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越桔果渣中黄酮类成分抗氧化活性的研究



全 文 : 2005, Vol. 26, No. 10 食品科学 ※营养卫生206
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收稿日期:2004-10-19 *通讯作者
基金项目:上海市科技发展基金(024358013)
作者简介:潘一峰 (1980-),男,硕士研究生,研究方向为资源植物化学。
越桔果渣中黄酮类成分抗氧化活性的研究
潘一峰,瞿伟菁*,顾于蓓,张晓玲,牛 伟
(华东师范大学生命科学学院,上海 200062)
摘 要:本文对越桔果渣黄酮类成份的体外抗氧化活性进行了研究。结果表明越桔果渣黄酮(FFV)可有效降低大鼠
肝肾中自发性和Fe2+-VC、H2O2诱导的MDA生成,抑制H2O2诱导产生的红细胞溶血和肝脂质过氧化作用,以及
阻止Fe2+诱导卵黄蛋白低密度脂蛋白的氧化作用。显著的降低小鼠的肝、肾、脑的MDA含量,提高肝和血浆中
SOD和CAT酶的活性。
关键词:越桔;黄酮;抗氧化;丙二醛
Research on the Anti-oxidation Effects of Flavonoids from Fruit Residues of Va cinium vitis-idaeaL.
PAN Yi-feng,QU Wei-jing*,GU Yu-bei,ZHANG Xiao-ling,NIU Wei
(School of Life Science, East China Normal University, Shanghai 200062,China)
Abstact :Anti-oxidation effects of flavonoids from the fruit residues of Vaccinium vitis-idaea L.(FFV) on the rats viscera were
researched in vitro. The results showed that FFV reduced MDA germination in the liver and kidney in spontaneity or in inducement
by the Fe2+-VC、H2O2 restricted restrict H2O2 induced erythrocyte hemolysis or lipids peroxidation in the rat liver, and inhibited
oxidation of Fe2+ induced low density lipoprotein (LDL). The FFV reduced MDA level in the liver, brain and kidney and improved
the activity of SOD and CAT in the liver and serum.
Key words:Vaccinium vitis-idaea L;flavonoids;antioxidation;MDA
中图分类号:O623.54 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2005)10-0206-05
207※营养卫生 食品科学 2005, Vol. 26, No. 10
越桔(Vaccinium vitis-idaea L.)俗称红豆、牙疙瘩、
温普、熊果等,系杜鹃花科(Ericacea)越桔属(vaccinium)
植物,该属植物全世界约有120多种,我国约有20余种,
各省均有分布[1]。不少种类在欧洲已被开发成重要的水
果和药物。市售蓝莓(Blueberry,亦称蓝浆果),即从中选
育的栽培品种的商品名。越桔广泛分布在黑龙江及内蒙
古、大兴安岭、长白山等地区。其叶和果实入药。叶:
苦、涩、温,有小毒。利尿、解毒;果:酸、甘、
平,止痢[2]。叶的浸剂或煎剂可作利尿剂,并可用治
风湿、痛风;果可用于维生素缺乏症[3]。从黑果越桔
(Vaccinium myrtillus.L.亦称欧洲越桔)的果实和叶中曾分
离得到多种化学成份,包括黄酮类化合物、维生素、
糖、果胶、有机酸和萜类化合物。浆果中含多种多酚
化合物,如花色素甙和一些甙元、桂皮酸、苯甲酸衍
