全 文 ：短果茴芹抗氧化活性成分的提取及筛选 【论著】
ExtractionandIsolationofAntioxidantComponentsfromPimpinelaBrachycarpa
卢静 1, 2 ,钱文辉 1 ,关爽2 ,邓旭明 2 ,宋晓飞 1 ,刘昕阳1 ,王大成 2
LUJing, QIANWen-hui, GUANShuang, DENGXue-ming, SONGXiao-fei, LIUXin-yang, WANGDa-cheng
摘要　目的　对短果茴芹抗氧化活性成分进行提取 , 并了解其提取物的抗氧化效果。方法　采用邻苯三酚自氧化体系 、
Fenton反应体系和 H2O2诱导的氧化损伤模型 ,了解短果茴芹 4种提取物的抗氧化作用。结果　所获得的 4种提取物均具
有抗氧化作用 , 其中乙酸乙酯层提取物作用最强 , 这与乙酸乙酯层提取物具有较强的清除 O-·2 和· OH能力有关;石油醚层
提取物虽然也具有较强的清除 O-·
2
和· OH能力 , 但对人肝癌细胞 BEL-7404的氧化损伤无保护作用 , 反而有抑制肿瘤的效
果。结论　短果茴芹富含抗氧化活性成分 ,值得深入研发。
关键词　短果茴芹;提取物;抗氧化;O-·
2
清除率;· OH清除率;H
2
O
2
损伤
中国图书资料分类号:R115　　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1004-1257(2011)09-0967-03
Subject　 ExtractionandIsolationofAntioxidantComponentsfromPimpinelaBrachycarpa
Authors　LUJing, QIANWen-hui, GUANShuang, DENGXu-ming, SONGXiao-fei, LIUXin-yang, WANGDa-cheng(Collegeof
QuartermasterTechnology, JilinUniversity, Changchun, 130062, China)
Abstract　[ Objective] Toextractantioxidantcomponentsfrompimpinelabrachycarpa, andstudytheantioxidantefectofitsex-
traction.[ Methods] Pyrogalolautoxidationsystem, fentonreactionsystemandH2O2-inducedoxidativeinjurymodelwereadoptedto
studytheantioxidantefectof4kindsofPimpinelabrachycarpasextracts[ Results] Allofthe4extractshadantioxidantcapacity, es-
pecialytheextractobtainedfromethylacetate.ItrelatedwiththeethylacetateextractsstrongcapabilityofeliminatingO-·2 and
· OH.ThroughpetroleumetherextractshadstrongcapabilityofeliminatingO-·2 and· OH, ithadnoshelteringefectagainstoxida-
tivedamageofBEL-7404 humanlivercancercell, achievingthegoalsoftumorinhibition.[ Conclusion] Pimpinelabrachycarpais
richinantioxidantsubstanceanddeservingdeepinvestigation.
Keywords　Pimpinellabrachycarpa;Extract;Anti-oxidation;O-·2 ScavengingActivities;· OHScavengingActivities;H2O2 induced
