乏的冬季和初春,如果家畜大量采食,会引起中毒
甚至死亡,严重影响畜牧业的发展[2]。但小花棘
* 收稿日期:2012-03-31  修回日期:2012-06-07
基金项目:“十二五”国家科技支撑计划(2011BA017B05);新疆生产建设兵团博士基金专项(2008JC07);新疆生产建设兵团塔里
木畜牧科技重点实验室开放课题(HS201207)。
第一作者:王 帅,男,从事牧草资源开发利用研究。E-mail:wangshuaidky@126.com
通讯作者:马春晖,主要从事牧草生产与牧草加工研究。E-mail:chunhuima@126.com
豆有一定药用价值,能够治疗关节炎、牙痛、神经
衰弱等疾病,具有麻醉、镇静、止痛的功效[2]。黄
酮类化合物是小花棘豆的有效成分之一,于荣敏
等[3]分离得到小花棘豆中的黄酮甙,并对其进行
结构鉴定;罗扬等[2]以内蒙古小花棘豆为试验材
料,利用乙醇回流浸提的方法,测定小花棘豆不同
生长时期的黄酮含量。刘璐[4]比较5种棘豆属植
物的黄酮类物质含量,发现小花棘豆的黄酮含量
高于急弯棘豆、黄花棘豆和冰川棘豆,具有一定的
利用前景。目前,国内外对小花棘豆的生物碱成
分的研究较多,黄酮类物质的含量、组成及分离方
法研究相对较少,小花棘豆黄酮类物质的抗氧化
活性研究未见报道。本试验旨在探讨新疆小花棘
豆黄酮的抗氧化活性,为小花棘豆的综合利用提
供依据。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
小花棘豆于2011年8月采自新疆阿拉尔市
托喀依乡,由塔里木大学动物科学学院草业科学
学科组鉴定。取植株的地上部分,阴干、粉碎、过
20目筛,备用。
芦丁标准品,德国 Dr.Ehrenstorfer公司;
DPPH,德国Sigma公司;2,6-二叔丁基-4-甲基苯
酚(Butylated hydroxytoluene,BHT)、维生素C、
维生素E,天津市光复精细化工研究所;亚硝酸
钠、硝酸铝、氢氧化钠等均为国产分析纯;菜籽油、
棉籽油、葵花籽油均购于塔里木大学农贸市场,猪
油为自行制备;实验室用水为超纯水。
Carry 100型紫外-可见分光光度计,澳大利
亚;BS124型精密电子天平,德国赛多力斯;Di-
rect-Q3型 超 纯 水 系 统,美 国 Milipore;KQ-
400DB型医用数控超声清洗器,昆山市超声仪器
有限公司;743型氧化稳定性测试仪,瑞士 Metro-
hm;GZX-9146MBE型鼓风干燥箱,上海博讯实
业有限公司。
1.2 小花棘豆黄酮的提取
参考刘璐[4]的小花棘豆黄酮提取方法。精密
称取小花棘豆样品10.00g,加φ=60%乙醇
30mL,超声浸提45min,超声波功率800W,温
度45℃。过滤后残渣再加φ=60%乙醇30mL
浸提 1次,合并滤液,用φ=60%乙醇定容至
100mL,4℃避光保藏,备用。
1.3 小花棘豆中黄酮的测定
1.3.1 定性检测 通过显色反应和纸层析法鉴
定[5]。
1.3.2 定量测定 精密称取120℃干燥至恒质
量的芦丁对照品10.0mg,用φ=60%乙醇溶解,
完全移入100mL容量瓶,加φ=60%乙醇定容至
刻度,摇匀即得质量浓度为0.1g/L的芦丁标准
溶液。
准确吸取芦丁标准溶液0.0、1.0、2.0、3.0、
4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mL,分别置于25mL容量
瓶,加φ=60%乙醇补至10mL,采用 NaNO2-
Al(NO3)3-NaOH显色方法操作,以加有0.0mL
芦丁标准溶液的作为空白对照,在274nm波长
处测定吸光度[4],以吸光度为纵坐标,质量浓度为
横坐标,绘制标准曲线。
准确吸取待测样品溶液1.0mL,平行样品
3份,采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH显色方法操
作,测定吸光度,计算黄酮含量。
1.4 小花棘豆黄酮的抗脂质过氧化作用
以BHT、维生素E和维生素C为阳性对照,
以空白油脂为阴性对照,测定小花棘豆黄酮的抗