生物、黄烷醇、黄酮醇糖甙等[4]。有关越桔黄酮类化
合物的功效主要为祛痰、平喘、抗菌、消炎等[4]。其
所含花青苷对夜间视力有很好的提高作用[16],并常用于
心血管等疾病的治疗[4]。Cranberry的提取物对LDL的氧
化有很好的抑制作用[17]。越桔的果汁及叶的提取物已广
泛用于食品、饮料、医药等行业。然而越桔轧汁一次
利用后的果渣,在当地主要作为废弃物和饲料,利用价值
极低,那么在果渣中是否含有生物活性物质,可否深度利
用,搞清这些问题对于延长资源的产业链和生态环境的
保护具有着重要的意义。本研究就此问题进行初步的探
讨,以期为资源的二次开发提供有益的参考。
1 材料与方法
1.1药品与试剂
1.1.1越桔果渣:由吉林省白河林业局长白山森林食
品公司提供。
越桔果渣黄酮(flavonoids from fruit residues of
Vaccinium vitis-idaea L. FFV):由本实验室制备。将材
料粉碎,过60目筛,石油醚脱脂后用60%乙醇60℃提
取2 h,三次,合并提取液,过滤,浓缩到成浸膏,
加少量水加热充分溶解,3000r/min离心5min,上清液
大孔树脂柱,水洗,60%乙醇洗脱,收集洗脱液,低
温浓缩烘干得到黄酮粉末。得率约为4%。
1.1.2硫代巴比妥酸(TBA)、三氯乙酸(TCA)、冰醋
酸、邻苯三酚等试剂均为国产分析纯。MDA测定试剂
盒、SOD测定试剂盒和CAT测定试剂盒均购自南京建
成生物工程研究所。
1.2仪器
721分光光度计 上海第三分析仪器厂;MD200-3
电子天平 上海天平仪器厂;BS210S电子天平(Sartorius),
WH-85型旋涡混合器 上海手术器机械厂;TGL-16G台
式离心机 上海安亭科学仪器厂;RE-52GA型旋转蒸发
仪 上海博通经贸有限公司。
1.3动物
SD♂大鼠,体重200~250g 复旦大学实验动物中
心实验动物(合格证号:医动字第02-22-1号);健康昆
明种小鼠(清洁级),雄性,体重22.5±1.5 复旦大学
实验动物科学部(合格证号:SCXK沪2002-0002)。
1.4常规分析:总糖 硫酸-蒽酮法[9];还原糖 3,5-
二硝基水杨酸法[9];脂肪 索氏抽提法;GB5009.6-85[10]
粗蛋白 凯氏定氮法[11];黄酮按文献方法进行测定[12]。
1.5大鼠肝肾脏器的组织匀浆的制备和实验分组
S D大鼠断头放血处死,速取肝脏、肾脏,用生
理盐水制成 10%的组织均浆。实验分空白组(加相应溶
媒)、药物组(加相应浓度的FFV药液)以及药物对照组(只
加相应浓度的药液以除去底色)。
1.6对大鼠肝、肾自发性丙二醛(MDA)生成的影响[6]
吸取10%组织匀浆每管各1ml,药物组分别加100、
50、20、10、5μg/ml 的药液各1ml,对照组加1ml的
生理盐水,37℃温浴2h。各管加10%TCA 2ml、0.
6%TBA 2ml,沸水浴15min ,冷却,4500r/min离心
5min,上清液于532nm波长比色测定吸光度。
1.7对Fe2+-VC诱导的大鼠肝、肾丙二醛(MDA)生成的
影响[7]
吸取10%组织匀浆每管各1ml,每组平行四管,药
物组分别加浓度为100、50、20、10μg/ml的药液各
0.5ml,对照组加0.5ml的生理盐水,37℃温浴10min。
再加VC和Fe2+各10μl,37℃温浴30min。各取0.2ml的
反应液,加10%TCA、0.6%TBA各2ml,沸水浴15 min,
冷却,4500r/min离心15min,取上清532nm测定吸光值。
1.8对H2O2诱导大鼠肝脂质过氧化的影响[7]
同前法制备10%肝匀浆,先在各管中加入10%肝
匀浆0.5ml,各浓度药液0.1ml,37℃温育振荡反应
15min,再向各管中加入H2O2溶液(100mmol/L)0.1ml,继
续温育反应30min,同上测定MDA。
1.9对H2O2诱导红细胞氧化溶血的影响[7]
大鼠尾静脉取肝素抗凝血,用生理盐水离心洗涤3
次(2000r/min,5min),制成0.5%的红细胞悬液。实验分
空白组(加相应溶媒、对照组和药物组(加相应浓度的
FFV药液),以及药物对照组(只加相应浓度的药液以除
去底色)。每组平行五管,各管加0.5%红细胞悬液各
0.5ml,加不同浓度的药物1000、500、100、50、 10
μg/ml各0.1ml,对照组加相同量的生理盐水,37℃温