Oxidativestress
作者简介:卢静 ,女 ,副教授 ,主要从事食品营养与安全工作。
通讯作者:王大成 , E-mail:wdc9928@yahoo.com.cn
作者单位:1.吉林大学军需科技学院食品质量与安全系 , 长春市 130062;
2.吉林大学畜牧兽医学院生物技术系
　　短果茴芹 [ Pimpinelabrachycarpa(Komar)Nakai]
又名大叶芹 、山芹菜 、假茴芹 ,为伞形科(Umbeliferae)
多年生草本植物 ,主要分布在我国的东北部和俄罗斯
远东地区[ 1] 。短果茴芹为吉林省 Ⅲ级重点保护植
物 [ 2] ,是东北地区大宗出口山野菜 ,在国际市场深受欢
迎 [ 3] 。研究认为短果茴芹可入药 ,具有活血降压 、清热
解毒 、利湿 、止痛等功效 [ 4] 。目前 ,短果茴芹的保健作
用研究仅见菜籽精油化学组成分析和全草的营养成分
分析[ 5-7] ,而其具体的保健作用机制及其活性成分研究
未见报道 ,本文主要对短果茴芹抗氧化活性成分进行
提取并对提取物的抗氧化能力进行考察 ,为短果茴芹
山野菜资源开发及保健食品研发提供理论依据 。
1　材料与方法
1.1　材料　短果茴芹为吉林省长白山区野生山野菜 ,
阴干后粉碎成粉末(40 ～ 60目)备用。
1.2　仪器和试剂　全自动酶标仪(RT-6000)、分析天
平(1 /10 000, HZK 210)、 8道微量移液器 (Finnpi-
pete)、粉粹机(F2102)、电热恒温水浴锅(HH-8)、旋
转蒸发仪(RE-52A)、CO2培养箱;二甲亚砜(DMSO)、
噻唑蓝(MTT)为美国 Sigma产品 , PRM1640为 GIBCO
产品 ,小牛血清为杭州四季青 ,其他试剂均为国产分析
纯 。人肝癌细胞株 BEL-7404购自中科院上海细胞库 。
1.3　抗氧化活性成分提取 　将短果茴芹按 m∶V=
1 ∶7的比例加入 90%乙醇回流提取 3次 ,每次 2 h,将
提取液合并浓缩 ,得浸膏。向浸膏中加入蒸馏水混悬 ,
按 1∶1的体积比加入石油醚萃取 3次 ,回收石油醚 ,
获得石油醚层提取物;按 1 ∶1的体积比加入乙酸乙酯
萃取 3次 ,回收乙酸乙酯 ,获得乙酸乙酯层提取物:按
1 ∶1体积比加入水饱和正丁醇萃取 3次 ,回收正丁醇 ,
获得正丁醇层提取物;减压回收水溶液 ,得水层提取
物 。将各提取物干燥 ,研成粉末备用 。
1.4　具有 O-·2 清除能力的活性成分筛选　参考文献
[ 8]的方法 ,采用邻苯三酚自氧化体系产生 O-·2 ,对 4种
提取物清除 O-·2 的能力进行观察 。以 0.05 mol/LTris-
HCl缓冲溶液(pH=8.2)、去离子水和 10 mmol/L邻
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DOI :10.13329/j.cnki.zyy jk.2011.09.038
苯三酚组成自氧化体系 ,受试物组以不同浓度受试物
代替去离子水 , 25 ℃反应 20 min,测定不同受试物在
405nm处的吸光度值 ,计算抑制率。抑制率(%)=
k0 -k1 /k0 ×100%, k0为自氧化体系吸光度值 , k1为去
除了本底值的受试物吸光度值 。
1.5　具有清除· OH能力的活性成分筛选　参考文献
[ 9]的方法 ,采用 Fenton反应体系产生 · OH,了解 4
种提取物清除 · OH能力 。以 6 mmol/LFeSO4 、 6
mmol/L水杨酸 、6 mmol/LH2O2和去离子水为自氧化
体系 ,受试物组加入不同浓度受试物代替去离子水 ,测
量 520nm处的吸光度值 ,计数抑制率。抑制率(%)=
k0 -k1 /k0 ×100%, k0为自氧化体系吸光度值 , k1为去
除了本底值的受试物吸光度值 。
1.6　受试物体外抗 H2O2氧化损伤的能力　参考文献
[ 10]的方法 ,采用 50 mmol/LH2O2诱导的氧化损伤模
型 ,观察提取物对人肝癌细胞 BEL-7404氧化损伤的保
护效果 。BEL-7404以 3×105 /ml接种于 96孔版 ,受试