脂质过氧化作用。氧化稳定性测试仪参数设置
为:气体流量15L/h,温度120℃,诱导时间采用
活性氧法确定。在反应体系中最终V(油脂)∶
V(抗氧化剂)=3∶2。采用 AI值表示抗氧化能
力的大小,AI值越大说明样品的抗氧化效果
越好。
AI=抗氧化剂的诱导时间/空白油脂的诱导
时间
1.5 小花棘豆黄酮体外抗氧化活性测定方法
以BHT、维生素E和维生素C作为阳性对
照,按王研等[6]的方法测定 DPPH 自由基清除
率。并根据样品对DPPH 清除作用曲线计算得
到DPPH自由基的起始浓度减少至50%时样品
的添加量(IC50)。按黄海霞等[7]的研究,采用邻
苯三酚自氧化法测定样品及对照品的超氧阴离子
自由基清除率。以φ=55%乙醇为空白对照,维
生素E和维生素C为阳性对照,参照樊青玲等[8]
的研究测定其清除羟基自由基的能力。以维生素
E和维生素 C作为阳性对照,参照Zhang Q F
等[9]的研究测定还原力。以EDTA作为阳性对
照,参照Ozsoy N等[10]的研究测定其螯合力。
1.6 数据分析
数据用Excel进行处理,采用SPSS 11.5中
·641· 西 北 农 业 学 报                  21卷
One-Way ANOVA进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 小花棘豆黄酮含量
表1表明,小花棘豆样品待测液的显色反应
均为阳性,紫外灯下纸层析检测可见黄色斑点。
说明样品待测液含有黄酮类化合物。以x表示
质量浓度、y表示吸光度绘制标准曲线,得到芦丁
标准品回归方程为y=0.017 46x+0.004 52,
r2=0.999 6,说明样品检测质量浓度在 0~
32mg/L时与吸光度线性关系良好(图1)。根据
回归 方 程,测 得 小 花 棘 豆 样 品 黄 酮 含 量 为
16.54mg/g。
2.2 小花棘豆黄酮抗脂质过氧化效果
由表2可知,小花棘豆黄酮对菜籽油、棉籽油
和葵花籽油等植物油均有较好的抗脂质过氧化作
用,但对猪油的抗脂质过氧化作用较弱。对菜籽
油的抗氧化性的强弱依次为维生素C>样品>维
生素>BHT>空白;对棉籽油的抗氧化性的强弱
依次为样品>维生素C>BHT>维生素E>空
白;对葵花籽油的抗氧化性的强弱依次为样品>
维生素C>维生素E>BHT>空白;对猪油的抗
氧化性的强弱依次为BHT>维生素C>样品>
维生素E>空白。
2.3 小花棘豆黄酮清除DPPH自由基的效果
由图2可知,小花棘豆黄酮对DPPH有较好
的清除效果。其IC50值为16.54mg/L,远低于维
生素C的28.80mg/L、维生素E的35.68mg/L
和BHT的40.25mg/L。证明小花棘豆黄酮具
有较强的抗氧化性。
2.4 小花棘豆黄酮清除超氧阴离子自由基的
效果
图3表明,黄酮样品的质量浓度与超氧阴离
子的清除率呈现一定的正相关关系。其原因可能
为黄酮类物质对超氧阴离子自由基具有清除作
表1 小花棘豆黄酮的显色反应结果
Table 1 Result of color reaction for flavonoid
in Oxytropis glabra DC
显色反应
Color
reaction
盐酸-镁试验
Hydrochloric acid-
magnesium
荧光试验
Assay
test
碱液试验
Lye
test
现象
Phenomenon
溶液呈红色
The color of so-
lution is red
345nm紫外灯下
观察到有黄绿色
荧光
Chartreuse flores-
cent light under
ultraviolet lamp in
345nm
橙 黄 色
斑点
Yelow-
orange
spots
图1 芦丁标准曲线
Fig.1 Standard curve of rutin
表2 小花棘豆黄酮的抗脂质氧化
活性测定结果(珔x±s)
Table 2 Result of determination of anti lipid oxidation
activities of flavonoid in Oxytropis glabra DC