浴10min,加入0.1ml的H2O2溶液(300mmol/L),37℃温
浴1h。离心5min(2000r/min),上清液稀释5倍后于415nm
测定吸光度。
1.10对邻苯三酚在碱性条件发生自氧化生成O2-的清除
2005, Vol. 26, No. 10 食品科学 ※营养卫生208
作用[5]
实验体系为3ml Tris-HCl缓冲液(pH8.2),0.1ml不同
浓度的FFV,混匀后加入0.3ml浓度为7mmol/L的邻苯三
酚,反应4min后滴入10mol/L的HCl终止反应,420nm
处测OD值,判断药物对O2-生成的影响。
1.11对Fe2+ 诱导的卵黄蛋白低密度脂蛋白(LPO)的阻止
作用[8]
卵黄悬液制备:将卵黄与等体积的磷酸缓冲溶液
(PBS pH7.45,0.1mol/L)配成母液,使用前用PBS作1:
25的稀释,并用磁力搅拌器搅拌10min;0.8%TBA溶
液的配制:0.8gTBA溶解到100ml蒸馏水中,再加入等
体积的冰醋酸;25mmol/L的FeSO4·7H2O溶液,现用
现配。各管加卵黄悬液0.2ml、各浓度FVV 0.1ml、
FeSO4·7H2O溶液0.2ml、PBS1.5ml,对照管加蒸馏水
0.1ml。混匀后,37℃水浴中振荡15min。然后加
20%TCA 0.5ml,静置10min后,3500r/min离心10min,
取上清液2.0ml加0.8%TBA1.0ml,加塞水浴15min,冷
却后以3500r/min离心10min,以PBS作空白测定532nm
处的吸光度。
1.12对正常小鼠的体内抗氧化作用
健康雄性昆明种小鼠,体重24g左右。适应性喂
养3d后分为正常对照组、FFV低剂量组(50mg/kg)、FFV
中剂量组(100mg/kg)、FFV高剂量组(200mg/kg),每组
各12只,各组自由饮水进食。给药组每天以相应剂量
灌胃F F V,正常对照组灌胃等量蒸馏水,每天一次,
连续3 0 d,尾静脉采血,最后处死,取肝、脑、肾
各0.5g,加4.5ml冷冻的生理盐水,冰浴匀浆,4000r/
min离心15min,取上清液,测定SOD、MDA、CAT
活性。
1.13数据处理
用Execl软件进行数据处理,数据用标准差( x±s)
表示,实验组与对照组进行t-检验。药物对MDA的抑
制率(%)=(A-A1)/A×100%;其中A为对照组的吸光度
值,A1为测定组的吸光度值(药物组的吸光值除去药物
对照组的吸光值)。
2 结果与分析
2.1主要组分含量的常规分析
表1结果显示,榨汁后的越桔果渣中除含有蛋白、
脂肪和糖类外,还存在丰富的次生代谢产物黄酮类化合
物,除已知的功效外,越桔黄酮是否具有其它作用,
对此本文用体外试验方法进行了下述初探。
2.2越桔黄酮对大鼠肝、肾自发性丙二醛(MDA)生成
的影响
由表2可见,FFV各浓度均可抑制肝、肾匀浆中
MDA的生成,并呈量效关系。在5μg/ml时便已经达
成分Components 含量Contents(%)
Total sugar 10.60
Reduced sugar 4.53
Lipids 12.85
Proteins 17.51
Flavone 15.05
表1 越桔果渣中主要营养成分
Table 1 Normal analysis on component contents in fluit residues
of vaccinium vitis-idaea L
到极高的抑制率。
Drug Liver MDAInhibition rateKidney MDAInhibition rate
(μg/ml) (OD532) (%) (OD532) (%)
Control0.422±0.040 0 0.570±0.044 0
50 0.089±0.010**79.110.099±0.009**82.96
20 0.098±0.006**77.090.107±0.009**81.51
10 0.099±0.017**76.670.115±0.010**79.80
5 0.113±0.016**69.300.126±0.0122**77.09
表2 越桔黄酮对大鼠肝、肾自发性丙二醛(MDA)生成的影响
Table 2 Effects of the FFV on the autooxidation MDA level in rat
liver and kidney homogenates( x± s n=5)