物处理 23h后 ,加入 1mmol/LH2O2处理 1h,去上清 ,
每孔加入 MTT(0.2 mg/ml)共同孵育 4 h,去上清 ,每
孔加入 150μlDMSO,测定 492nm处的吸光度值 。
2　结果
2.1　具有 O-·2 清除能力的活性成分筛选　邻苯三酚
在碱性条件下发生自氧化 ,生成有色中间产物和 O-·2 ;
该有色中间产物的含量可以反映 O-·2 的含量 。本实验
通过测定各提取物对反应体系有色物质的含量的影响
了解清除 O-·2 的能力 ,结果见图 1。
图 1　短果回芹提取物对 O-·2 的清除效果
　　由图 1可以看出 ,石油醚层提取物 、乙酸乙酯层提
取物 、正丁醇层提取物对反应体系中的 O-·2 均有清除
作用 ,且与剂量呈正相关。其中石油醚层提取物 、乙酸
乙酯层提取物作用最强 ,在 0.675 mg/ml浓度时 ,其作
用与同浓度维生素 C相似;正丁醇层提取物在 >0.375
mg/ml浓度时才有清除 O-·2 的作用;水层提取物只有
微弱的 O-·2 清除能力。
2.2　具有 · OH清除能力的活性成分筛选　在 Feton
体系中 H2O2 +Fe2+※H2O+·OH+Fe3 +,水杨酸捕捉
· OH后产生有色物质 ,该有色物质的含量可以反映
· OH的含量。本实验通过测定各提取物对反应体系有
色物质的含量的影响 ,了解· OH清除能力 ,结果见图 2。
图 2　短果回芹提取物对· OH的清除效果
　　由图 2可以看出 ,石油醚层 、乙酸乙酯层和水
层提取物均具有较强的· OH清除作用 ,且与剂量呈正
相关。正丁醇层提取物在 >0.375 mg/ml浓度时才有
清除· OH作用 , 4种提取物清除 ·OH的能力 ,均强于
同等浓度的甘露醇。
2.3　提取物对 H2O2诱导的氧化损伤的保护作用　
H2O2是一种强氧化剂 ,可造成机体的氧化损伤 ,为探
讨 H2O2对人肝癌细胞 BEL-7404所致氧化损伤的合
适浓度和作用时间 ,我们首先对 H2O2的浓度进行了筛
选 ,结果发现 50和 100 mmol/LH2O2作用 1 h能使人
肝癌细胞 BEL-7404的增殖分别抑制 48%和 57%,见
图 3。因此 ,选择 50 mmol/LH2O2为氧化损伤剂量。
各提取物对 H2O2诱导的氧化损伤的保护效果见图 4。
图 3　H2O2对人肝癌细胞 BEL-7404增殖的影响
968 职业与健康　 2011年 5月第 27卷第 9期　OccupandHealthVol.27, No.9, May2011
图 4　短果回芹提取物对 H2O2所致人肝癌
细胞 BEL-7404氧化损伤的影响
　　由图 4可以看出 , 50 mmol/L的 H2O2可以明
显导致人肝癌细胞 BEL-7404氧化损伤;4种提取物中
除石油醚层提取物外在浓度 0.25 ～ 2 mg/ml时 ,皆有
促进人肝癌细胞 BEL-7404增殖的作用 ,且与剂量呈正
相关 ,尤其乙酸乙酯层和正丁醇层提取物作用明显;而
石油醚层提取物剂量依赖地抑制人肝癌细胞 BEL-
7404增殖。除石油醚层提取物外 ,其他几种提取物都
具有保护 H2O2 诱导的人肝癌细胞 BEL-7404氧化损
伤的作用 ,并与剂量呈正相关 ,其中乙酸乙酯层提取物
作用最明显 ,而水层提取物作用最弱 。
3　讨论
自由基是一类上层轨道含有未配对电子的原子团
或特殊状态的分子 ,其中与人体关系最为密切的是氧
自由基 ,其中以 O-·2 形成最早 , · OH作用最强。自由
基可引起脂质的过氧化和 DNA损伤 ,导致细胞膜和体
内酶系统的损伤 ,从而引起一系列的病理改变[ 11] 。现
已证明自由基的氧化损伤与心脑血管疾病 、癌症 、肿
瘤 、糖尿病 、衰老等密切相关 [ 9] ,因此 ,从天然植物中提
取抗氧化成分的研究已经成为当前的热点 [ 12] 。
本实验研究发现 ,所获得的 4种提取物均具有抗
氧化作用 ,其中石油醚层和乙酸乙酯层提取物具有最
强的 O-·2 和· OH清除作用 ,正丁醇层提取物具有较强
的 O-·2 和较弱 ·OH清除作用 ,水层提取物只具有较强
的 ·OH清除作用。石油醚层和乙酸乙酯层提取物对