试验设计
Experimental
design
诱导时间/h
Time AI
菜籽油
Rapeseed oil 2.71±0.08  1.00
菜籽油+0.1% 维生素C
Rapeseed oil+0.1%vitamin C 4.62±0.34  1.71
菜籽油+0.1% 维生素E
Rapeseed oil+0.1%vitamin E 3.92±0.27  1.45
菜籽油+0.1%BHT
Rapeseed oil+0.1%BHT 3.50±0.14  1.29
菜籽油+0.1% 样品
Rapeseed oil+0.1%sample 4.27±0.42  1.58
棉籽油
Cottonseed oil 2.66±0.18  1.00
棉籽油+0.1% 维生素C
Cottonseed oil+0.1%vitamin C 4.12±0.20  1.55
棉籽油+0.1% 维生素E
Cottonseed oil+0.1%vitamin E 3.42±0.19  1.29
棉籽油+0.1%BHT
Cottonseed oil+0.1%BHT 3.75±0.24  1.41
棉籽油+0.1% 样品
Cottonseed oil+0.1%sample 4.45±0.36  1.67
葵花籽油Sunflower oil  1.04±0.08  1.00
葵花籽油+0.1% 维生素C
Sunflower oil+0.1%vitamin C 2.54±0.21  2.44
葵花籽油+0.1% 维生素E
Sunflower oil+0.1%vitamin E 2.43±0.15  2.33
葵花籽油+0.1%BHT
Sunflower oil+0.1%BHT 2.10±0.17  2.02
葵花籽油+0.1% 样品
Sunflower oil+0.1%sample 3.00±0.28  2.88
猪油Lard  0.21±0.02  1.00
猪油+0.1% 维生素C
Lard+0.1%vitamin C 2.94±0.22  14.00
猪油+0.1% 维生素E
Lard+0.1%vitamin E 2.57±0.16  12.24
猪油+0.1%BHT
Lard+0.1%BHT 4.06±0.29  19.33
猪油+0.1% 样品
Lard+0.1%sample 2.86±0.35  13.62
·741·9期                王 帅等:小花棘豆黄酮体外抗氧化作用
用,使反应体系中 O2-自由基浓度减小,从而加
速邻苯三酚自氧化反应的进行。由图3还可知,
小花棘豆黄酮在较低质量浓度时清除超氧阴离子
自由基的效果好于维生素C和维生素E,质量浓
度较高时清除率低于维生素C,但高于维生素E。
2.5 小花棘豆黄酮清除羟基自由基的效果
图4表明,随着小花棘豆黄酮质量浓度的增
加,其清除羟基自由基的活性也随之增加,黄酮质
量浓度与羟基自由基清除率呈量效的正相关关
系。由图4还可知,小花棘豆黄酮清除羟基自由
基的效果好于维生素C和维生素E。
2.6 还原力测定结果
由图5可知,小花棘豆黄酮的还原力随着质
量浓度的增加呈逐渐增强的趋势,其还原效果弱
于维生素C,但强于维生素E。说明其具有较强
的还原力,即小花棘豆黄酮有较强的抗氧化性。
2.7 螯合力测定结果
由试验结果可知,小花棘豆黄酮的螯合力弱
于EDTA,随着质量浓度的增加,其螯合力未能
显著增强,反而有下降的趋势(图6)。
图2 样品及对照对DPPH的清除作用
Fig.2 Scavenging effects of sample and control on DPPH
图3 样品及对照对超氧阴离子的清除作用
Fig.3 Scavenging effects of sample and
control on superoxide anion
图4 样品及对照对羟基自由基的清除作用
Fig.4 Scavenging effects of sample and
control on hydroxide free radical
图5 样品及对照品的还原力作用曲线