**p<0.01 Compared with the control.
2.3越桔黄酮对Fe2+-VC诱导的大鼠肝、肾MDA生成
的影响
由表3结果表明:FFV各浓度均可抑制Fe2+-VC诱
导的肝、肾匀浆中MDA的生成,量效关系明显。对肾
的IC50为119.12μg/ml。
Drug Liver MDAInhibition rateKidney MDAInhibition rate
(μg/ml)(OD532) (%) (OD532) (%)
Control0.668±0.028 0 0.562±0.035 0
1000 .210±0.010**83.010.118±0.010**78.98
5000.115±0.004**82.810.133±0.011**76.36
1000.141±0.006**78.760.196±0.008**65.20
10 0.203±0.010**69.660.3465±0.040**38.40
表3 越桔黄酮对Fe2+-VC诱导的大鼠肝、肾MDA生成的影响
Table 3 Effects of the FFV on the Fe2+-VC induced MDA level in
rat liver and kidney homogenates(x± s n=4)
**p<0.01 ,Compared with the control.
2.4越桔黄酮对H2O2诱导大鼠肝脂质过氧化的影响
表4结果证明:各浓度匀能抑制肝匀浆中MDA的
生成,但在50μg/ml到1000μg/ml 剂量之间,抑制效
果已达饱和。在50μg/ml 以下的IC50为136.90μg/ml。
Drug Liver MDA Inhibition rate
(μg/ml) (OD532) (%)
Control 0.320±0.019 0
1000 0.118±0.006** 63.05
500 0.113±0.005** 64.61
100 0.135±0.004** 57.81
10 0.193±0.009*8 39.61
表4 越桔黄酮对H2O2诱导大鼠肝脂质过氧化的影响
Table4 Effects of the FFV on the H2O2 induced MDA level in rat
liver homogenates(x± s n=4)
**p<0.01 ,Compared with the control.
209※营养卫生 食品科学 2005, Vol. 26, No. 10
2.5越桔黄酮对H2O2诱导红细胞氧化溶血的影响
H2O2为强氧化剂,可以破坏红细胞膜,导致血红
蛋白逸出。FFV能够明显抑制这种作用,并而随着浓度
的升高抑制作用增强。
Drug
OD415
Inhibition rate
(μg/ml) (%)
Control 0.658±0.078 0
1000 0.039±0.011** 94.13
500 0.047±0.005** 92.86
100 0.058±0.013** 91.26
50 0.076±0.018** 88.45
10 0.27±0.051** 58.97
表5 越桔黄酮对H2O2诱导红细胞氧化溶血的影响
Table 5 Effects of the FFV on the H2O2 induced hemolysis of rat
red cell (x± s n=5)
**p<0.01 Compared with the control.
2.6越桔黄酮对邻苯三酚在碱性条件发生自氧化生成
O2-的清除作用
邻苯三酚在碱性条件下能发生自氧化,生成有色中
间物(在420nm处有最大吸收峰)和O2-,O2-对自氧化又起
催化作用,依据有色中间物生成量的多少,可判断O2-
生存量的多少。通过测定发现FFV也可明显的抑制O2-
的生成。
Drug
OD420
Inhibition rate
(μg/ml) (%)
Control 0.215±0.014 0
1000 0.142±0.002** 33.95
500 0.146±0.003** 32.09
100 0.163±0.006** 24.19
10 0.196±0.014** 8.84
表6 越桔黄酮对邻苯三酚在碱性条件发生自氧化生成O2-的清除作用
Table 6 The scavenging effect of FFV on O2- by pyrogallol auto-
oxidation method( x± s n=4)
**p<0.01 Compared with the control.
2.7越桔黄酮对Fe2+诱导的卵黄蛋白低密度脂蛋白
(LPO)的阻止作用
进一步以Fe2+ 诱发的脂蛋白PUFA过氧化体系对其
进行抗氧化作用的评价,发现FFV呈剂量依赖性的抑制
卵黄蛋白低密度脂蛋白氧化,IC50为271.22μg/ml。
Drug M D A Inhibition rate
(μg/ml) (OD532) (%)
Control 0.371±0.027 0
1000 0.119±0.008** 67.94
500 0.145±0.011** 60.77
100 0.156±0.012*8 57.852
50 0.237±0.027** 36.103
表7 越桔黄酮对Fe2+诱导的卵黄蛋白低密度脂蛋白(LPO)的阻止作用
Table7 Effect of FFV on inhibiting low density lipoprotein
peroxidation (x± s n=5)