O-·2 的清除能力与维生素 C相似 , 4种提取物对 · OH
的清除能力尤于甘露醇 。除石油醚层提取物外 ,其他
3种提取物都具有保护 H2O2诱导的人肝癌细胞 BEL-
7404氧化损伤的作用 ,并有剂量依赖性 ,其中乙酸乙
酯层提取物保护作用最明显 ,而水层提取物作用最弱。
这可能与乙酸乙酯层提取物既具有较强的 O-·2 清除能
力 ,又具有较强的· OH清除作用有关 ,而水层提取物
质只具有较强的 ·OH清除作用。以上结果表明 ,短果
茴芹含有抗氧化活性成分 ,具有较好的抗氧化和保护
细胞免受氧化损伤的能力 ,具有进一步开发的价值。
另外 ,石油醚层提取物除具有良好的抗氧化作用外 ,还
具有抗肿瘤的效果。其研究结果有助于短果茴芹资源
的深入研发 ,但是 4种提取物中抗氧化成分的分离 、鉴
定及抗氧化机制仍需进一步探讨。
4　参考文献
[ 1] 李国泰 ,李尧.大叶芹染色体的核型分析 [ J] .吉林农业大学学报 ,
2005, 27(5):511-513.
[ 2] 乔恒 ,隋希英 ,陈建军 ,等.吉林省重点保护野生植物名录 [ J].吉林
林业科技 , 2009, 38(2):23-27, 40.
[ 3] 程顺昌 ,纪淑娟 ,魏宝东.1-MCP.处理对大叶芹冷藏保鲜效果的研
究 [ J] .长江蔬菜 , 2008, 12b:67-69.
[ 4] 刘纯 ,石莉萍 ,王丽君.短果茴芹中微量元素铁 、铜 、锌 、硒含量的测
定 [ J] .中国地方病防治杂志 , 2008, 23(2):101-102.
[ 5] 孙广仁 ,刁绍起 ,姚大地.山芹菜籽精油化学组成的 GC-MS分析
[ J] .东北林业大学学报 , 2009, 37(7):102-103.
[ 6] 于慧爽 ,王洪海.野生蔬菜大叶芹中 14种无机元素的测定 [ J] .中国
卫生工程学 , 2008, 7(1):41-42.
[ 7] 李爱民 ,王玉兰 ,赵淑兰 ,等.几种野生芹菜营养成分分析 [ J].特产
研究 , 1997, (3):18-19.
[ 8] TianXL, TianDF, WangZG, etal.SynthesisandEvaluationofChi-
tosan-VitaminCComplexes[ J].JAppliedPolymerSci, 2009, 114,
2986-2991.
[ 9] YuWL.Theradicalscavengingactivitiesofradixpuerariaeisofla-
vonoids:Achemiluminescencestudy[ J] .FoodChemistry, 2004, 86:
525-529.
[ 10] ChiHY, LeeCH, KimKH, etal.Analysisofphenoliccompoundsand
antioxidantactivitywithH4IIEcelsofthreedifferentricegrainvarieties
[ J] .EurFoodResTechnol, 2007, 225:887-893.
[ 11] JiangSQ, JiangZY, WuTX, etal.Protectiveefectsofasyntheticsoy-
beanisofravoneagainstoxidativedamageinchickskeletalmusclecels
[ J] .FoodChemistry, 2007, 105:1086-1090.
[ 12] BoligonAA, PereiraRP, FeltrinAC, etal.Antioxidantactivitiesoffla-
vonolderivativesfromtheleavesandstembarkofScutiabuxifoliaReiss
[ J] .BioresTechnol, 2009, 100:6592-6598.
(收稿:2011-01-06)
(本文编辑:张军)
969职业与健康　2011年 5月第 27卷第 9期　OccupandHealthVol.27, No.9, May2011