Fig.5 Reducing curve of sample and control
图6 样品及对照品的螯合力作用曲线
Fig.6 Chelating ability of sample and control
3 讨 论
根据小花棘豆黄酮及阳性对照的抗脂质过氧
化作用测定结果,小花棘豆黄酮提取液对不同油
样均有一定的抗氧化性。其对植物性油脂的抗氧
化性较强,而对动物性油脂的抗氧化性较弱。可
(下转第153页)
·841· 西 北 农 业 学 报                  21卷
参考文献:
[1] Krishna S H,Chowdary,G V.Optimization of simultaneous
saccharification and fermentation for the production of etha-
nol from lignocelulosic biomass[J].J Agric Food Chem,
2000,48(5):1971-1976.
[2] Hong J,Tamaki H,Akiba S,et al.Cloning of a gene enco-
ding a highly stable endo-β-1,4-glucanase fromAspergillus
niger and its expression in yeast[J].J Biosci Bioeng,2001,
5(92):434-441.
[3] Li Y H,Ding M,Wang J,et al.A novel thermoacidophilic
endoglucanase,Ba-EGA,from a new celulose-degrading
bacterium,Bacillus sp.AC-1[J].Appl Microbiol Biotechn-
ol,2006,70(4):430-436.
[4] 顾方媛,陈朝银,石家骥,等.纤维素酶的研究进展与发展趋
势[J].微生物学杂志,2008,28(1):83-87.
[5] 王 亮,尚会建,杨立彦,等.纤维素酶的应用研究进展[J].
河北工业科技,2010,11,27(6):441-445.
[6] 韩立荣,张双玺,祝传书,等.高效纤维素降解菌的筛选和鉴
定[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2008,36(9):
169-174.
[7] 韩立荣,王永宏,何 军,等.响应面法优化产纤维素酶枝状
枝孢菌Cladosporium cladosporioides发酵培养基的研究
[J].浙江大学学报:农业与生命科学版,2010,36(1):
56-62.
[8] 董锡文,杜春梅,林建强,等.响应面法优化斜卧青霉Ju-A
(10)产CMCase的条件[J].微生物学通报,2006,33(3):
31-35.
[9] Mandels M,Andreotti R,Roche C.Measurement of sacchar-
ifying by celulose[J].Biotechnol Bioeng Symp,1985,
12(7):586-591.
[10] Miler G L.Use of dinitrosalicylic acid reagent for determi-
nation of reducing sugar[J].Anal Biochem,1959,31(3):
426-428.
[11] 郭杰炎.微生物酶[M].北京:科学出版社,1986:78-100.
[12] 石天虹,刘雪兰,刘 辉,等.微生物发酵的影响因素及其
控制[J].家禽科学,2005(2):45-48.
[13] 俞俊棠主编.生物工艺学(上册)[M].上海:华东化工学院
出版社,1991.
[14] 李 岩,班玉凤,郭洪臣,等.pH值渐变条件下双酶协同水
解猪皮制备胶原蛋白寡肽的研究[J].食品科学,2003,
24(7):75-78.
[15] 管道平,黄 毅.pH胁迫下杏鲍菇菌丝保护酶的变化研究
[J].食用菌,2003(6):6-8.