**p<0.01 Compared with the control .
2.8FFV对正常小鼠肾、肝、脑中MDA生成以及肝
和血浆中CAT和SOD的活性的影响
由表8可知:FFV低、中、高剂量显著的降低了
小鼠的肝、肾、脑的M D A的生成。而对肾和脑的作
用强于脑,其中高剂量有极显著的差异。表9结果表
明:小鼠肝中CAT、SOD和血浆中SOD的活性在高剂
量时都有显著性的提高。可见FFV对正常小鼠有较强的
体内抗氧化活性。
组别
动物数 剂量
肾M D A 肝M D A 脑M D A
(只) (mg/kg)
Control12 water1.49±0.23 3.48±0.761.02±0.14
A 12 50 1.30± .15*2.70± .42*0.93±0.097
B 12 1001.09±0.13**2.37±0.53**0.89±0.16*
C 12 2000.96±0.14**2.41±0.23**0.86±0.15*
表8 越桔黄酮对正常小鼠体内MDA的影响
Table 8 Effect of FFV on MDA in normal mice
*p<0.05, **p<0.01 ,Compared with the control.
3 讨 论
已知在生理情况下,机体在代谢过程中可产生活性
氧,其产生和清除处于支柱平衡,但在某些病理情况
下,其产生与清除的平衡被打破,将导致肌体损伤。
大量研究证明,氧自由基诱导的脂质过氧化反应(终产
物为MDA)与许多疾病的发生关系密切,如各种炎症、
老年性白内障、动脉粥样硬化、老年性痴呆、衰老等,
因此筛选具有清除氧自由基和抗脂质过氧化功能的有效
药物,有助于进一步研究相关适应症。
正常组织细胞代谢过程会产生活性氧自由基,继而
引起脂质过氧化产生MDA, Fe2+-VC,H2O2可通过
Fenton反应产生·OH,形成过氧化脂质(LPO)或引起红
细胞膜脂质过氧化、膜蛋白发生聚集,导致红细胞溶血,
MDA是LPO的主要降解产物,通过测定MDA和红细
胞溶血程度可判断·OH的多少[5]。越桔果渣提取物能
明显抑制大鼠自发性或Fe2+-VC,H2O2诱发的肝、肾组
织匀浆的MDA的生成,并抑制H2O2诱发的红细胞溶
血,对邻苯三酚自氧化产生的O2 -亦有一定的清除作
用,另外对卵黄蛋白低密度脂蛋白氧化有明显的阻止作
用。体内的抗氧化实验更进一步证明了FFV较高的抗氧
化活性,并而体内与体外的实验结果倾向于一致,具
组别
动物数 剂量
肝CAT 肝SOD 血浆SOD
(只) (mg/kg)
Control12 water26.45±5.9886.48±13.0236.889±12.85
A 12 50 33.52±9.7897.00±17.72*40.68±11.53
B 12 10032.86±5.87*90.14±12.0344.68±11.94
C 12 20032.52±7.10*95.19±9.06*49.25±9.69*
表9 越桔黄酮对正常小鼠体内CAT和SOD的活性的影响
Table 9 Effect of FFV on activity of SOD and CAT in normal mice
*p<0.05 , **p<0.01 ,Compared with the control.
2005, Vol. 26, No. 10 食品科学 ※营养卫生210
有正向的积极意义。上述结果表明越桔果渣所含的黄酮
类成分具有较高的抗氧化活性,提示存在进一步研究越
桔果渣黄酮对抗自由基损伤相关疾病作用的影响前景,
并且黄酮类成分的得率较高,达到了4%,如果应用于
生产可以变废为宝,获得较高的经济效益。而越桔果
实本身就是食药兼用的资源,无毒副作用[4]。在欧美黑
果越桔已开发出多种食品和保健药品,特别是其中所含
的的花青苷类制成保健药品用于眼睛及心血管等疾病的
治疗[13],并且可以提高夜间视力[16],这给飞行员、驾
驶员等带来了福音。本次研究所揭示的抗氧化活性对于
把我国丰富的野生越桔资源开发成保健药品的广阔前景
提供了一个很好的研究方向,并而对越桔果渣资源的充
分利用也很有意义。
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2006年征订
上海调味品
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《包装与食品机械》杂志简介
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《包装与食品机械》杂志是中国机械工程学会包装与食品工程分会会
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