[16] 刘晓辉,陈 顺,陈 飞,等.1株抑制土传病原菌且产纤
维素酶芽孢杆菌筛选及产酶条件的研究[J].微生物学杂
志,2011,31(1):63-67.
[17] 吴窈画,邵蔚蓝.产结晶纤维素酶的嗜热菌鉴定及其酶学
性质[J].南京师大学报:自然科学版,2007,30(2):84-88.
[18] Henning J,Tomy E,Johan B,et al.Purification and char-
acterization of five celulases and one xylanase from Peni-
cillium brasilianumIBT 20888[J].Enzyme Microb Tech-
nol,2003,7(32):
檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼
851-861.
(上接第148页)
能是由不同的油样中所含的不饱和脂肪酸成分及
组成比例的差异,造成小花棘豆黄酮提取液在不
同油样中的协同抗氧化能力表现不同。标准化合
物———维生素E是有效的油脂氧化抑制剂,被公
认为是一些低密度脂蛋白的主要保护因子[9],本
研究中小花棘豆黄酮对4种油脂的抗氧化保护作
用均强于维生素E,可作为一种新的食品抗氧化
剂进行开发。
小花棘豆黄酮提取液对不同自由基的清除能
力均较强,根据刘璐[4]的研究,小花棘豆中黄酮类
成分主要以黄酮苷的形式存在。且均为氧苷,苷
元主要为芹菜素、白杨素、木犀草素、山柰酚、槲皮
素、鼠李素、异鼠李素、鼠李柠檬素、甲基鼠李素
等。其对自由基的清除为多种物质复合作用,具
有较强的自由基清除能力。
4 结 论
通过对小花棘豆黄酮提取液抗脂质氧化作
用、3种自由基的清除作用、还原力及螯合力的测
定,小花棘豆黄酮提取液表现出较强的抗脂质氧
化性和自由基清除能力,较高的还原力和一定的
螯合力,有作为天然抗氧化剂进一步开发利用的
价值。
参考文献:
[1] 艾海买江·阿吉,李文利,王 瑛,等.塔里木河中下游天然
草原小花棘豆分布及危害[J].新疆畜牧业,2011,26(5):
56-57.
[2] 罗 扬,廖蓉苏.小花棘豆总黄酮提取工艺及不同生长期总
黄酮含量[J].江苏农业科学,2011,39(3):364-367.
[3] 于荣敏,李 铣,针谷义宏,等.小花棘豆中黄酮甙的2D-
NMR研究[J].波谱学杂志,1991,14(3):14-20.
[4] 刘 璐.棘豆属植物黄酮测定方法与超声波辅助提取工艺
研究[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2010.
[5] Li HY,Hao Z B,Wang XL,et al.Antioxidant activities of
extracts and fractions from Lysimachia foenumgraecum
Hance[J].Bioresour Techno,2009,100(2):970-974.
[6] 王 研,温新宝,秦翠萍,等.丹参提取物体外抗氧化活性
研究[J].西北农业学报,2011,20(11):160-163.
[7] 黄海霞,陈 晓,付 强,等.芍药根提取液的抗氧化作用研
究[J].西北农业学报,2009,18(4):280-283.
[8] 樊青玲,张耀兮,李天才.藜叶中黄酮类化合物体外抗氧化
活性研究[J].天然产物研究与开发,2009,21(6):672-675.
[9] Zhang Q F,Zhang Z R,Cheng H Y.Antioxidant activity of
Rhizoma Smilacis Glabrae extracts and its key constituent-
astilbin[J].Food Chemistry,2009,115(1):297-303.
[10] Ozsoy N,Can A,Yanardag R,et al.Antioxidant activity
of Smilaa-excelsa L.leaf extracts[J].Food Chemistry,
2008,110(3):571-583.
·351·9期        张华姣等:枝状枝孢菌F4-1液体发酵产纤维素酶及部分酶学性质研究